PSA D45 5210 Tworzywa sztuczne – Pomiar rozkładu ładunku elektrostatycznego

Norma „PSA D45 5210 Tworzywa sztuczne – Pomiar rozpraszania ładunków elektrostatycznych”, opracowana przez francuskiego producenta samochodów PSA Group, obecnie część Stellantis, opisuje metodę pomiaru zdolności materiału termoplastycznego lub żaroodpornego do rozpraszania nagromadzonych ładunków elektrostatycznych. Zdolność materiału do rozpraszania tych ładunków umożliwia ocenę jego odporności na działanie pyłów.

Badanie polega na określeniu zdolności badanej próbki lub jej części do rozpraszania ładunków elektrostatycznych w powietrzu otoczenia poprzez pomiar zakresu pozostałego po fazie sztucznego lub naturalnego narażenia.

Sprzęt używany w tych testach obejmuje:

• Komora testowa: Temperatura utrzymywana jest na poziomie 23 stopni plus/minus 2 stopni Celsjusza, a wilgotność wynosi 50 procent plus/minus 10 procent.
• Czuły termometr
• Czuły higrometr
• Stoper
• Urządzenie do pomiaru pola elektrycznego: Urządzenie wyposażone w końcówki pomiarowe umożliwiające wykonywanie pomiarów z odległości 2 cm od próbki. Odległość ta musi być ściśle przestrzegana. Odległość między środkami końcówek pomiarowych wynosi 55 mm.
• Dmuchawa jonizująca powietrze: Urządzenie pracuje w zakresie pracy wentylatora napędzanego silnikiem o prędkości obrotowej od 0 do 1300 obr./min. Maksymalny przepływ powietrza przy maksymalnej mocy wynosi 1400 m³.³Moc mierzona w centrach wynosi 3500 woltów na godzinę.
• Generator elektryczności statycznej: Musi być wyposażony w: elektrodę ECC 100 o minimalnej długości 400 mm, elektrodę metalową (miedzianą) połączoną z uziemieniem oraz zamontowany na niej izolator (standardowy powlekany plastik). Zakres pracy generatora wynosi od 0 do 40 kV i od 0 do 2,5 mΩ.
• Część post: Zapewnia rozładowanie każdej części bez pozytywnego lub negatywnego wpływu na rozprowadzanie wypełniaczy. Jest wykonana z suszonego drewna lub innego materiału izolacyjnego i jest izolowana od przepływu zjonizowanego powietrza. Mechanizm powinien umożliwiać podparcie testowanych płyt lub części, ograniczając jednocześnie maksymalną powierzchnię styku z nimi.
• Pojemniki wykonane z bawełny lub innego materiału tekstylnego zapewniającego operatorom neutralność elektryczną podczas testów.

Próbki muszą być reprezentatywne dla wielkości, która ma być charakteryzowana. Aby zapewnić tę reprezentatywność, konieczna jest znajomość podstawowych cech badanej populacji. Kryteria doboru próby powinny zostać określone w raporcie z badań, którego treść określono w normie PSA A10 0156. W razie wątpliwości dotyczących procedury cięcia należy skontaktować się z odpowiednim serwisem PSA.

Próbkami do badań mogą być części pojazdów, formy wtryskowe lub wiele całych części. Wielkość ziarna części musi w każdym przypadku odpowiadać dopuszczalnym wymiarom stanowiska ładowania (rozstaw elektrod i szerokość powierzchni cylindra). Próbki testowe muszą być wolne od kurzu, zarysowań i innych wad powierzchni, które mogłyby utrudnić pomiar. W razie potrzeby są odtłuszczane sprężonym powietrzem. Przed każdym pomiarem muszą być wstępnie zapakowane w komorze testowej na 16 godzin. Badania części odlewanych przeprowadza się po upływie od 7 do 28 dni od wtrysku. Pomiary wykonuje się na płytkach próbnych o wymiarach 110 mm x 360 mm lub płytkach standardowych o wymiarach 90 mm x 165 mm.

Norma PSA D45 5210 definiuje metodę pomiaru szybkości rozpraszania ładunków elektrostatycznych z powierzchni tworzyw sztucznych stosowanych w pojazdach. Należy ona do serii norm PSA D45, która obejmuje różnorodne testy polimerów, elastomerów, tekstyliów oraz elementów wewnętrznych i zewnętrznych pojazdów.

