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汽車內飾件實驗室光源加速老化試驗

發布時間：2021-12-13 375

　　汽車內飾件作為汽車產品的重要組成部分，其主要包括儀表板、副儀表板、方向盤、立柱護板﹑項棚、座椅面料、地毯、安全帶和車內燈等。組成汽車內飾件的常見材料主要有塑料、皮革、織物三類。

　　內飾件影響著汽車的觀賞性以及乘坐的舒適性，除滿足自身功能以外，還應讓用戶感到舒適方便。內飾件的好壞與否往往決定了用戶對某款產品的第一印象。因此，內飾件的環境可靠性對于汽車的銷售和用戶使用起著至關重的影響，研究汽車內飾件在自然環境中的耐候性有著重要的意義。

　　目前，評價汽車內飾件耐候性的試驗方法主要有兩種，即自然氣候曝露老化試驗和實驗室光源加速老化試驗。前者相比于后者，可綜合多種影響因素，更接近于實際環境，得到的實驗結果一般比較可靠。但其主要缺點就在于試驗周期太長(一般要幾年)，無法滿足現代生產中高效快速的要求。

　　而實驗室光源加速老化的主要優點就體現在試驗周期短(一般幾百到幾千小時)，且操作簡便，試驗重現性好。正是基于上述原因，國內外絕大多數汽車生產廠家采用了實驗室加速老化以主，并輔以整車戶外曝的結果來考核汽車內飾件耐候性能。

　　1、引起內飾件老化的主要因素

　　1.1日光輻射

　　到達地球表面的日光的波長范圍在295nm-3000nm之間，分為紫外.可見光、紅外三個部分。其中295nm-385nm范圍內的于紫外輻射，其能量占到日光總輻射能量的4%—7I%。這部分日光輻射雖然占的比重不大，但是卻對于老化結果產生了至關重要的影響。

　　一般說來，紫外輻射波長越短，能量越大，其破壞能力也相應越強。正因為如此，在進行實驗室光源加速老化時，總是使光源的紫外部分的能量分布盡可能的接近自然光。

　　另外，對于汽車內飾件而言，我們還應當注意到車玻璃的濾光作用。正常情況下，車玻璃會吸收所有小于320nm的紫外線。在實驗室光源老化過程中，如果光源的截止點選取過低，則會產生實際情況下不會發生的老化。

　　1.2溫度

　　這里的溫度包含了兩個方面，一方面指的是周圍環境溫度，另一方面指的是內飾件表面溫度。后者對于內飾件的老化過程的影響遠遠超過前者。

　　根據戶外氣候曝露老化試驗數據顯示，不同位置和不同顏色的內飾件表面溫度會有很大的差異。但是經過長時間暴露后，內飾件的表面最高溫度一般都會超過75℃，最高的會達到110℃左右。

　　1.3 濕度

　　對于內飾件而言，水分主要以濕和露的形式作用于零件表面。水分的吸收和脫附狀態交替出現會導致零部件產生應力破碎，水分的結冰和解凍過程循環出現則會導致涂層剝離脫落、部件開裂。一般說來，一年中內飾件會有相當的時間處于濕潤狀態。

　　1.4內飾件在車內所處位置

　　內飾件處于車內不同位置，輻射度、溫濕度等環境因素有很大的不同。一般根據內飾件所接收的日光照射情況，將內飾件所處的區域分為三個區域：間接輻射區(如地毯)、側面直接輻射區(如門板上部)、直接輻射區(如儀表板)。在實驗室加速老化過程中，往往是通過對試驗時間長度的控制來區分不同區域的老化過程。

　　2、實驗室光源加速老化試驗

　　2.1碳弧燈加速老化試驗

　　碳弧燈是最早應用于實驗室加速老化的光源。碳弧燈分為封閉式和開放式兩種。封閉式碳弧燈有單弧和雙弧兩種，但無論是開放式還是封閉式碳弧燈，其光譜較自然光還是有很大的差距。

　　另外，使用碳弧燈加速老化設備，需要每天更換碳棒和清潔濾鏡，還需要定期更換濾鏡。因此，無論從效果還是運用維護成本來說，碳弧燈都不是最優的選擇。目前，主要的汽車廠家都已經停止了碳弧燈加速老化試驗。目前仍然進行，考核內飾件耐候性的主要以日系車廠為主。

　　2.2氤弧燈加速老化試驗

　　氬弧燈采用的是石英球罩密封，與碳弧燈設備無法控制光強度不同，年弧燈設備不僅可以通過光學過濾控制能量的光譜分布，還能通過調節功率控制光強度。

　　氬弧燈的紫外光譜和可見光譜與自然光譜非常接近，是目前所有實驗室光源中最接近的，模擬效果比較好。氬弧燈產生的光譜必須經過濾光玻璃過濾來減少不需要的光譜成分，使用不同類型的玻璃過濾器可得到不同的光譜分布。常用的3種類型濾光玻璃為：日光玻璃、窗玻璃和紫外延伸玻璃。對于內飾件，采用窗玻璃濾光器居多。

　　根據冷卻方式不同，氬弧燈加速老化設備可以分為水冷式和風冷式。一般說來，水冷式冷卻效果好，運行安靜，且冷卻水可以有效減少了氬弧燈釋放的過多的紅外能量，有助于保持試驗樣品的溫度穩定。但水冷式冷卻系統較復雜，冷卻水需要純度很高的去離子水，運行成本高。相比較而言，風冷式簡單、經濟，但運行時鳳機產生的噪聲偏大。

　　根據試驗樣品安放方式不同，氬弧燈設備又可以分為旋轉式和平放式。旋轉式試樣安放裝置在運行過程中繞著氤弧燈轉動，因而試樣能獲得較均勻的照射。平放式試驗樣品的位置是固定不動的，不同位置的試樣受到的輻照有差異，為了使樣品所受的輻射均勻，需要在整個試驗周期內定期停機對樣品手動更換位置，因而，會對試驗的精度造成一定的影響。