15 - TESTOVÁNÍ NÁRAZNÍKŮ NÁRAZEM KYVADLA

Testy hořlavosti patří mezi nejčastěji prováděné zkoušky, zejména u plastových materiálů používaných v interiérech automobilů. Zkoušky se realizují na vzorcích odebraných z reálných komponentů. V případě geometricky nevhodných nebo tvarově složitých dílů se používají zástupné zkušební destičky.  

Vzorek se v hořlavostní komoře zapálí a měří se rychlost šíření plamene. Naměřené hodnoty se porovnávají s předepsanými limity. Komora je vybavena digestoří, která zajišťuje odtah vznikajících zplodin. 

Základním zařízením pro testy mechanických vlastností je univerzální testovací stroj. Provádí se na něm tahové, tlakové, ohybové, odlupové i smykové zkoušky. Při tahové zkoušce je vzorek upnut do čelistí a zatěžován jednoosým tahem až do porušení. Zkoušky odlupování hodnotí přilnavost při zatížení tahem. 

Tříbodová zkouška ohybem je určena ke stanovení ohybové pevnosti a modulu pružnosti. Vzorek je podepřen ve dvou bodech a zatěžován třetím bodem, přičemž se sleduje například průhyb, mez pevnosti nebo modul pružnosti. 

Zkoušky smykových vlastností, zejména u lepených spojů, zjišťují odolnost materiálu proti smykovému napětí. Výsledkem je maximální napětí, při němž dochází k porušení materiálu.

Do této skupiny testů patří také měření hustoty imerzní metodou, slouží k němu analytické váhy se specializovaným softwarem. Další metodou je stanovení tvrdosti metodou dle Shore A, která je vhodná pro měkké a středně tvrdé nekovové materiály, především pryže.

Principem je vtlačování ocelového hrotu do vzorku pod přesně definovanou silou, hloubka vniku tělíska tvrdoměru určuje hodnotu tvrdosti. 

Pro stanovení rázové a vrubové houževnatosti se používá Charpyho kladivo. Zkouška spočívá v kyvadlovém nárazu kladiva do vzorku, měří se energie potřebná k jeho přeražení materiálu, případně k jeho poškození. Výstupem je hodnota rázové práce a informace o charakteru porušení (úplný lom, částečný lom, kloubový lom). Používaná Charpyho kladiva pokrývají rozsah energií od 0,5 joulu až po 25 joulů.

Jednou z klíčových charakteristik plastů je teplota měknutí dle Vicata, která vyjadřuje tepelnou odolnost materiálu. Stanovuje se jako teplota, při níž zkušební jehla pod definovaným zatížením pronikne do vzorku do hloubky 1 mm. 

Zkouška se odehrává v olejové lázni s konstantní rychlostí ohřevu. Obvykle je definovaná maximální teplota, které by měl materiál vzdorovat. Testované teploty se většinou pohybují mezi 100 – 200 °C.

Dalšími metodami jsou diferenční skenovací kalorimetrie (DSC), která stanovuje teplotu tání a fázové přechody, a termogravimetrická analýza (TGA), přesně určující obsah nespalitelných zbytků materiálu. Fourierova transformační infračervená spektroskopie (FTIR) slouží k identifikaci materiálů. Analyzátor s vysokou přesností a rychlostí pracuje na základě absorpce infračerveného záření. 

Environmentální zkoušky simulují reálné podmínky, kterým je materiál vystaven během svého životního cyklu. Ověřují odolnost vůči teplotním změnám, srážkám, vlhkosti, slunečnímu záření a dalším vlivům prostředí. Provádějí se ve specializovaných komorách s definovanými podmínkami.  

Světelné zkušební komory se vzduchem chlazenými xenonovými výbojkami simulují kombinaci světelného a klimatického zatížení. Sleduje se například barevná stálost, světelná odolnost nebo proces stárnutí materiálu v suchém/vlhkém horkém klimatu. 

Tepelné komory umožňují testování při vysokých teplotách až do 300 °C. Klimatické komory umožňují regulaci teploty i vlhkosti v rozsahu od - 70 °C do + 180 °C. Solární simulační komory napodobují plné spektrum slunečního záření včetně UV a infračervené složky. Slouží ke zjišťování změn a deformací materiálu. K dispozici jsou tři solární komory o objemech 340 litrů, 3 000 litrů a 31 tisíc litrů. 

Specifickou skupinu environmentálních zkoušek představují korozní testy. Provádějí se v korozních komorách vybavených systémem rozprašování solné mlhy (roztok chloridu sodného). Moderní zařízení umožňuje kombinovat korozní prostředí s nízkými teplotami.