MBN 51000-8 Materiales a base de polímeros, sistemas de materiales y productos semiacabados - Parte 8: Pruebas analíticas

La norma “MBN 51000-8 Materiales a base de polímeros, sistemas de materiales y productos semiacabados - Parte 8: Pruebas analíticas” desarrollada por el Grupo Mercedes Benz describe procedimientos de prueba para materiales a base de polímeros, sistemas de materiales y productos semiacabados utilizados en aplicaciones automotrices. Esta norma se centra en las pruebas analíticas para evaluar el rendimiento y la idoneidad de estos materiales en diversas condiciones.

La norma MBN 51000-8 cubre una gama de métodos analíticos para evaluar las propiedades de los materiales. Por ejemplo, una subsección analiza la determinación del valor de referencia de frío mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), que es crucial para comprender el comportamiento a baja temperatura de los elastómeros.

Esta norma se aplica a diversos materiales poliméricos, como elastómeros, termoplásticos y compuestos, comúnmente utilizados en componentes automotrices. De hecho, forma parte de un conjunto más amplio de normas MBN que abarcan diferentes aspectos de ensayo. Por ejemplo, la norma MBN 51000-4 se centra en ensayos térmicos, la MBN 51000-5 en ensayos de resistencia a la intemperie, la MBN 51000-6 en ensayos mecánicos y la MBN 51000-7 en ensayos de resistencia.

Los fabricantes y proveedores de automóviles utilizan la norma MBN 51000-8 para garantizar que los materiales cumplan con los estrictos requisitos de rendimiento de los componentes del vehículo. Al adherirse a estos métodos de prueba estándar, las empresas pueden verificar las propiedades del material, garantizar la calidad y mantener la consistencia en todos los productos.

Hay muchas pruebas diferentes en el estándar MBN 51000-8. Por ejemplo

• Medición del valor de referencia en frío: Esta medición se realiza habitualmente mediante el método de calorimetría diferencial de barrido (DSC). Esta prueba es particularmente importante para evaluar el comportamiento a baja temperatura de materiales basados ​​en polímeros, como los elastómeros. El valor de referencia en frío describe el comportamiento de un elastómero cerca o por debajo de su temperatura de transición vítrea. Este valor se utiliza para determinar si el material puede mantener su flexibilidad en condiciones de clima frío. En la industria automotriz, las juntas de caucho, los aislamientos y piezas de elastómeros similares también deben rendir a bajas temperaturas. Gracias a esta prueba se detectan y eliminan aquellos materiales que corren el riesgo de volverse frágiles, por ejemplo, a menos 40 grados.
• Análisis de la estructura química: Este análisis generalmente se realiza mediante el método de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Este método se utiliza específicamente para determinar la composición química de polímeros y elastómeros. Este método examina la interacción de la luz infrarroja con la materia para comprender la estructura molecular de una sustancia. Cada molécula tiene un patrón característico de absorción de luz infrarroja, como una huella dactilar. Con este método se determina el tipo de polímero, aditivos (plastificantes, cargas, estabilizantes) y cambios químicos (oxidación, reticulación, signos de degradación). Este método verifica si el material del proveedor es compatible con el polímero declarado. También se utiliza para examinar el cambio químico de una pieza después de su uso. También evalúa el riesgo de compatibilidad molde/material cuando es necesario utilizar diferentes materiales juntos.
• Comportamiento de degradación térmica: Esta prueba generalmente se realiza mediante análisis termogravimétrico (TGA). Este análisis mide la pérdida de masa de un material a medida que se calienta, revelando su estabilidad térmica y composición. Este análisis analiza el proceso de degradación térmica de una muestra midiendo su cambio de masa en un rango de temperatura específico. Esto es particularmente valioso en sistemas multicomponentes como polímeros y elastómeros. Con este método se determinan las temperaturas de descomposición, los órdenes de descomposición de los diferentes componentes, la relación de llenado, el contenido de materia volátil, la relación carbono/residuos de silicato y qué componente se descompone a qué temperatura en sistemas multicapa o multicomponente. Este análisis se utiliza ampliamente para el control de calidad y la comparación de polímeros, para la comparación de la degradación en el análisis de materiales envejecidos, para determinar criterios de resistencia térmica en la selección de materiales o para el análisis de contenido de estructuras compuestas (por ejemplo, relación de fibra de vidrio, relleno de carbono).
• Medición del índice de fluidez: Esta prueba se realiza mediante el método del índice de fluidez. Estas mediciones se utilizan para evaluar la procesabilidad de los termoplásticos. Esta prueba es especialmente importante en procesos como el moldeo por inyección y la extrusión. El índice de fluidez mide cuántos gramos de un material termoplástico fundido fluyen en 10 minutos bajo una temperatura y carga determinadas. Un índice de flujo de fusión más alto indica una viscosidad más baja. El material fluye fácilmente, lo que es bueno para piezas con paredes más delgadas, pero la resistencia al impacto puede verse reducida. Un índice de flujo de fusión más bajo indica una mayor viscosidad. El material es difícil de fluir, pero generalmente es más fuerte y más duradero. Mediante la medición del índice de fluidez del material fundido se determina si las propiedades de fluidez del plástico suministrado cumplen con las expectativas en términos de control de la materia prima. En términos de compatibilidad de moldeo por inyección, se determina si es adecuado para el flujo apropiado según la máquina y el molde. En términos de control del reciclaje, se detecta el comportamiento cambiante del flujo de materiales reciclables. El ajuste de la proporción se determina en nuevas formulaciones en términos de determinar la relación de mezcla.

La norma MBN 51000-8 también describe métodos de prueba como medición de densidad y pruebas de inflamabilidad. La medición de la densidad ayuda a comprender las propiedades estructurales del material. Las pruebas de inflamabilidad determinan el comportamiento de inflamabilidad del material.

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