MBN 51000-5 วัสดุที่ใช้โพลีเมอร์ ระบบวัสดุ และผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป - ส่วนที่ 5: การทดสอบความทนทานต่อสภาพอากาศ

มาตรฐาน “MBN 51000-5 วัสดุ ระบบวัสดุ และผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่ใช้โพลีเมอร์เป็นฐาน – ส่วนที่ 5: การทดสอบความทนทานต่อสภาพอากาศ” ที่พัฒนาโดยกลุ่ม Mercedes Benz กล่าวถึงการสัมผัสของวัสดุ ระบบวัสดุ และผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่ใช้โพลีเมอร์เป็นฐานที่ใช้ในยานพาหนะกับสภาพอากาศที่หลากหลาย จุดเน้นหลักของมาตรฐานนี้คือการทดสอบการเสื่อมสภาพด้วยแสงร้อน (HLA) วิธีทดสอบนี้จำลองการได้รับความร้อนและแสงในระยะยาว (แสง UV) เพื่อประเมินว่าวัสดุเสื่อมสภาพลงอย่างไรตามกาลเวลาภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้

วิธีทดสอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัสดุต่างๆ เช่น แผงหน้าปัดเครื่องมือ เบาะนั่ง ปะเก็น และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ทำจากโพลีเมอร์ซึ่งใช้ในภายในและภายนอกรถยนต์ ซึ่งจะต้องสัมผัสกับแสงแดดและอุณหภูมิที่รุนแรง จุดมุ่งหมายคือเพื่อประเมินว่าวัสดุจะคงประสิทธิภาพ รูปลักษณ์ และความทนทานภายใต้สภาวะที่รุนแรงเหล่านี้ได้หรือไม่

วัตถุประสงค์ของวิธีการทดสอบการเสื่อมสภาพด้วยแสงร้อน (HLA) คือเพื่อประเมินว่าวัสดุเสื่อมสภาพอย่างไรเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิและแสงสูง (UV) เป็นเวลานาน ระหว่างการทดสอบ วัสดุจะถูกสัมผัสกับความร้อนสูง (โดยปกติสูงกว่า 70 องศาหรือตามที่กำหนด) และแสง UV โดยทั่วไปการทดสอบจะดำเนินการในห้องพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจำลองการได้รับแสงแดดในโลกแห่งความเป็นจริง ระยะเวลาในการทดสอบอาจแตกต่างกัน โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 300 ถึง 1000 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับวัสดุและข้อกำหนด คุณสมบัติหลักที่ทดสอบ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงของสี (ซีดจาง) คุณสมบัติเชิงกล (ความยืดหยุ่น ความแข็ง) ทนทานต่อสารเคมี และคุณสมบัติทางกายภาพ (เช่น การบวมหรือแตกร้าว)

วัตถุประสงค์ของวิธีการทดสอบแรงกระแทกต่อลักษณะที่ปรากฏและการใช้งานที่กำหนดไว้ในมาตรฐานนี้คือเพื่อตรวจยืนยันว่าวัสดุจะยังคงใช้งานได้ดีและคงคุณสมบัติทางสุนทรียะไว้ได้หรือไม่แม้จะถูกแสงแดดและความร้อนเป็นเวลานาน สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนต่างๆ เช่น การตกแต่งภายในและส่วนประกอบภายนอกที่มักได้รับรังสี UV สูงในสภาวะการขับขี่ในโลกแห่งความเป็นจริง

นี่คือรายละเอียดของผลลัพธ์ทั่วไปที่สังเกตพบในการทดสอบการเสื่อมสภาพด้วยแสงร้อน (HLA):

