Tworzywa sztuczne w przemyśle samochodowym sztucznych napędzające rozwój technologii
Dostawcy części samochodowych bardzo często są bezpośrednio zaangażowani w projektowanie i rozwój nowych produktów. Na tym etapie istnieje możliwość wyboru odpowiedniego materiału, który zapewni najlepszą wydajność i najwyższą jakość. W jaki sposób?
Tworzywa sztuczne, takie jak PA, PP, ABS i PC są stosowane w wielu komponentach samochodowych: od części wewnętrznych, takich jak deska rozdzielcza, panele drzwi i konsole środkowe, po elementy silnika i części zewnętrzne, takie jak oświetlenie lub zderzaki. Wysokowydajne polimery, takie jak PVC, PEEK, PPS i PEI, są drogie i mają wyższe koszty przetwarzania. Specyfikacja polimeru jest ponadto przydatna do dostarczania informacji do działu badań i rozwoju, umożliwiając im ilościowe określenie właściwości i zapewnienie wytycznych dla przyszłego rozwoju produktu.
Właściwości topnienia i przetwarzalności
Producenci surowców muszą kontrolować jakość polimerów, które produkują, aby zapewnić spełnienie wymagań dla określonych zastosowań. Jedną z kluczowych właściwości związanych z przetwarzalnością jest szybkość płynięcia (MFR), którą można określić za pomocą testera przepływu stopu. MFR jest opisywany jako masa materiału przepływającego przez matrycę w określonym czasie, w określonej temperaturze, a jego wartość jest podawana w g/10 minut. Mówiąc prościej, pokazuje on, jak łatwo stopiony polimer może płynąć.
Melt Flow Tester jest łatwym w użyciu narzędziem do sprawdzania jakości polimeru, pomaga w wyborze najlepszego gatunku polimeru i przewiduje zachowanie polimeru w wielu technikach przetwarzania. Zgodnie z normami ASTM D1238 i ISO 1133, producenci polimerów mogą zweryfikować jakość produktu, który otrzymują od swojego dostawcy.
Właściwości termomechaniczne
Testy takich właściwości jak temperatura ugięcia pod wpływem ciepła (HDT) i temperatura mięknienia Vicat (VST) są zwykle wykonywane w celu oceny zdolności polimerów do zachowania ich właściwości mechanicznych w wysokich temperaturach. Normy ASTM D648 i D1525 zawierają szczegółowe procedury testowe do pomiaru tych właściwości materiału. Próbka polimeru jest w całości umieszczana w kąpieli wodnej, której temperatura jest równomiernie podnoszona zgodnie z określoną szybkością. Zdefiniowane obciążenie lub naprężenie jest przykładane do próbki w celu zmierzenia temperatury, w której wykazuje ona ustalone ugięcie (test HDT) lub penetrację (test VST).
Wyższe wartości HDT i VST osiągnięte w teście wskazują, że testowany materiał nadaje się do zastosowań wysokotemperaturowych. W przypadku właściwości masowych, wyniki testów HDT i VST dostarczają również informacji na temat właściwości powierzchniowych polimeru. W temperaturach wyższych niż ustalone w teście HDT lub VST można oczekiwać, że próbka polimeru ulega trwałemu odkształceniu, generując dalsze defekty powierzchni.
Właściwości mechaniczne
Jeśli chcesz zrozumieć i zidentyfikować potencjalne przyczyny degradacji, uszkodzeń, starzenia, naprężeń i problemów procesowych, powinieneś znać właściwości materiału. W przemyśle motoryzacyjnym obowiązują surowe normy bezpieczeństwa, zgodnie z którymi każdy krytyczny element musi zostać przetestowany i być zgodny z precyzyjnymi specyfikacjami technicznymi. Wytrzymałość, trwałość i cechy związane z bezpieczeństwem to główne właściwości, które są wielokrotnie testowane. Testy udarności tworzyw sztucznych i komponentów kompozytowych są ważne i często wykorzystywane do zrozumienia właściwości uszkodzenia materiału i scharakteryzowania odporności mechanicznej komponentów polimerowych na uderzenia.
Odporność na uderzenia jest krytyczną miarą żywotności i jest przede wszystkim odpowiedzialna za zapewnienie bezpieczeństwa produktu. Testy udarności umożliwiają rozróżnienie między kruchymi i ciągliwymi polimerami oraz symulację zachowania materiału w różnych temperaturach i/lub przy różnych prędkościach uderzenia. Testy są standaryzowane zgodnie z różnymi normami ASTM i ISO w celu zapewnienia zgodności komponentów polimerowych w zastosowaniach motoryzacyjnych. Najczęściej stosowanymi testami udarności są testy Izoda i Charpy’ego zgodne z normami ASTM D256, D4812, D6110 oraz ISO 179 i 180.
Jakość komponentów musi być zachowana w każdym przypadku. Od wyboru i oceny surowców po wydajność i właściwości gotowych produktów.
Autor: Jana Loskotova
