MBN 51000-5 Polymerbaserade material, materialsystem och halvfabrikat - Del 5: Väderbeständighetstester

Standarden ”MBN 51000-5 Polymerbaserade material, materialsystem och halvfabrikat - Del 5: Väderbeständighetstester” som utvecklats av Mercedes Benz Group behandlar exponeringen av polymerbaserade material, materialsystem och halvfabrikat som används i fordon för olika väderförhållanden. Standardens huvudfokus är HLA-testning (varmljusåldrande). Denna testmetod simulerar långvarig exponering för värme och ljus (UV-ljus) för att utvärdera hur material försämras över tid under dessa förhållanden.

Denna testmetod är särskilt viktig för material som instrumentpaneler, klädsel, packningar och andra polymerbaserade komponenter som används i fordonsinteriörer och exteriörer, där de utsätts för solljus och extrema temperaturer. Målet är att utvärdera om materialen kommer att bibehålla sin prestanda, sitt utseende och sin hållbarhet under dessa tuffa förhållanden.

Syftet med testmetoden för varmljusåldring (HLA) är att utvärdera hur material åldras när de utsätts för höga temperaturer och ljus (UV) under längre perioder. Under testningen utsätts materialen för intensiv värme (vanligtvis över 70 grader eller enligt specifikation) och UV-ljus. Tester utförs vanligtvis i ett speciellt rum utformat för att efterlikna verklig solljusexponering. Testtiden kan variera och varar vanligtvis mellan 300 och 1000 timmar beroende på material och specifikation. De huvudsakliga egenskaperna som testas är: färgförändringar (blekning), mekaniska egenskaper (flexibilitet, hårdhet), kemisk resistens och fysikaliska egenskaper (såsom svullnad eller sprickbildning).

Syftet med den metod för test av utseende och funktionalitet som definieras i denna standard är att verifiera om material fortfarande fungerar bra och bibehåller sina estetiska egenskaper efter långvarig exponering för solljus och värme. Detta är särskilt viktigt för delar som inredningsdetaljer och exteriöra komponenter som ofta utsätts för hög UV-strålning under verkliga körförhållanden.

Här är en sammanfattning av typiska resultat som observerats i HLA-tester (hot light aging):

• Missfärgning (blekning eller gulning): Detta är förändringar i materialets färg på grund av långvarig exponering för UV-ljus och värme. Material som plast och syntetiska tyger kan gulna eller blekna från sina ursprungliga färger. Interiörmaterial som instrumentbrädor, klädsel och lister är särskilt känsliga för missfärgning när de utsätts för UV-strålning. Läder och textilier kan mörkna eller ljusna med tiden. Missfärgning är oönskad eftersom det påverkar fordonets estetik. Biltillverkare strävar efter att säkerställa att materialen behåller sitt visuella attraktionskraft även efter långvarig användning.
• Sprickbildning, spröda brott eller ytbrott: Detta är förlust av flexibilitet och integritet på grund av nedbrytning av polymeren eller materialstrukturen. Sprickor eller sprickor kan uppstå i plast, särskilt i material som instrumentbrädor eller dörrlister som utsätts för hög värme och UV-ljus. Gummitätningar eller packningar kan bli spröda och inte täta ordentligt på grund av förlust av elasticitet. Textil- eller klädselmaterial, särskilt om de är syntetiska och UV-känsliga, kan förlora sin styrka och utveckla små sprickor. Materialen måste bibehålla flexibilitet och strukturell integritet för att säkerställa att delarna inte försämras eller förlorar funktionalitet. Sprickbildning eller sprödhet kan leda till säkerhetsproblem och fula estetik.
• Förlust av glans eller ytfinish: Materialets yta förlorar sitt glansiga utseende, vilket resulterar i en matt eller matt yta. Plast och lister som används i bilinredning (t.ex. mittkonsoler, instrumentpaneler) kan förlora sin höga glans på grund av UV-nedbrytning och värmeexponering. Läderytor kan se matta eller slitna ut och förlora sitt polerade eller släta utseende. Glansgraden på inredningsmaterialen är viktig för att säkerställa ett högkvalitativt utseende. Förlust av glans kan göra att materialen ser gamla eller slitna ut, vilket påverkar den övergripande uppfattningen av fordonets kvalitet.
• Svullnad eller mjukning: Materialet absorberar fukt eller värme, vilket gör att det expanderar eller mjuknar. Gummi och elastomerer (som tätningar och packningar) kan svälla på grund av kombinationen av värme och UV-exponering, vilket gör att delar förlorar sin ursprungliga form eller fasthet. Polymera material kan mjukna och bli mindre flexibla, vilket kan påverka deras mekaniska prestanda. Material som sväller eller mjuknar kan förlora sin form mot komponenter som packningar, vilket leder till dålig tätningsprestanda eller feljustering.
• Mekanisk egenskapsförsämring (draghållfasthet, hårdhet, töjning): Detta är förlusten av styrka och flexibilitet i material på grund av nedbrytning av deras molekylstruktur. Draghållfastheten (hur mycket kraft materialet tål innan det går sönder) kan minska, vilket gör att materialet blir mer sprött. Brottöjning (hur mycket materialet kan töjas innan det går sönder) kan minskas avsevärt, vilket gör att material är mer benägna att spricka eller gå sönder under belastning. I vissa material kan hårdheten öka, vilket gör dem mindre flexibla och spröda. Material som används i komponenter som tätningar eller lister måste bibehålla sina mekaniska egenskaper för att säkerställa funktionalitet. Försämring av mekaniska egenskaper kan leda till fel i verkliga tillämpningar.
• Kemisk nedbrytning (ytans reaktion med UV-ljus): Materialets kemiska struktur försämras till följd av UV-exponering. Polymerer som PVC och ABS kan genomgå kemiska förändringar i sina ytskikt, vilket gör att de försämras eller förlorar styrka med tiden. Ytstrukturen kan variera, vilket resulterar i ojämnheter eller pulverrester. Kemisk nedbrytning kan permanent skada materialets mekaniska och estetiska egenskaper, vilket gör det olämpligt för långvarig användning i fordonsapplikationer.
• Luktutveckling: Vissa material, särskilt plast eller syntetiska tyger, kan avge obehagliga lukter efter långvarig exponering för värme och UV-ljus. Material som plast och gummi kan avge kemiska lukter på grund av flyktiga organiska föreningar (VOC) som släpps ut efter nedbrytning. Luktutsläpp är särskilt oroande för fordonsinteriörer eftersom de kan påverka komforten och luftkvaliteten i fordonet. Biltillverkare strävar efter att undvika obehagliga lukter till följd av materialnedbrytning.

Resultat från HLA-tester (hot light ageing) som definieras i MBN 51000-5-standarden fokuserar vanligtvis på materialens utseende, mekaniska integritet och kemiska stabilitet. Material som bleknar, spricker, förlorar sin glans eller blir spröda efter långvarig exponering för UV och värme uppfyller inte standarden, medan de som behåller sina prestanda och estetiska egenskaper klarar den.

Vår organisation, som i åratal har försökt stödja företag från alla sektorer med ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier, har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen i världen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahålls även testtjänster till företag i enlighet med standarden ”MBN 51000-5 Polymerbaserade material, materialsystem och halvfabrikat - Del 5: Väderbeständighetsprovning”.