MBN 51000-3 Vật liệu gốc polyme, Hệ thống vật liệu và Sản phẩm bán thành phẩm - Phần 3: Hành vi nhiệt và khí hậu

Tiêu chuẩn “MBN 51000-3 Vật liệu gốc polyme, hệ thống vật liệu và sản phẩm bán thành phẩm - Phần 3: Hành vi nhiệt và khí hậu” do Tập đoàn Mercedes Benz phát triển giải quyết vấn đề đánh giá vật liệu được sử dụng trong các ứng dụng ô tô trong điều kiện nhiệt độ và khí hậu và đảm bảo rằng chúng có thể chịu được nhiều ứng suất môi trường khác nhau theo thời gian. Tiêu chuẩn này được các nhà sản xuất như Mercedes-Benz sử dụng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của vật liệu.

Trong bối cảnh của tiêu chuẩn MBN 51000-3, hành vi nhiệt và khí hậu đề cập đến việc thử nghiệm các vật liệu phi kim loại (như nhựa, chất đàn hồi và vật liệu composite) để đánh giá hiệu suất của chúng trong các điều kiện nhiệt độ và môi trường khác nhau. Những thử nghiệm này rất quan trọng để đảm bảo rằng vật liệu được sử dụng trong ứng dụng ô tô bền, đáng tin cậy và an toàn trong những điều kiện khắc nghiệt mà chúng có thể gặp phải trong suốt vòng đời của xe.

Các khía cạnh chính của thử nghiệm hành vi nhiệt và khí hậu theo tiêu chuẩn này là:

• Chu trình nhiệt: Mục đích là đánh giá cách vật liệu phản ứng với những thay đổi đột ngột về nhiệt độ. Ví dụ, vật liệu sẽ phản ứng thế nào khi tiếp xúc với cả nhiệt độ cao (ví dụ: khoang động cơ) và lạnh (ví dụ: điều kiện mùa đông)? Trong quá trình thử nghiệm, vật liệu phải trải qua một loạt những thay đổi nhiệt độ nhanh chóng (ví dụ, từ âm 40 độ đến dương 120 độ) để mô phỏng những biến động nhiệt độ thực tế.
• Lão hóa ở nhiệt độ cao: Mục tiêu là đánh giá khả năng của vật liệu trong việc chịu được nhiệt độ cao trong thời gian dài (chẳng hạn như bên trong ô tô hoặc gần động cơ vào ngày hè nóng nực). Khi thử nghiệm, vật liệu được tiếp xúc với nhiệt độ cao liên tục trong thời gian dài để mô phỏng quá trình tiếp xúc lâu dài với nhiệt và tác động của nó đến các đặc tính như độ mềm dẻo, độ bền và màu sắc.
• Tiếp xúc với tia cực tím và ánh sáng: Mục tiêu là mô phỏng tác động của ánh sáng mặt trời và bức xạ cực tím (UV) lên vật liệu, đặc biệt là những vật liệu tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời như bảng điều khiển, ghế ngồi và đồ bọc. Trong quá trình thử nghiệm, vật liệu sẽ được chiếu các nguồn sáng UV được kiểm soát mô phỏng ánh sáng mặt trời để kiểm tra tình trạng hư hỏng như phai màu, nứt hoặc đổi màu.
• Khả năng chống ẩm: Mục đích là để kiểm tra hiệu suất của vật liệu trong điều kiện ẩm ướt. Điều này rất quan trọng đối với những bộ phận tiếp xúc với độ ẩm (ví dụ: gioăng chống thời tiết, vải bọc). Trong quá trình thử nghiệm, vật liệu được xử lý ở mức độ ẩm cao (và đôi khi phải ngâm trong nước) để đánh giá khả năng chống hấp thụ độ ẩm, trương nở hoặc phân hủy của chúng.
• Sự giãn nở vì nhiệt: Mục đích là xác định mức độ giãn nở hoặc co lại của vật liệu khi được làm nóng hoặc làm mát và liệu điều này có ảnh hưởng đến độ vừa vặn và chức năng của các bộ phận ô tô hay không. Trong quá trình thử nghiệm, vật liệu được nung nóng và làm nguội trong điều kiện được kiểm soát và độ giãn nở hoặc co lại của chúng được đo để đảm bảo chúng hoạt động theo thông số kỹ thuật yêu cầu.
• Tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp: Mục đích là đảm bảo vật liệu duy trì được tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp, ngăn ngừa hiện tượng giòn và nứt trong thời tiết lạnh. Trong quá trình thử nghiệm, vật liệu được làm lạnh đến nhiệt độ thấp (ví dụ, âm 30 độ) và sau đó được thử nghiệm về độ linh hoạt và khả năng chống nứt.

