MBN 51000-8 Materiály na báze polymérov, materiálové systémy a polotovary - Časť 8: Analytické skúšky

Norma „MBN 51000-8 Materiály, materiálové systémy a polotovary na báze polymérov – Časť 8: Analytické skúšky“, ktorú vyvinula skupina Mercedes Benz, opisuje skúšobné postupy pre materiály, materiálové systémy a polotovary na báze polymérov používané v automobilových aplikáciách. Táto norma sa zameriava na analytické testovanie s cieľom vyhodnotiť výkonnosť a vhodnosť týchto materiálov za rôznych podmienok.

Norma MBN 51000-8 pokrýva celý rad analytických metód na hodnotenie vlastností materiálov. Napríklad jedna podsekcia rozoberá stanovenie referenčnej hodnoty za studena pomocou diferenčnej skenovacej kalorimetrie (DSC), čo je kľúčové pre pochopenie správania elastomérov pri nízkych teplotách.

Táto norma sa vzťahuje na rôzne materiály na báze polymérov vrátane elastomérov, termoplastov a kompozitov, ktoré sa bežne používajú v automobilových súčiastkach. V skutočnosti je táto norma súčasťou širšieho súboru noriem MBN, ktoré pokrývajú rôzne aspekty testovania. Napríklad MBN 51000-4 sa zameriava na tepelné skúšky, MBN 51000-5 na skúšky odolnosti voči poveternostným vplyvom, MBN 51000-6 na mechanické skúšky a MBN 51000-7 na skúšky pevnosti.

Výrobcovia a dodávatelia automobilov používajú normu MBN 51000-8, aby zabezpečili, že materiály spĺňajú prísne výkonnostné požiadavky na komponenty vozidiel. Dodržiavaním týchto štandardných testovacích metód môžu spoločnosti overiť vlastnosti materiálov, zabezpečiť kvalitu a udržiavať konzistentnosť medzi produktmi.

V norme MBN 51000-8 existuje veľa rôznych testov. Napríklad

• Meranie referenčnej hodnoty za studena: Toto meranie sa zvyčajne vykonáva metódou diferenčnej skenovacej kalorimetrie (DSC). Tento test je obzvlášť dôležitý na vyhodnotenie správania sa materiálov na báze polymérov, ako sú elastoméry, pri nízkych teplotách. Referenčná hodnota za studena opisuje správanie elastoméru v blízkosti alebo pod teplotou skleného prechodu. Táto hodnota sa používa na určenie, či si materiál dokáže udržať svoju flexibilitu v chladných klimatických podmienkach. V automobilovom priemysle musia gumové tesnenia, izolácie a podobné elastomérové ​​diely fungovať aj pri nízkych teplotách. Vďaka tomuto testu sa napríklad detekujú a eliminujú materiály, u ktorých hrozí, že sa stanú krehkými pri teplote mínus 40 stupňov.
• Analýza chemickej štruktúry: Táto analýza sa zvyčajne vykonáva metódou infračervenej spektroskopie s Fourierovou transformáciou (FTIR). Táto metóda sa používa špecificky na stanovenie chemického zloženia polymérov a elastomérov. Táto metóda skúma interakciu infračerveného svetla s hmotou s cieľom pochopiť molekulárnu štruktúru látky. Každá molekula má charakteristický vzorec absorpcie infračerveného svetla, podobne ako odtlačok prsta. Touto metódou sa určuje typ polyméru, prísady (zmäkčovadlá, plnivá, stabilizátory) a chemické zmeny (oxidácia, zosieťovanie, známky degradácie). Táto metóda kontroluje, či je materiál od dodávateľa kompatibilný s deklarovaným polymérom. Používa sa tiež na skúmanie chemickej zmeny súčiastky po použití. Taktiež hodnotí riziko kompatibility plesní/materiálov, keď je potrebné použiť rôzne materiály spoločne.
• Správanie pri tepelnej degradácii: Tento test sa zvyčajne vykonáva termogravimetrickou analýzou (TGA). Táto analýza meria úbytok hmotnosti materiálu pri jeho zahrievaní, čím odhaľuje jeho tepelnú stabilitu a zloženie. Táto analýza analyzuje proces tepelnej degradácie vzorky meraním zmeny jej hmotnosti v špecifickom teplotnom rozsahu. Toto je obzvlášť cenné vo viaczložkových systémoch, ako sú polyméry a elastoméry. Touto metódou sa určujú teploty rozkladu, poradie rozkladu rôznych zložiek, pomer plnenia, obsah prchavých látok, pomer uhlíka a kremičitanu a to, ktorá zložka sa rozkladá pri akej teplote vo viacvrstvových alebo viaczložkových systémoch. Táto analýza sa široko používa na kontrolu kvality a porovnávanie polymérov, na porovnávanie degradácie pri analýze starnúcich materiálov, na určenie kritérií tepelnej odolnosti pri výbere materiálu alebo na analýzu obsahu kompozitných štruktúr (napr. pomer sklenených vlákien, uhlíkové plnivo).
• Meranie rýchlosti toku taveniny: Táto skúška sa vykonáva metódou indexu toku taveniny. Tieto merania sa používajú na vyhodnotenie spracovateľnosti termoplastov. Toto testovanie je obzvlášť dôležité v procesoch, ako je vstrekovanie plastov a extrúzia. Index toku taveniny meria, koľko gramov roztaveného termoplastického materiálu vytečie za 10 minút pri danej teplote a zaťažení. Vyšší index toku taveniny naznačuje nižšiu viskozitu. Materiál ľahko tečie, čo je dobré pre tenšie steny dielov, ale môže sa znížiť odolnosť voči nárazu. Nižší index toku taveniny naznačuje vyššiu viskozitu. Materiál sa ťažko roztieka, ale vo všeobecnosti je pevnejší a odolnejší. Meraním rýchlosti toku taveniny sa zisťuje, či vlastnosti toku dodaného plastu spĺňajú očakávania z hľadiska kontroly surovín. Z hľadiska kompatibility so vstrekovaním plastov sa určuje, či je vhodný pre príslušný tok podľa stroja a formy. Z hľadiska riadenia recyklácie sa zisťuje meniace sa správanie toku recyklovateľných materiálov. Nastavenie pomeru sa v nových receptúrach určuje z hľadiska určenia miešacieho pomeru.

Norma MBN 51000-8 opisuje aj testovacie metódy, ako je meranie hustoty a testy horľavosti. Meranie hustoty pomáha pochopiť štrukturálne vlastnosti materiálu. Skúšky horľavosti určujú správanie materiálu pri horľavosti.

Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „MBN 51000-8 Materiály, materiálové systémy a polotovary na báze polymérov – časť 8: Analytické testy“.