VW 54045 PP – Wymagania materiałowe dla gotowych części w obszarach podwozia i układu napędowego

Norma „VW 54045 PP – Wymagania materiałowe dla gotowych części podwozia i układu napędowego”, opracowana przez koncern motoryzacyjny Volkswagen, opisuje wymagania materiałowe dla polipropylenu (PP) bez wypełniaczy, wzmocnionego włóknem szklanym lub mineralnym, stosowanego w układach napędowych, silnikach, podwoziach, skrzyniach biegów i nadwoziach (nielakierowanych). Normę VW 44045 należy stosować do części wewnętrznych i zewnętrznych.

Z reguły, aby umożliwić zastosowanie PP, muszą być spełnione podstawowe warunki dotyczące maksymalnej temperatury części. Długotrwała temperatura pracy wynosząca około 110 stopni Celsjusza jest uważana za granicę krytyczną. Maksymalna temperatura krótkotrwała (łącznie 300 godzin w okresie eksploatacji) nie powinna przekraczać 130 stopni Celsjusza. Krótkotrwałe temperatury szczytowe powyżej około 140 stopni Celsjusza uniemożliwiają zastosowanie tego materiału.

W niniejszej normie wymagania ogólne określono w następujący sposób:

• Dostawa początkowa i zatwierdzenie modyfikacji muszą być zgodne z normą VW 01155.
• W przypadku części termoplastycznych materiał granulowany musi spełniać normę VW 50026.
• Wytrzymałość na warunki zewnętrzne musi być zgodna z normą VW 50185.
• Wymagania środowiskowe muszą być zgodne z normą VW 91100.
• Przydatność materiału musi być zgodna z normą VW 91101.

Badania należy przeprowadzać na próbkach pobranych z gotowych elementów. Jeżeli geometria elementu uniemożliwia przeprowadzenie badań bezpośrednio na części, można posłużyć się kartami danych lub pomiarami z standardowych próbek formowanych wtryskowo lub płyt testowych. Zmierzone wartości charakterystyczne gotowych elementów mogą różnić się od standardowych. Odchylenia należy uzgodnić z kupującym i w razie potrzeby zaznaczyć na rysunku.

Powierzchnia gotowych elementów musi być wolna od nierówności (pustek, pęknięć, zamrożeń) wynikających z procesu produkcyjnego. W przypadku elementów poddawanych dużym obciążeniom lub pełniących szczególnie krytyczne funkcje, porowatość i właściwości należy zbadać zgodnie z normą VW 50093. Po uzyskaniu zadowalających wyników badań, zmierzone wartości charakterystyczne należy zapisać na rysunku. O konieczności sporządzenia specyfikacji porowatości decyduje nabywca. Elementy muszą umożliwiać prawidłowy montaż. Nie powinno być ryzyka funkcjonalnego ani ryzyka obrażeń pracowników montażowych z powodu odklejenia się zadziorów, wiórów lub cząstek stałych.

Materiały są przeznaczone do formowania wtryskowego. Materiały mogą być również przetwarzane metodą formowania z rozdmuchem. Jeśli przejście na tę konkretną metodę spowoduje odchylenie od właściwości wymienionych poniżej, należy to uwzględnić i zaznaczyć na rysunku. Ponowne mielenie materiałów uzyskanych w tym samym procesie i składających się z jednego rodzaju materiału z pierwszego etapu przetwarzania jest możliwe, chyba że jest to modyfikowany udarowo PP. Ilość dodatkowego ponownego mielenia musi zostać uzgodniona z kupującym i zaznaczona na rysunku. Części muszą zostać zweryfikowane pod kątem oczekiwanego maksymalnego procentu recyklingu. Wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu (tj. surowców ze źródeł nieprocesowych) jest dozwolone wyłącznie po konsultacji z kupującym i musi być wyraźnie zaznaczone na rysunku. Norma VW 50026 ma zastosowanie do klasyfikacji materiałów ziarnistych.