Tiêu chuẩn này tập trung vào các thử nghiệm lão hóa bằng ánh sáng nóng và đánh giá khả năng chịu đựng của vật liệu khi tiếp xúc lâu dài với ánh sáng và nhiệt. Ví dụ, HLA là một phần của tiêu chuẩn này bao gồm các phương pháp thử nghiệm và yêu cầu đối với vật liệu polyme trong nội thất và ngoại thất xe. Lão hóa bằng ánh sáng nóng (HLA) là phần quan trọng của phần này và là thử nghiệm được thực hiện để mô phỏng quá trình lão hóa dưới tác động kết hợp của nhiệt và ánh sáng (thường là tia UV). Mục đích của thử nghiệm lão hóa bằng ánh sáng nóng (HLA) là:

• Để đánh giá khả năng chịu đựng của vật liệu (như thành phần nhựa trên bảng điều khiển) theo thời gian khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và nhiệt độ cao.
• Về cơ bản là mô phỏng những gì xảy ra trong một chiếc ô tô đỗ dưới ánh nắng mặt trời trong thời gian dài.

Về điều kiện thử nghiệm, nhiệt độ cao (ví dụ: 120 độ hoặc theo quy định) được sử dụng. Sử dụng ánh sáng nhân tạo mạnh có chứa tia cực tím (UV). Thời gian thử nghiệm có thể kéo dài tới vài trăm giờ (ví dụ: 300, 500 hoặc 1000 giờ tùy thuộc vào vật liệu và tính năng). Việc thử nghiệm có thể bao gồm các chu trình làm nóng/làm mát.

Các bộ phận ô tô phải chịu nhiều mức nhiệt độ và điều kiện môi trường khác nhau trong suốt vòng đời của chúng. Việc thử nghiệm hành vi nhiệt và khí hậu cho phép:

• An toàn: Vật liệu sẽ không bị hư hỏng hoặc xuống cấp trong điều kiện khắc nghiệt. Ngăn ngừa tình trạng đổi màu, nứt nẻ, mất độ bóng và giòn.
• Độ bền: Các thành phần vẫn giữ được vẻ ngoài, độ bền và chức năng theo thời gian. Nó đảm bảo độ bền và tính toàn vẹn của vật liệu trong suốt vòng đời của xe.
• Sự thoải mái và tính thẩm mỹ: Vật liệu nội thất như ghế ngồi và bảng điều khiển cần giữ được màu sắc, kết cấu và độ đàn hồi trong điều kiện nhiệt độ cao và đóng băng.
• Tuân thủ quy định: Các nhà sản xuất ô tô phải tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt về hiệu suất vật liệu.

Việc thử nghiệm như vậy rất quan trọng để đảm bảo rằng xe được chế tạo để chịu được môi trường khắc nghiệt mà chúng sẽ gặp phải trên đường, cho dù đó là nhiệt độ khắc nghiệt, độ ẩm, tia cực tím hay các tác nhân gây căng thẳng khác từ môi trường.

Tóm lại, tiêu chuẩn MBN 51000-3 là một phần của loạt tiêu chuẩn Mercedes-Benz tập trung vào việc đánh giá các tính chất nhiệt của vật liệu phi kim loại, hệ thống vật liệu và sản phẩm bán thành phẩm được sử dụng trong các ứng dụng ô tô. Phần này của tiêu chuẩn bao gồm nhiều thử nghiệm khác nhau để đánh giá cách vật liệu phản ứng dưới ứng suất nhiệt.

Trong ngành công nghiệp ô tô, các bộ phận thường xuyên phải chịu nhiệt độ thay đổi. Tiêu chuẩn MBN 51000-3 cung cấp các phương pháp chuẩn hóa để đảm bảo vật liệu có thể chịu được những điều kiện như vậy, do đó đảm bảo tính an toàn, độ tin cậy và tuổi thọ của các bộ phận xe.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “MBN 51000-3 Vật liệu gốc polyme, hệ thống vật liệu và sản phẩm bán thành phẩm - Phần 3: Hành vi nhiệt và khí hậu”.