汽车内饰件实验室光源加速老化试验_中科检测

中科检测 > 技术文章 > 汽车内饰件实验室光源加速老化试验

汽车内饰件实验室光源加速老化试验

发布时间：2021-12-13 277

　　汽车内饰件作为汽车产品的重要组成部分，其主要包括仪表板、副仪表板、方向盘、立柱护板﹑项棚、座椅面料、地毯、安全带和车内灯等。组成汽车内饰件的常见材料主要有塑料、皮革、织物三类。

　　内饰件影响着汽车的观赏性以及乘坐的舒适性，除满足自身功能以外，还应让用户感到舒适方便。内饰件的好坏与否往往决定了用户对某款产品的第一印象。因此，内饰件的环境可靠性对于汽车的销售和用户使用起着至关重的影响，研究汽车内饰件在自然环境中的耐候性有着重要的意义。

　　目前，评价汽车内饰件耐候性的试验方法主要有两种，即自然气候曝露老化试验和实验室光源加速老化试验。前者相比于后者，可综合多种影响因素，更接近于实际环境，得到的实验结果一般比较可靠。但其主要缺点就在于试验周期太长(一般要几年)，无法满足现代生产中高效快速的要求。

　　而实验室光源加速老化的主要优点就体现在试验周期短(一般几百到几千小时)，且操作简便，试验重现性好。正是基于上述原因，国内外绝大多数汽车生产厂家采用了实验室加速老化以主，并辅以整车户外曝的结果来考核汽车内饰件耐候性能。

　　1、引起内饰件老化的主要因素

　　1.1日光辐射

　　到达地球表面的日光的波长范围在295nm-3000nm之间，分为紫外.可见光、红外三个部分。其中295nm-385nm范围内的于紫外辐射，其能量占到日光总辐射能量的4%—7I%。这部分日光辐射虽然占的比重不大，但是却对于老化结果产生了至关重要的影响。

　　一般说来，紫外辐射波长越短，能量越大，其破坏能力也相应越强。正因为如此，在进行实验室光源加速老化时，总是使光源的紫外部分的能量分布尽可能的接近自然光。

　　另外，对于汽车内饰件而言，我们还应当注意到车玻璃的滤光作用。正常情况下，车玻璃会吸收所有小于320nm的紫外线。在实验室光源老化过程中，如果光源的截止点选取过低，则会产生实际情况下不会发生的老化。

　　1.2温度

　　这里的温度包含了两个方面，一方面指的是周围环境温度，另一方面指的是内饰件表面温度。后者对于内饰件的老化过程的影响远远超过前者。

　　根据户外气候曝露老化试验数据显示，不同位置和不同颜色的内饰件表面温度会有很大的差异。但是经过长时间暴露后，内饰件的表面最高温度一般都会超过75℃，最高的会达到110℃左右。

　　1.3 湿度

　　对于内饰件而言，水分主要以湿和露的形式作用于零件表面。水分的吸收和脱附状态交替出现会导致零部件产生应力破碎，水分的结冰和解冻过程循环出现则会导致涂层剥离脱落、部件开裂。一般说来，一年中内饰件会有相当的时间处于湿润状态。

　　1.4内饰件在车内所处位置

　　内饰件处于车内不同位置，辐射度、温湿度等环境因素有很大的不同。一般根据内饰件所接收的日光照射情况，将内饰件所处的区域分为三个区域：间接辐射区(如地毯)、侧面直接辐射区(如门板上部)、直接辐射区(如仪表板)。在实验室加速老化过程中，往往是通过对试验时间长度的控制来区分不同区域的老化过程。

　　2、实验室光源加速老化试验

　　2.1碳弧灯加速老化试验

　　碳弧灯是最早应用于实验室加速老化的光源。碳弧灯分为封闭式和开放式两种。封闭式碳弧灯有单弧和双弧两种，但无论是开放式还是封闭式碳弧灯，其光谱较自然光还是有很大的差距。

　　另外，使用碳弧灯加速老化设备，需要每天更换碳棒和清洁滤镜，还需要定期更换滤镜。因此，无论从效果还是运用维护成本来说，碳弧灯都不是最优的选择。目前，主要的汽车厂家都已经停止了碳弧灯加速老化试验。目前仍然进行，考核内饰件耐候性的主要以日系车厂为主。

　　2.2氤弧灯加速老化试验

　　氩弧灯采用的是石英球罩密封，与碳弧灯设备无法控制光强度不同，年弧灯设备不仅可以通过光学过滤控制能量的光谱分布，还能通过调节功率控制光强度。

　　氩弧灯的紫外光谱和可见光谱与自然光谱非常接近，是目前所有实验室光源中最接近的，模拟效果比较好。氩弧灯产生的光谱必须经过滤光玻璃过滤来减少不需要的光谱成分，使用不同类型的玻璃过滤器可得到不同的光谱分布。常用的3种类型滤光玻璃为：日光玻璃、窗玻璃和紫外延伸玻璃。对于内饰件，采用窗玻璃滤光器居多。

　　根据冷却方式不同，氩弧灯加速老化设备可以分为水冷式和风冷式。一般说来，水冷式冷却效果好，运行安静，且冷却水可以有效减少了氩弧灯释放的过多的红外能量，有助于保持试验样品的温度稳定。但水冷式冷却系统较复杂，冷却水需要纯度很高的去离子水，运行成本高。相比较而言，风冷式简单、经济，但运行时凤机产生的噪声偏大。

　　根据试验样品安放方式不同，氩弧灯设备又可以分为旋转式和平放式。旋转式试样安放装置在运行过程中绕着氤弧灯转动，因而试样能获得较均匀的照射。平放式试验样品的位置是固定不动的，不同位置的试样受到的辐照有差异，为了使样品所受的辐射均匀，需要在整个试验周期内定期停机对样品手动更换位置，因而，会对试验的精度造成一定的影响。