• การเปลี่ยนสี (ซีดจางหรือเหลือง): คือการเปลี่ยนแปลงสีของวัสดุอันเนื่องมาจากการถูกแสง UV และความร้อนเป็นเวลานาน วัสดุเช่นพลาสติกและผ้าสังเคราะห์อาจเหลืองหรือซีดจางลงจากสีเดิม วัสดุภายใน เช่น แผงหน้าปัด เบาะนั่ง และส่วนตกแต่ง มีความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนสีเป็นพิเศษเมื่อได้รับรังสี UV หนังและสิ่งทออาจเข้มขึ้นหรือจางลงตามกาลเวลา การเปลี่ยนสีถือเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์เนื่องจากจะส่งผลกระทบต่อความสวยงามของรถยนต์ ผู้ผลิตยานยนต์มุ่งหวังที่จะให้แน่ใจว่าวัสดุต่างๆ ยังคงความสวยงามแม้จะผ่านการใช้งานเป็นเวลานานก็ตาม
• การแตกร้าว เปราะบาง หรือความล้มเหลวของพื้นผิว: เป็นการสูญเสียความยืดหยุ่นและความสมบูรณ์อันเนื่องมาจากการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์หรือโครงสร้างของวัสดุ รอยแตกร้าวหรือแยกอาจเกิดขึ้นกับพลาสติก โดยเฉพาะในวัสดุ เช่น แผงหน้าปัด หรือแผงประตู ที่โดนความร้อนสูงและแสง UV ซีลยางหรือปะเก็นอาจเปราะและไม่สามารถปิดผนึกได้อย่างถูกต้องเนื่องจากสูญเสียความยืดหยุ่น วัสดุสิ่งทอหรือเบาะ โดยเฉพาะถ้าเป็นวัสดุสังเคราะห์และไวต่อรังสี UV อาจสูญเสียความแข็งแรงและมีรอยแตกร้าวเล็กๆ ได้ วัสดุจะต้องรักษาความยืดหยุ่นและความสมบูรณ์ของโครงสร้างเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนจะไม่เสื่อมสภาพหรือสูญเสียการใช้งาน การแตกร้าวหรือเปราะบางอาจนำไปสู่ความกังวลเรื่องความปลอดภัยและดูไม่สวยงาม
• การสูญเสียความเงาหรือความเรียบเนียนของพื้นผิว: พื้นผิวของวัสดุสูญเสียลักษณะมันวาว ส่งผลให้มีพื้นผิวที่ด้านหรือด้าน พลาสติกและชิ้นส่วนตกแต่งที่ใช้ในภายในรถยนต์ (เช่น คอนโซลกลาง แผงหน้าปัดเครื่องมือ) อาจสูญเสียความเงางามเนื่องจากรังสี UV และการถูกความร้อน พื้นผิวหนังอาจดูหมองหรือสึกหรอ สูญเสียความเงางามหรือความเรียบเนียน ระดับความเงาของวัสดุภายในถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงรูปลักษณ์คุณภาพสูง การสูญเสียความเงาอาจทำให้วัสดุดูเก่าหรือสึกหรอ ส่งผลต่อการรับรู้โดยรวมเกี่ยวกับคุณภาพรถยนต์
• การบวมหรืออ่อนตัว: วัสดุจะดูดซับความชื้นหรือความร้อน ทำให้ขยายตัวหรืออ่อนตัวลง ยางและอีลาสโตเมอร์ (เช่น ซีลและปะเก็น) อาจบวมขึ้นเนื่องจากความร้อนและการสัมผัสกับรังสี UV ทำให้ชิ้นส่วนสูญเสียรูปร่างเดิมหรือความแน่น วัสดุโพลีเมอร์อาจอ่อนตัวและมีความยืดหยุ่นน้อยลง ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพเชิงกลได้ วัสดุที่บวมหรืออ่อนตัวอาจสูญเสียความคงตัวกับส่วนประกอบต่างๆ เช่น ปะเก็น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการปิดผนึกลดลงหรือจัดตำแหน่งไม่ถูกต้อง
