Nissan NES M8020 Prüfmethoden zur chemischen Beständigkeit von Kunststoffteilen

Die von Nissan Automobiles entwickelte Norm „Nissan NES M8020 – Prüfverfahren zur chemischen Beständigkeit von Kunststoffteilen“ beschreibt Prüfverfahren zur Bestimmung der chemischen Beständigkeit von Kunststoffteilen in Automobilkomponenten. Mit diesen Verfahren soll festgestellt werden, ob im Autohandel und bei der Fahrzeug- und Komponentenmontage verwendete Chemikalien zu Auffälligkeiten an Kunststoffteilen in Automobilen führen. Zu diesen Auffälligkeiten zählen Auflösung, Trübung, Fleckenbildung, Verfärbung, Verformung, Risse, Brüche, Ausdünnung, Erweichung, Verhärtung und ähnliche Auffälligkeiten, die durch direkten Kontakt des Teils mit Chemikalien oder durch Chemikalien in angrenzenden Teilen verursacht werden. Für in Automobilkomponenten verwendete Kunststoffmaterialien legt diese Norm zudem ein Verfahren zur Bewertung der Alterungserscheinungen aufgrund chemischer Veränderungen infolge des ständigen Kontakts mit Chemikalien fest.

Die Prüfmethoden werden je nach Einsatzort und Belastungsart des Teils in sechs Typen unterteilt (siehe Tabelle „Klassifizierung der Prüfmethoden“). Je nach Einsatzort des Teils sollten gegebenenfalls mehrere Prüfmethoden angewendet werden. Bei der Auswahl der zu prüfenden Chemikalien sind die Einsatzumgebungen der einzelnen Teile zu berücksichtigen. Allerdings müssen nicht alle in dieser Norm genannten Chemikalien geprüft werden.

• Methode 1 Typ 1: Wird auf Teile angewendet, die als Behälter oder Ähnliches verwendet werden. Dies ist eine Tauchmethode. Es wird erwartet, dass sie gegen alle in Behältern verwendeten Chemikalien beständig ist.
• Methode 1 Typ 2: Wird auf Teile angewendet, die normalerweise Chemikalien ausgesetzt sind. Dies ist eine Tauchmethode. Es wird erwartet, dass sie allen Chemikalien widersteht, mit denen das Teil in Kontakt kommt.
• Methode 2: Wird auf Innenteile aufgetragen. Dies ist eine Wischmethode. Es wird erwartet, dass es künstlichem Schweiß, Reinigungsmitteln, Insektenschutzmitteln, Sonnenöl, Sonnenschutzmitteln, flüssigem Paraffin und ähnlichen Chemikalien widersteht.
• Methode 3: Wird auf Außenteile aufgetragen. Dies ist eine Tropfmethode. Es wird erwartet, dass es Benzin, Dieselkraftstoff, Kerosin, Motoröl, Säuren, Polituren, Scheibenwaschflüssigkeit, Reinigungsmittel, Grundierungen und ähnliche Chemikalien widersteht.
• Methode 4: Wird auf Teile im Motorraum aufgetragen. Dies ist eine Tropfmethode. Es wird erwartet, dass es Benzin, Dieselkraftstoff, Motoröl, Kerosin, Säuren, Bremsflüssigkeit, Frostschutzmittel, Scheibenwaschflüssigkeit, Korrosionsinhibitoren, Calciumchlorid und ähnlichen Chemikalien widersteht.
• Methode 5: Wird auf Innenteile, Außenteile und Teile aus ABS, PMMA, PC, PPE und PAT angewendet. Diese Methode wird auf ein echtes Fahrzeug angewendet. Es wird erwartet, dass es beständig ist gegen Fett, Schmieröl, Metallschneidöl, Pressmaschinenöl, Korrosionsschutzmittel, Silikonöl (einschließlich Emulsionstypen), Lackschutzmittel, Abbeizmittel, Formtrennmittel, Reinigungsmittel, künstlichen Schweiß und ähnliche Chemikalien, die während des Teilemontageprozesses, des Fahrzeugmontageprozesses oder der Handhabung beim Händler verwendet werden. Bei Anwendung auf Teile in der Nähe von weichmacherhaltigen Komponenten wird erwartet, dass es beständig ist gegen Weichmacher (Vinylchlorid, Gummimaterialien) und ähnliche Chemikalien.
• Methode 6 (Prüfmethode für Umweltbelastungen): Diese Methode wird separat auf Teile angewendet, die mit Chemikalien in Kontakt kommen oder kommen können. Es handelt sich um eine Applikations- oder Tauchmethode. Von den betroffenen Teilen wird erwartet, dass sie eine Beständigkeit gegenüber den Chemikalien aufweisen, mit denen sie in Kontakt kommen oder kommen können.

