MBN 51000-3 Materiały na bazie polimerów, systemy materiałowe i półprodukty - Część 3: Zachowanie termiczne i klimatyczne

Norma „MBN 51000-3 Materiały na bazie polimerów, systemy materiałowe i półprodukty – Część 3: Zachowanie termiczne i klimatyczne” opracowana przez Grupę Mercedes Benz zajmuje się oceną materiałów stosowanych w zastosowaniach motoryzacyjnych w warunkach termicznych i klimatycznych oraz zapewnia, że ​​będą one w stanie wytrzymać różne obciążenia środowiskowe w dłuższym okresie czasu. Normę tę stosują producenci tacy jak Mercedes-Benz, aby zapewnić jakość i wydajność materiałów.

W kontekście normy MBN 51000-3 zachowanie termiczne i klimatyczne odnosi się do badania materiałów niemetalowych (takich jak tworzywa sztuczne, elastomery i kompozyty) w celu oceny ich zachowania w różnych temperaturach i warunkach środowiskowych. Testy te są kluczowe dla zapewnienia, że ​​materiały stosowane w przemyśle motoryzacyjnym są trwałe, niezawodne i bezpieczne w ekstremalnych warunkach, z jakimi mogą się zetknąć w trakcie cyklu życia pojazdu.

Główne aspekty badań zachowania się materiałów w warunkach cieplnych i klimatycznych zgodnie z tą normą to:

• Cykle termiczne: Celem jest ocena reakcji materiałów na nagłe zmiany temperatury. Na przykład, jak materiał reaguje, gdy jest wystawiony na jednoczesne działanie wysokiej temperatury (np. w komorze silnika) i niskiej temperatury (np. w warunkach zimowych)? Podczas testów materiały poddaje się serii szybkich zmian temperatury (na przykład z minus 40 stopni do plus 120 stopni), aby symulować rzeczywiste wahania temperatury.
• Starzenie w wysokiej temperaturze: Celem jest ocena zdolności materiału do wytrzymania długotrwałego narażenia na wysokie temperatury (np. we wnętrzu samochodu lub w pobliżu silnika w gorący letni dzień). Podczas testów materiały są poddawane działaniu stałych, wysokich temperatur przez długi czas, co ma na celu symulację długotrwałego działania ciepła i jego wpływu na takie właściwości, jak elastyczność, wytrzymałość i kolor.
• Ekspozycja na promieniowanie UV i światło: Celem jest symulacja wpływu światła słonecznego i promieniowania ultrafioletowego (UV) na materiały, w szczególności te narażone na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, takie jak deski rozdzielcze, siedzenia i tapicerka. Podczas testów materiały są wystawiane na działanie kontrolowanych źródeł światła UV, które imitują światło słoneczne, w celu sprawdzenia, czy nie występują oznaki pogorszenia jakości, takie jak blaknięcie, pękanie lub odbarwienie.
• Odporność na wilgoć: Celem jest sprawdzenie zachowania się materiałów w warunkach wilgoci lub mokrości. Jest to istotne w przypadku części narażonych na działanie wilgoci (np. uszczelki, tapicerka). Podczas testów materiały poddaje się działaniu wysokiej wilgotności (a czasem zanurzeniu w wodzie), aby ocenić ich odporność na wchłanianie wilgoci, pęcznienie i degradację.
• Rozszerzalność cieplna: Celem jest określenie, w jakim stopniu materiał rozszerza się lub kurczy pod wpływem ciepła lub chłodzenia oraz czy ma to wpływ na dopasowanie i funkcjonowanie części samochodowych. Podczas testów materiały są podgrzewane i chłodzone w kontrolowanych warunkach, a następnie mierzony jest ich stopień rozszerzalności lub kurczenia, aby upewnić się, że spełniają one wymagane parametry.
• Elastyczność w niskich temperaturach: Celem jest zapewnienie, że materiały zachowują elastyczność w niskich temperaturach, zapobiegając kruchości i pękaniu w zimne dni. Podczas testów materiały są schładzane do niskich temperatur (na przykład minus 30 stopni), a następnie sprawdzana jest ich elastyczność i odporność na pękanie.