• การเสื่อมสภาพของสมบัติเชิงกล (ความแข็งแรงแรงดึง ความแข็ง การยืดออก): นี่คือการสูญเสียความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของวัสดุอันเนื่องมาจากการเสื่อมสภาพของโครงสร้างโมเลกุล ความแข็งแรงแรงดึง (แรงที่วัสดุสามารถทนต่อก่อนที่จะขาด) อาจลดลง ทำให้วัสดุเปราะมากขึ้น การยืดตัวขณะขาด (วัสดุสามารถยืดได้ไกลแค่ไหนก่อนที่จะขาด) สามารถลดลงได้อย่างมาก ทำให้วัสดุมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวหรือแตกหักภายใต้แรงดึงมากขึ้น ในวัสดุบางชนิด ความแข็งอาจเพิ่มขึ้น ทำให้ยืดหยุ่นน้อยลงและเปราะบางลง วัสดุที่ใช้ในส่วนประกอบต่างๆ เช่น ซีลหรือชิ้นส่วนตกแต่ง จะต้องคงคุณสมบัติเชิงกลเอาไว้เพื่อให้ใช้งานได้ การเสื่อมสภาพของคุณสมบัติเชิงกลอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการใช้งานจริง
• การเสื่อมสภาพทางเคมี (ปฏิกิริยาพื้นผิวกับแสง UV): โครงสร้างทางเคมีของวัสดุเสื่อมสภาพลงอันเป็นผลจากการได้รับแสง UV พอลิเมอร์ เช่น PVC และ ABS สามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในชั้นพื้นผิว ซึ่งทำให้เสื่อมสภาพหรือสูญเสียความแข็งแรงตามกาลเวลา พื้นผิวอาจแตกต่างกันไป ส่งผลให้มีความหยาบหรือเป็นผงตกค้าง การเสื่อมสภาพทางเคมีอาจสร้างความเสียหายต่อคุณสมบัติเชิงกลและความสวยงามของวัสดุได้อย่างถาวร ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในระยะยาวในงานยานยนต์
• การเกิดกลิ่น: วัสดุบางชนิด โดยเฉพาะพลาสติกหรือผ้าสังเคราะห์ อาจปล่อยกลิ่นอันไม่พึงประสงค์ออกมาหลังจากสัมผัสความร้อนและแสง UV เป็นเวลานาน วัสดุ เช่น พลาสติกและยาง สามารถปล่อยกลิ่นสารเคมีเนื่องจากสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่ปล่อยออกมาหลังจากการย่อยสลาย กลิ่นที่ปล่อยออกมาถือเป็นปัญหาสำคัญสำหรับภายในรถยนต์โดยเฉพาะ เนื่องจากอาจส่งผลต่อความสะดวกสบายและคุณภาพอากาศภายในรถได้ ผู้ผลิตยานยนต์มุ่งหวังที่จะหลีกเลี่ยงกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์อันเกิดจากการเสื่อมสภาพของวัสดุ

ผลลัพธ์จากการทดสอบการบ่มด้วยแสงร้อน (HLA) ที่กำหนดในมาตรฐาน MBN 51000-5 มักจะมุ่งเน้นไปที่รูปลักษณ์ ความสมบูรณ์เชิงกล และเสถียรภาพทางเคมีของวัสดุ วัสดุที่ซีดจาง แตกร้าว สูญเสียความเงางาม หรือเปราะบางหลังจากถูกแสง UV และความร้อนเป็นเวลานาน จะไม่ตรงตามมาตรฐาน ในขณะที่วัสดุที่ยังคงคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพและความสวยงามไว้ได้ มักจะผ่านมาตรฐาน

องค์กรของเราซึ่งพยายามสนับสนุนธุรกิจจากทุกภาคส่วนด้วยการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์และการประเมินที่หลากหลายซึ่งได้ดำเนินการมาหลายปี มีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาของโลกในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิด และปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบริบทนี้ บริการทดสอบยังมีให้กับธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน “MBN 51000-5 วัสดุ ระบบวัสดุ และผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่ใช้โพลีเมอร์ - ส่วนที่ 5: การทดสอบความทนทานต่อสภาพอากาศ”