Die Testumgebungsbedingungen wurden wie folgt bestimmt.

• Raumtemperaturbedingungen: Die Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit des Testorts sollten gemäß den Standards JIS Z 8703 Klasse 5 (Temperatur 20 Grad plus/minus 5 Grad) bzw. Klasse 20 (relative Luftfeuchtigkeit 65 Prozent plus/minus 20 Prozent) eingehalten werden.
• Standardbedingungen: Die Standardtemperatur- und -feuchtigkeitsbedingungen des Testorts sollten entsprechend den Standards JIS Z 8703 Klasse 2 (Temperatur 20 Grad plus/minus 2 Grad) bzw. Klasse 10 (relative Luftfeuchtigkeit 65 Prozent plus/minus 10 Prozent) bereitgestellt werden.

Kurz gesagt: Der Nissan NES M8020-Standard stellt sicher, dass Thermoplaste, kritische Komponenten im Fahrzeugbau, strenge Anforderungen an Qualität, Haltbarkeit und Leistung erfüllen. Der Schwerpunkt dieses Standards liegt auf der Bewertung der physikalischen Eigenschaften von Thermoplasten wie Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Härte und thermischer Stabilität. Zu den wichtigsten im Nissan NES M8020-Standard definierten Tests gehören:

• Zugversuch: Zweck dieses Tests ist die Bestimmung der Zugfestigkeit, Dehnung und des Elastizitätsmoduls von thermoplastischen Materialien. Prüfkörper werden in festgelegten Abmessungen hergestellt und einer kontrollierten Zugkraft ausgesetzt, bis sie versagen.

Zu den wichtigsten Kennzahlen gehören:

• Zugfestigkeit: Die maximale Spannung, der ein Material standhalten kann, bevor es bricht.
• Bruchdehnung: Der Grad, um den sich das Material dehnt, bevor es bricht.
• Elastizitätsmodul: Die Steifigkeit des Materials unter Zugspannung.

Dieser Test stellt sicher, dass in Strukturkomponenten verwendete Thermoplaste mechanischen Belastungen standhalten, ohne sich zu verformen oder zu brechen.

• Schlagprüfung: Mit dieser Prüfung wird die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegenüber plötzlichen Stößen durch die Simulation realer Bedingungen wie Kollisionen oder Stürze bewertet. Dabei kommen Prüfungen wie der Izod- oder der Charpy-Schlagversuch zum Einsatz, bei denen die Energieabsorption durch das Schlagen eines Pendels auf eine gekerbte Probe gemessen wird.

Zu den wichtigsten Kennzahlen gehören:

• Schlagfestigkeit: Die Energie, die ein Material absorbiert, bevor es bricht.
• Bruchverhalten: Ob das Material spröde oder duktiles Versagen aufweist.

Diese Prüfung ist für Komponenten von entscheidender Bedeutung, die Stöße absorbieren müssen, ohne katastrophale Schäden zu verursachen, wie etwa Stoßfänger oder Innenverkleidungen.

• Härteprüfung: Zweck dieser Prüfung ist es, die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Eindrücke oder Oberflächenverformungen zu bestimmen. Tests wie die Shore-Härte oder die Rockwell-Härte werden mit Standardgeräten durchgeführt, um den Oberflächenwiderstand eines Materials gegen Eindringen zu messen.

Zu den wichtigsten Kennzahlen gehören:

• Härtewert: Gibt die Eignung des Materials für Anwendungen an, bei denen Kratz- oder Abriebfestigkeit erforderlich ist.

Dieser Test ist auf thermoplastische Kunststoffe im Innenraum anwendbar, beispielsweise auf Instrumententafeloberflächen, die verschleißfest sein müssen.

• Prüfung der thermischen Stabilität: Der Zweck dieser Prüfung besteht darin, die Leistung des Materials unter verschiedenen Temperaturbedingungen zu bewerten, indem Automobilumgebungen von extremer Hitze bis hin zu extremer Kälte simuliert werden.

