MBN 51000-5 مواد پلیمری، سیستم‌های مواد و محصولات نیمه‌ساخته - بخش 5: آزمایش‌های مقاومت در برابر آب و هوا
استاندارد «MBN 51000-5 مواد پلیمری، سیستم‌های مواد و محصولات نیمه‌ساخته - بخش 5: آزمونهای مقاومت در برابر آب و هوا» که توسط گروه مرسدس بنز تدوین شده است، به بررسی قرار گرفتن مواد پلیمری، سیستم‌های مواد و محصولات نیمه‌ساخته مورد استفاده در خودروها در معرض شرایط آب و هوایی مختلف می‌پردازد. تمرکز اصلی این استاندارد، آزمایش پیرسازی با نور داغ (HLA) است. این روش آزمایش، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرما و نور (نور UV) را شبیه‌سازی می‌کند تا ارزیابی کند که چگونه مواد در طول زمان تحت این شرایط تخریب می‌شوند.
این روش آزمایش به ویژه برای موادی مانند پنل‌های ابزار، روکش صندلی، واشرها و سایر اجزای پلیمری مورد استفاده در فضای داخلی و خارجی خودرو، که در معرض نور خورشید و دماهای شدید قرار دارند، بسیار مهم است. هدف این است که ارزیابی شود آیا مواد عملکرد، ظاهر و دوام خود را در این شرایط سخت حفظ خواهند کرد یا خیر.
هدف از روش آزمون پیرسازی با نور داغ (HLA) ارزیابی چگونگی پیر شدن مواد در معرض دماهای بالا و نور (UV) برای مدت زمان طولانی است. در طول آزمایش، مواد در معرض گرمای شدید (معمولاً بالاتر از ۷۰ درجه یا طبق دستورالعمل) و نور فرابنفش قرار می‌گیرند. آزمایش‌ها معمولاً در اتاق مخصوصی انجام می‌شوند که برای شبیه‌سازی قرار گرفتن در معرض نور خورشید در دنیای واقعی طراحی شده است. زمان آزمایش می‌تواند متفاوت باشد، معمولاً بسته به جنس و مشخصات، بین ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ ساعت طول می‌کشد. خواص اصلی آزمایش شده عبارتند از: تغییر رنگ (محو شدن)، خواص مکانیکی (انعطاف پذیری، سختی)، مقاومت شیمیایی و خواص فیزیکی (مانند تورم یا ترک خوردگی).
هدف از روش آزمون ضربه ظاهری و عملکردی که در این استاندارد تعریف شده است، بررسی این است که آیا مواد پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید و گرما، همچنان عملکرد خوبی خواهند داشت و خواص زیبایی‌شناختی خود را حفظ می‌کنند یا خیر. این امر به ویژه برای قطعاتی مانند تزئینات داخلی و اجزای خارجی که اغلب در شرایط رانندگی واقعی در معرض اشعه ماوراء بنفش بالا قرار دارند، بسیار مهم است.
در اینجا خلاصه‌ای از نتایج معمول مشاهده شده در آزمایش‌های پیری با نور داغ (HLA) آورده شده است:
- تغییر رنگ (محو شدن یا زرد شدن): این تغییر در رنگ ماده به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور UV و گرما است. موادی مانند پلاستیک و پارچه‌های مصنوعی ممکن است زرد شوند یا از رنگ اصلی خود محو شوند. مواد داخلی مانند داشبورد، روکش و تزئینات، به ویژه در معرض اشعه ماوراء بنفش مستعد تغییر رنگ هستند. چرم و پارچه ممکن است به مرور زمان تیره یا روشن شوند. تغییر رنگ نامطلوب است زیرا بر زیبایی خودرو تأثیر می‌گذارد. تولیدکنندگان خودرو تلاش می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که مواد حتی پس از استفاده طولانی مدت، جذابیت بصری خود را حفظ می‌کنند.
- ترک خوردن، شکستگی‌های ترد یا شکست سطحی: این از دست دادن انعطاف‌پذیری و یکپارچگی به دلیل تخریب ساختار پلیمر یا ماده است. ترک یا شکاف در پلاستیک‌ها، به خصوص در موادی مانند داشبورد یا روکش درب که در معرض گرمای زیاد و نور UV قرار دارند، می‌تواند رخ دهد. آب‌بندها یا واشرهای لاستیکی می‌توانند به دلیل از دست دادن خاصیت ارتجاعی، شکننده شوند و به درستی آب‌بندی نشوند. پارچه یا روکش مبلمان، به خصوص اگر مصنوعی و حساس به اشعه ماوراء بنفش باشند، می‌توانند استحکام خود را از دست داده و ترک‌های کوچکی ایجاد کنند. مواد باید انعطاف‌پذیری و یکپارچگی ساختاری خود را حفظ کنند تا قطعات دچار زوال یا از دست دادن عملکرد نشوند. ترک خوردگی یا شکنندگی می‌تواند منجر به نگرانی‌های ایمنی و ظاهر ناخوشایند شود.
