Die Automobilindustrie ist einer der führenden Bereiche, der die rasante technologische Entwicklung vorantreibt.
Automobilzulieferer sind sehr oft direkt an der Konstruktion und Entwicklung neuer Produkte beteiligt. In dieser Phase besteht die Möglichkeit, das richtige Material auszuwählen, das die beste Leistung und höchste Qualität bietet. Wie?
Kunststoffe wie PA, PP, ABS und PC werden in vielen Automobilkomponenten eingesetzt: von Innenteilen wie Armaturenbrett, Türverkleidungen und Mittelkonsolen bis hin zu Motorkomponenten und Außenteilen wie Beleuchtung oder Stoßfängern. Hochleistungspolymere wie PVC, PEEK, PPS und PEI sind teuer und haben höhere Verarbeitungskosten. Die Polymerspezifikation ist außerdem nützlich, um der Forschung und Entwicklung Informationen zu liefern, mit denen sie die Eigenschaften quantifizieren und Richtlinien für die zukünftige Produktentwicklung bereitstellen können.
Schmelz- und Verarbeitbarkeitseigenschaften
Die Hersteller von Rohmaterialien müssen die Qualität der von ihnen hergestellten Polymere kontrollieren, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen für bestimmte Anwendungen entsprechen. Eine der wichtigsten Eigenschaften im Zusammenhang mit der Verarbeitbarkeit ist die Schmelzflussrate (MFR), die mit einem Schmelzflussprüfgerät bestimmt werden kann. Die MFR wird als die Masse eines Materials beschrieben, die in einer bestimmten Zeit bei einer bestimmten Temperatur durch eine Düse fließt, und ihr Wert wird in g/10 Minuten angegeben. Einfach ausgedrückt zeigt sie, wie leicht ein geschmolzenes Polymer fließen kann.
Das Schmelzflussprüfgerät ist ein einfach zu verwendendes Werkzeug zur Überprüfung der Qualität eines Polymers, hilft bei der Auswahl der besten Polymerqualität und sagt das Polymerverhalten in einer Reihe von Verarbeitungstechniken voraus. Gemäß den Normen ASTM D1238 und ISO 1133 können Polymerproduzenten und -hersteller die Qualität des Produkts überprüfen, das sie von ihrem Lieferanten erhalten.
Thermomechanische Eigenschaften
Eigenschaften wie Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) und Vicat-Erweichungstemperatur (VST) werden üblicherweise durchgeführt, um die Fähigkeit von Polymeren zu bewerten, ihre mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen beizubehalten. Die Normen ASTM D648 und D1525 bieten detaillierte Testverfahren für die Messung dieser Materialeigenschaften. Die Polymerprobe wird vollständig in ein Flüssigkeitsbad gelegt, dessen Temperatur gleichmäßig entsprechend einer bestimmten Temperaturrate erhöht wird. Eine vordefinierte Last oder Spannung wird auf die Probe ausgeübt, um die Temperatur zu messen, bei der sie eine festgelegte Verformung (HDT-Test) oder Penetration (VST-Test) zeigt.
Höhere HDT- und VST-Werte, die in einem Test erreicht werden, zeigen, dass das getestete Material für Hochtemperaturanwendungen geeignet ist. Bei Masseneigenschaften geben die HDT- und VST-Testergebnisse auch Aufschluss über die Oberflächeneigenschaften eines Polymers. Bei höheren Temperaturen als denen, die durch einen HDT- oder VST-Test ermittelt wurden, ist zu erwarten, dass die Polymerprobe eine dauerhafte Verformung erfährt, die weitere Oberflächendefekte erzeugt.
Mechanische Eigenschaften
Wenn Sie die möglichen Ursachen für Verschlechterung, Beschädigung, Alterung, Belastungen und Prozessprobleme verstehen und identifizieren möchten, sollten Sie die Materialeigenschaften kennen. Die Automobilindustrie hat strenge Sicherheitsstandards, bei denen jedes einzelne kritische Bauteil getestet werden muss und genauen technischen Spezifikationen entsprechen muss. Festigkeit, Haltbarkeit und sicherheitsrelevante Eigenschaften sind die wichtigsten Eigenschaften, die wiederholt getestet werden. Aufpralltests an Kunststoffen und Verbundkomponenten sind wichtig und werden häufig verwendet, um Materialversagenseigenschaften zu verstehen und die mechanische Widerstandsfähigkeit von Polymerkomponenten gegen Stöße zu charakterisieren.
Die Schlagfestigkeit ist ein kritisches Maß für die Lebensdauer und in erster Linie für die Gewährleistung der Produktsicherheit verantwortlich. Aufpralltests ermöglichen es, zwischen spröden und duktilen Polymeren zu unterscheiden und das Materialverhalten bei unterschiedlichen Temperaturen und/oder unterschiedlichen Aufprallgeschwindigkeiten zu simulieren. Die Tests sind gemäß verschiedenen ASTM- und ISO-Standards standardisiert, um die Konformität von Polymerkomponenten in Automobilanwendungen sicherzustellen. Die am häufigsten verwendeten Aufpralltests sind Izod- und Charpy-Tests gemäß den Standards ASTM D256, D4812, D6110 und ISO 179 und 180.
Die Qualität der Bauteile muss in jedem Fall gewährleistet sein. Von der Auswahl und Bewertung der Rohstoffe bis hin zur Leistung und den Eigenschaften der fertigen Produkte.
Autor: Jana Loskotova
