Deterioration Analysis of Automobile Headlight Cover by Plastic Analyzer

Význam tématu

Analýza stárnutí plastových dílů automobilových světlometů je klíčová pro zajištění jejich optických a mechanických vlastností během služby. UV záření a teplotní cykly způsobují žloutnutí, křehnutí a degradaci plastů, což může vést ke snížení bezpečnosti a životnosti komponent. Včasná detekce a identifikace degradačních produktů pomáhá optimalizovat materiálové složení a preventivní údržbu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo porovnat povrchové vlastnosti transparentní části a zabarvené (žloutlé) oblasti krytu automobilového světlometu. Pomocí FTIR-ATR metody a specializovaných knihoven degradovaných plastů měl být identifikován materiál, rozsah poškození a přítomnost ochranných vrstev.

Použitá metodika

Pro analýzu byl využit systém Plastic Analyzer, který kombinuje:

• FTIR spektrometr IRSpirit s rozlišením vhodným pro kvalitativní měření.
• Single-reflection ATR sonda QATR™-S pro přímé měření na povrchu bez dlouhé přípravy.
• Macro program IR Pilot™ s přednastavenými parametry (vlnová oblast, rozlišení, akumulace).

Analýza probíhala dvěma kroky: nejprve přímé měření obou oblastí, poté výpočet rozdílového spektra transparentní minus žloutlá část a vyhledání zbytkových komponent.

Použitá instrumentace

• IRSpirit™ Fourier Transform Infrared Spectrophotometer
• QATR™-S single-reflection ATR accessory
• Plastic Analyzer Method Package (UV-damaged library, Thermal-damaged library, IR Pilot™ software)

Hlavní výsledky a diskuse

Měřením FTIR-ATR byla obě místa identifikována jako polykarbonát (PC). Spektrální rozdíl ukázal přítomnost polymethylmethakrylátu (PMMA) na transparentní části, který slouží jako UV-ochranný nástřik. V obou spektrálních záznamech se objevila slabá absorpce kolem 3400 cm⁻¹ odpovídající O–H rázům, jež naznačují oxidativní degradaci. V žloutlé části se PMMA nevyskytoval, zřejmě kvůli odloučení povrchového nástřiku po pokročilé degradaci PC.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá identifikace chemického složení a degradace plastů bez náročné přípravy vzorku.
• Možnost sledovat účinnost ochranných vrstev (např. PMMA nástřik) během provozu dílů.
• Uplatnění v kontrole kvality, forenzní analýze autonehod a vývoji odolnějších plastových materiálů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření a obohacení knihoven o nové plastové směsi a degradované materiály z různých klimatu.
• Integrace FTIR-ATR s mikroskopickými technikami pro lokalizované mapování degradace.
• Automatizace datové analýzy a strojové učení pro predikci životnosti plastových dílů v reálném čase.

Závěr

FTIR-ATR analýza s využitím Plastic Analyzer a specializovaných knihoven Ukázala, že kryt světlometu je vyroben z PC s ochranným PMMA nástřikem. Metoda umožňuje efektivně sledovat degradaci materiálů a kvalitu povrchových úprav automobilových komponent.

Reference

• Tange Y. Deterioration Analysis of Automobile Headlight Cover by Plastic Analyzer. Shimadzu Application News, 01-00126-EN, First Edition: Jun. 2021.