Zu den wichtigsten Kennzahlen gehören:

• Wärmeformbeständigkeitstemperatur: Die Temperatur, bei der sich ein Material unter einer bestimmten Belastung verformt.
• Wärmeausdehnung: Das Ausmaß, in dem sich ein Material bei Temperaturänderungen ausdehnt oder zusammenzieht.

Diese Prüfung stellt sicher, dass Thermoplaste ihre strukturelle Integrität im Motorraum oder bei extremen Wetterbedingungen behalten.

• Prüfung der chemischen Beständigkeit: Mit dieser Prüfung soll die Widerstandsfähigkeit von Thermoplasten gegenüber Automobilchemikalien wie Ölen, Kraftstoffen oder Reinigungsmitteln bewertet werden. Proben werden unter kontrollierten Bedingungen bestimmten Chemikalien ausgesetzt, wie in Normen wie Nissan NES M0133 oder Renault Nissan D49 3253 festgelegt.

Zu den wichtigsten Kennzahlen gehören:

• Chemische Stabilität: Die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Zersetzung oder Verfärbung.
• Oberflächenintegrität: Keine Risse oder Schwellungen nach der Belichtung.

Diese Prüfung ist für Komponenten, die Kraftstoffen, Schmiermitteln oder Reinigungsmitteln ausgesetzt sind, wie etwa Teile des Kraftstoffsystems oder Außenverkleidungen, von entscheidender Bedeutung.

Der Nissan NES M8020-Standard legt standardisierte Bedingungen fest, um wiederholbare und vergleichbare Ergebnisse zu gewährleisten. Wichtige Aspekte sind:

• Probenvorbereitung: Die Prüflinge müssen exakte Abmessungen aufweisen und frei von Defekten sein. Zugproben können beispielsweise den Abmessungen nach ASTM D638 Typ I (165 mm lang, 3,2 mm dick) entsprechen.
• Umweltkontrollen: Tests werden unter kontrollierter Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck durchgeführt, um reale Bedingungen zu simulieren oder die Alterung zu beschleunigen.
• Ausstattung: Um die Vorgaben der Norm zu erfüllen, sind kalibrierte Prüfmaschinen erforderlich, beispielsweise Universalprüfmaschinen für Zugversuche oder Klimakammern für thermische Prüfungen.

Diese Norm stellt sicher, dass Thermoplaste die Leistungsanforderungen erfüllen, indem sie klare Kriterien für Pass/Fail-Ergebnisse vorgibt. Zum Beispiel:

• Um die strukturelle Integrität zu gewährleisten, muss die Zugfestigkeit den Mindestschwellenwert überschreiten.
• Um die Sicherheit zu gewährleisten, muss die Stoßfestigkeit bestimmte Energieabsorptionsniveaus erreichen.
• Bei Tests zur chemischen Beständigkeit sollte nach der Einwirkung keine nennenswerte Verschlechterung oder Verformung erkennbar sein.

Nach dem Nissan NES M8020-Standard getestete Thermoplaste werden in einer Vielzahl von Automobilkomponenten verwendet, darunter:

• Innenteile: Instrumententafeln, Türverkleidungen und Konsolen, bei denen Härte und chemische Beständigkeit entscheidend sind.
• Außenteile: Stoßstangen, Kühlergrills und Kotflügelverkleidungen, die Schlagfestigkeit und Witterungsbeständigkeit erfordern.
• Komponenten unter der Motorhaube: Teile, die hohen Temperaturen und Chemikalien ausgesetzt sind, wie z. B. Luftansaugkrümmer oder Batteriefächer.

Der Nissan NES M8020-Standard bietet einen umfassenden Rahmen für die Prüfung der physikalischen Eigenschaften von Thermoplasten im Automobilbereich. Durch strenge Zug-, Schlag-, Härte-, Wärme- und Chemikalienbeständigkeitstests stellt der Standard sicher, dass die Materialien den hohen Leistungsanforderungen moderner Fahrzeuge gerecht werden. Durch die Einhaltung dieses Standards können Nissan und seine Zulieferer langlebige, sichere und zuverlässige Komponenten liefern, die die Leistung und Langlebigkeit der Fahrzeuge verbessern.

Unser Unternehmen ist seit vielen Jahren tätig und verfolgt die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam. Wir verfügen über ein qualifiziertes Team und eine umfangreiche Infrastruktur, um für Unternehmen aller Branchen Tests, Messungen und Analysen in einer Vielzahl von Bereichen durchzuführen. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm Nissan NES M8020 „Chemikalienbeständigkeitsprüfverfahren für Kunststoffteile“ an.