- از بین رفتن براقیت یا کیفیت سطح: سطح ماده ظاهر براق خود را از دست می‌دهد و در نتیجه ظاهری کدر یا مات پیدا می‌کند. پلاستیک‌ها و تزئینات مورد استفاده در فضای داخلی خودرو (مثلاً کنسول‌های مرکزی، پنل‌های ابزار) می‌توانند به دلیل تخریب در برابر اشعه ماوراء بنفش و قرار گرفتن در معرض گرما، براقیت بالای خود را از دست بدهند. سطوح چرمی ممکن است کدر یا ساییده به نظر برسند و ظاهر صیقلی یا صاف خود را از دست بدهند. میزان براقیت مصالح داخلی برای تضمین ظاهری با کیفیت بالا مهم است. از دست دادن درخشندگی می‌تواند باعث شود که مواد اولیه قدیمی یا فرسوده به نظر برسند و بر درک کلی از کیفیت خودرو تأثیر بگذارند.
- تورم یا نرم شدن: ماده رطوبت یا گرما را جذب می‌کند و باعث انبساط یا نرم شدن آن می‌شود. لاستیک و الاستومرها (مانند درزگیرها و واشرها) می‌توانند به دلیل ترکیبی از گرما و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش متورم شوند و باعث شوند قطعات شکل یا استحکام اولیه خود را از دست بدهند. مواد پلیمری می‌توانند نرم شوند و انعطاف‌پذیری کمتری داشته باشند که این امر می‌تواند بر عملکرد مکانیکی آنها تأثیر بگذارد. موادی که متورم یا نرم می‌شوند، می‌توانند انطباق خود را با اجزایی مانند واشر از دست بدهند و منجر به عملکرد آب‌بندی ضعیف یا عدم هم‌ترازی شوند.
- تخریب خواص مکانیکی (استحکام کششی، سختی، ازدیاد طول): این به معنای از دست دادن استحکام و انعطاف‌پذیری مواد به دلیل تخریب ساختار مولکولی آنهاست. استحکام کششی (میزان نیرویی که ماده قبل از شکستن می‌تواند تحمل کند) ممکن است کاهش یابد و باعث شکننده‌تر شدن ماده شود. ازدیاد طول در نقطه شکست (میزان کششی که ماده می‌تواند قبل از شکستن داشته باشد) می‌تواند به طور قابل توجهی کاهش یابد، که باعث می‌شود مواد تحت تنش، بیشتر ترک بخورند یا بشکنند. در برخی مواد، سختی ممکن است افزایش یابد و باعث کاهش انعطاف‌پذیری و شکنندگی آنها شود. موادی که در اجزایی مانند آب‌بندها یا تزئینات استفاده می‌شوند، باید خواص مکانیکی خود را حفظ کنند تا عملکرد آنها تضمین شود. زوال خواص مکانیکی می‌تواند منجر به شکست در کاربردهای دنیای واقعی شود.
- تخریب شیمیایی (واکنش سطح با نور UV): ساختار شیمیایی ماده در نتیجه قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش رو به زوال می‌رود. پلیمرهایی مانند PVC و ABS می‌توانند در لایه‌های سطحی خود دچار تغییرات شیمیایی شوند و باعث شوند که به مرور زمان استحکام خود را از دست بدهند یا خراب شوند. بافت سطح ممکن است متفاوت باشد و منجر به زبری یا باقی مانده پودری شود. تخریب شیمیایی می‌تواند به طور دائمی به خواص مکانیکی و زیبایی‌شناسی ماده آسیب برساند و آن را برای استفاده طولانی مدت در کاربردهای خودرو نامناسب کند.
- ایجاد بو: برخی از مواد، به ویژه پلاستیک یا پارچه‌های مصنوعی، ممکن است پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرما و نور UV، بوهای نامطبوعی از خود منتشر کنند. موادی مانند پلاستیک و لاستیک می‌توانند به دلیل ترکیبات آلی فرار (VOCs) که پس از تخریب منتشر می‌شوند، بوهای شیمیایی منتشر کنند. انتشار بو برای فضای داخلی خودرو از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است زیرا می‌تواند بر راحتی و کیفیت هوای داخل خودرو تأثیر بگذارد. تولیدکنندگان خودرو تلاش می‌کنند از بوهای نامطبوع ناشی از تخریب مواد جلوگیری کنند.
نتایج حاصل از آزمایش پیرسازی با نور داغ (HLA) که در استاندارد MBN 51000-5 تعریف شده است، معمولاً بر ظاهر، یکپارچگی مکانیکی و پایداری شیمیایی مواد تمرکز دارد. موادی که پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش و گرما، رنگ پریده، ترک خورده، درخشندگی خود را از دست می‌دهند یا شکننده می‌شوند، استاندارد را رعایت نمی‌کنند، در حالی که موادی که عملکرد و ویژگی‌های زیبایی‌شناختی خود را حفظ می‌کنند، قابل قبول هستند.
سازمان ما که سال‌هاست با طیف گسترده‌ای از مطالعات آزمایش، اندازه‌گیری، تحلیل و ارزیابی که انجام می‌دهد، سعی در حمایت از کسب‌وکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در زمینه علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد «MBN 51000-5 مواد پلیمری، سیستم‌های مواد و محصولات نیمه‌تمام - بخش 5: آزمایش‌های مقاومت در برابر آب و هوا» به مشاغل ارائه می‌شود.