W zastosowaniach motoryzacyjnych elementy z tworzyw sztucznych (takie jak deski rozdzielcze, fotele, panele drzwiowe, elementy wykończeniowe lub inne elementy wewnętrzne i zewnętrzne) mogą gromadzić ładunki elektrostatyczne w wyniku tarcia, suchych warunków lub ruchu pasażerów. Często prowadzi to do problemów, takich jak:

• Odsysanie pyłu (obniża odczuwalną jakość i czystość)
• Nieprzyjemne wyładowania elektrostatyczne dla pasażerów.
• Potencjalna interakcja z systemami elektronicznymi

Ta metoda badawcza ocenia właściwości antystatyczne materiałów poprzez pomiar prędkości rozkładu obciążenia. Pomaga to zapewnić, że materiały spełniają wymagania PSA w zakresie komfortu, trwałości i estetyki w kabinach pasażerskich.

Materiały przepuszczające prąd zazwyczaj zawierają dodatki antystatyczne lub wypełniacze przewodzące, które umożliwiają szybsze wsiąkanie ładunków w grunt.

Ogólnie rzecz biorąc, metoda ta obejmuje następujące kroki:

• Standaryzowana próbka (zwykle standardowa podkładka o chropowatości lub powierzchnia teksturowana reprezentująca części produkcyjne) jest naładowana elektrostatycznie.
• Mierzy się czas potrzebny do rozproszenia (degradacji) ładunku, zwykle do określonego niskiego poziomu (np. w ciągu określonej liczby minut; w literaturze wspomina się o ocenie po 15 minutach rozproszenia).
• Test koncentruje się na pomiarach elektrycznych tworzyw sztucznych i odnosi się do odporności na pył jako funkcji ładunku elektrostatycznego.

Norma ta jest często cytowana w szerszych dokumentach klasyfikacji materiałów PSA, takich jak „B62 0300 Tworzywa termoplastyczne, tworzywa termoutwardzalne, elastomery termoplastyczne i gumy – Klasyfikacja i specyfikacja”. W tych specyfikacjach zgodność z normą PSA D45 5210 stanowi wymóg lub kryterium oceny dla określonych materiałów do wnętrz.

Norma PSA D45 5210 jest jednym z wielu testów elektrycznych i środowiskowych, obok norm dotyczących trwałości kolorów, odporności na zarysowania, starzenia cieplnego, palności i właściwości mechanicznych. Jest ona szczególnie ważna w przypadku elementów wykończenia wnętrza i wyposażenia kabiny, gdzie kontakt z pasażerami lub widoczność jest wysoka.

Krótko mówiąc, główne cele normy PSA D45 5210 są następujące:

• Pomiar zdolności tworzyw sztucznych do rozpraszania ładunków elektrostatycznych.
• Ocena zachowania się pyłu pod wpływem elektryczności statycznej.
• Zapewnienie, że materiały spełniają wymagania producentów OEM w zakresie czystości i trwałości estetycznej.

Gromadzenie się ładunków elektrostatycznych może powodować przyciąganie kurzu i cząsteczek do różnych powierzchni, co jest szczególnie problematyczne w następujących obszarach:

• Elementy wykończenia wnętrza
• Panel instrumentów i obszary wyświetlania
• Obudowy elektroniczne
• Części plastikowe malowane lub powlekane

Niniejsza norma ma zastosowanie przede wszystkim do:

• Tworzywa termoplastyczne i termoutwardzalne stosowane w pojazdach.
• Elementy wewnętrzne i zewnętrzne z tworzyw sztucznych
• Powierzchnie polimerowe powlekane lub nieobrobione

Jest to szczególnie ważne w przypadku części narażonych na działanie następujących czynników:

• Przepływ powietrza (otwory wentylacyjne HVAC, panele przyrządów)
• Interakcja międzyludzka (dotyk powierzchni)
• Suche środowiska, w których często dochodzi do gromadzenia się ładunków elektrostatycznych.

Norma PSA D45 5210 określa, jak szybko i skutecznie materiał może rozpraszać ładunek elektrostatyczny po wystawieniu na jego działanie. Im szybciej ładunek się rozprasza, tym mniejsza jest jego skłonność do przyciągania kurzu.

Typowe oceniane parametry obejmują:

• Potencjał powierzchniowy (napięcie)
• Okres redukcji obciążenia
• Opór elektryczny (powierzchniowy lub objętościowy)
• Warunki środowiskowe (wilgotność, temperatura)

Wilgotność powietrza jest szczególnie istotna, ponieważ suche powietrze zwiększa gromadzenie się elektryczności statycznej.

Nasza organizacja, z kompetentnym i doświadczonym zespołem, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą PSA D45 5210.