Norma ta koncentruje się na testach starzenia pod wpływem światła i ciepła oraz ocenia, jak materiały wytrzymują długotrwałe działanie światła i ciepła. Przykładowo HLA jest częścią tej normy, która obejmuje metody badań i wymagania dotyczące materiałów polimerowych stosowanych we wnętrzach i na zewnątrz pojazdów. Kluczową częścią tej sekcji jest starzenie światłem na gorąco (HLA). Jest to test przeprowadzany w celu symulacji starzenia pod wpływem łącznego działania ciepła i światła (zwykle UV). Celem badania starzenia światłem gorącym (HLA) jest:

• Aby ocenić, jak materiał (np. plastikowy element deski rozdzielczej) zachowuje się w czasie, gdy jest wystawiony na działanie promieni słonecznych i wysokich temperatur.
• W zasadzie symuluje to, co dzieje się w samochodzie zaparkowanym na słońcu przez długi czas.

Jeśli chodzi o warunki testowe, stosuje się wysoką temperaturę (np. 120 stopni lub inną określoną). Stosowane jest intensywne światło sztuczne z zawartością promieniowania ultrafioletowego (UV). Czas trwania testu może wynosić kilkaset godzin (np. 300, 500 lub 1000 godzin w zależności od materiału i jego cech). Testowanie może obejmować cykle grzania/chłodzenia.

Części samochodowe przez cały cykl swojego życia są narażone na działanie szerokiego zakresu temperatur i warunków środowiskowych. Badanie zachowań cieplnych i klimatycznych umożliwia:

• Bezpieczeństwo: Materiały nie ulegają pogorszeniu i nie niszczeją nawet w ekstremalnych warunkach. Zapobiega się przebarwieniom, pękaniu, utracie połysku i kruchości.
• Trwałość: Komponenty zachowują swój wygląd, wytrzymałość i funkcjonalność przez długi czas. Gwarantuje trwałość i integralność materiałów przez cały okres użytkowania pojazdu.
• Komfort i estetyka: Materiały użyte do wykończenia wnętrza, takie jak siedzenia i deska rozdzielcza, muszą zachowywać swój kolor, fakturę i elastyczność zarówno w wysokich temperaturach, jak i w warunkach mrozu.
• Zgodność z przepisami: Producenci samochodów muszą przestrzegać rygorystycznych przepisów i norm jakościowych dotyczących wydajności materiałów.

Testy takie są niezbędne, aby mieć pewność, że pojazdy są w stanie wytrzymać trudne warunki, z jakimi będą się mierzyć na drodze, takie jak ekstremalne temperatury, wilgotność, promieniowanie UV czy inne czynniki stresogenne.

Krótko mówiąc, norma MBN 51000-3 jest częścią serii norm Mercedes-Benz, która koncentruje się na ocenie właściwości cieplnych materiałów niemetalowych, układów materiałowych i półproduktów stosowanych w zastosowaniach motoryzacyjnych. Ta część normy obejmuje różne testy pozwalające ocenić zachowanie się materiałów pod wpływem naprężeń cieplnych.

W przemyśle motoryzacyjnym podzespoły są często narażone na wahania temperatur. Norma MBN 51000-3 określa znormalizowane metody pozwalające sprawdzić, czy materiały są w stanie wytrzymać takie warunki, zapewniając tym samym bezpieczeństwo, niezawodność i trwałość części samochodowych.

Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście świadczone są również usługi testowe na rzecz przedsiębiorstw zgodnie z normą „MBN 51000-3 Materiały na bazie polimerów, systemy materiałowe i półprodukty – Część 3: Zachowanie termiczne i klimatyczne”.