W przypadku kontaktu PP z podłożami metalowymi (np. połączenie gwintowane lub obudowa pierścienia stykowego), zwłaszcza miedzią, należy zadbać o odpowiednią stabilizację PP pod kątem jonów miedzi, na przykład podczas doboru materiału na etapie koncepcji elementu. Niedostateczna stabilizacja może prowadzić do przedwczesnego starzenia termooksydacyjnego.

Kolor musi być czarny lub zgodny ze specyfikacją na rysunku.

Należy określić wypełniacze niestabilne termicznie (np. włókna węglowe, kreda). Należy również przeprowadzić badania w celu określenia zawartości wypełniacza. Jeśli materiał zawiera wypełniacze nieokreślone, takie jak mieszane proszki mineralne (takie jak talk, kreda i proszki wapienne), należy określić skład mieszanki. Należy zwrócić na to szczególną uwagę w przypadku materiałów pochodzących z recyklingu.

Badanie odporności na starzenie pozwala na przyspieszone (ekstremalne temperatury) badanie jakości obróbki. Nie ma ono związku z rzeczywistymi temperaturami zastosowania. Inne temperatury i czasy starzenia muszą zostać uzgodnione z klientem i określone na rysunku.

Przed przeprowadzeniem badań próbki wymagane do każdego testu muszą być kondycjonowane przez co najmniej 48 godzin w standardowej atmosferze zgodnie z normą VW 50554.

Do każdego pomiaru obowiązują wymagane wartości liczbowe.

W przypadku wymagań materiałowych należy uwzględnić tabele podane w normie. Szczegółowe wymagania dla danego materiału (np. odporność na światło, palność, emisyjność) należy wyprowadzić z rysunku. W przypadku zastosowania materiałów z listy materiałów dopuszczonych do obrotu zawartej w załączniku do niniejszej normy, należy przeprowadzić jedynie zawężony zakres badań.

W świecie wysokiego ryzyka w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie każdy element musi wytrzymać ekstremalne warunki (od gorących komór silnika po żrące paliwa), norma VW 54045 stanowi kamień węgielny dla stosowania zaawansowanych polimerów w produkcji pojazdów. Norma ta określa rygorystyczne wymagania dla materiałów na bazie polipropylenu, gwarantując trwałość, bezpieczeństwo i wydajność w krytycznych układach pojazdu.

Norma VW 54045 zasadniczo wymaga, aby mieszanki polipropylenowe spełniały lub przewyższały określone kryteria mechaniczne i termiczne. Na przykład:

• Wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie: Warianty wzmocnione powinny charakteryzować się minimalną wytrzymałością na rozciąganie 40–60 MPa, w zależności od zawartości wypełniacza, a wydłużenie przy zerwaniu powinno być badane po wystawieniu na działanie paliw lub środków smarnych. Gwarantuje to, że elementy nie pękną krucho podczas użytkowania.
• Odporność na uderzenia: próby udarności Charpy'ego lub Izoda symulują rzeczywiste uderzenia i wymagają odporności na uderzenia z karbem powyżej 5 kJ/m2 w przypadku gatunków wypełnionych szkłem.
• Stabilność termiczna: Temperatury ugięcia termicznego są ograniczone do 100–120 stopni pod obciążeniem, co zapobiega zginaniu w gorącym środowisku.

Kluczową cechą jest nacisk położony na starzenie się i kompatybilność. Przykładowo, norma ta symuluje dziesięciolecia ekspozycji na komorę silnika poprzez ocenę wytrzymałości na rozciąganie, naprężenia zrywającego i wydłużenia po zanurzeniu w paliwie. Dostawcy muszą również zweryfikować wytrzymałość linii spawania i odporność na zarysowania, szczególnie w przypadku widocznych części wewnętrznych, aby zapobiec powstawaniu defektów estetycznych.

Testy zgodnie z normą VW 54045 są ukierunkowane na konkretne zastosowanie. W przypadku elementów układu napędowego, dodatkowe badania odporności na pełzanie i zmęczenie gwarantują długą żywotność w warunkach wibracji. Pełna weryfikacja wymaga próbek liczących do 150 części na partię.

Nasza organizacja, z kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, oferując im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe dla firm zgodnie z normą „VW 54045 PP – Wymagania materiałowe dla gotowych części w obszarze podwozia i układu napędowego”.