汽車零部件耐候性技術(shù)要求設(shè)定思路
摘要:目的論述如何通過內(nèi)、外飾零部件耐候性技術(shù)要求的控制,來滿足整車在不同地區(qū)、不同氣候的使用要求。方法通過分析戶外自然老化結(jié)果的相關(guān)性,制定氙燈加速老化測試方法,并在此基礎(chǔ)上制定相關(guān)要求。結(jié)果氬燈老化測試中輻照劑量的控制應(yīng)以零部件進行分類,技術(shù)要求及外觀評價應(yīng)按材料種類進行分美,并分別制定限值要求。結(jié)論汽車內(nèi)、外飾零部件耐候性質(zhì)量的管控應(yīng)從測試方法、技術(shù)要求、外觀評價三方面加以嚴(yán)格控制。
汽車非金屬零部件的耐候性試驗方法主要有兩大類:實驗室加速老化和戶外自然老化。氙燈老化測試是汽車行業(yè)應(yīng)用最為廣泛、最有效的實驗室加速老化測試方法。從檢測結(jié)果對比來看,氙燈老化試驗同對太陽光的模擬性較好。目前各汽車主機廠通過建立專業(yè)的耐候性檢測與評價技術(shù),已經(jīng)形成各具特色的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以控制產(chǎn)品耐候性。
文中以整車非金屬零部件為例,從汽車主機廠角度考慮,介紹汽車零部件耐候性—氙燈加速老化技術(shù)要求設(shè)定思路。整體思路為:測試方法的選擇應(yīng)與戶外具有良好的相關(guān)性;技術(shù)要求的制定應(yīng)依據(jù)零部件工作環(huán)境進行分類,即同類零部件采用相同的輻照劑量,而色差等限值要求按材料種類進行控制;外觀評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)依據(jù)材料種類進行評價,對不同材料采取不同評價項目。建議首先提出思路,再以非金屬零部件的氙燈光老化為例子進行說明。
1、測試方法的選擇
1.1 測試方法
氙燈老化試驗的目的是加速材料的老化,用于汽車廠家對產(chǎn)品耐候性的日常質(zhì)量控制。長期研究表明,影響汽車氣候老化的因素主要為太陽光輻射、溫度和濕度。為了更好地反映零部件及其材料的耐老化性能,加速測試的結(jié)果應(yīng)該與戶外測試的結(jié)果相匹,因此,戶外曝曬試驗和實驗室加速老化試驗的相關(guān)性研究成為一個重要課題。
根據(jù)美國Q-LAB公司針對氙燈加速老化測試與戶外自然老化測試相關(guān)性的研究結(jié)果,通過比較不同氙燈老化測試方法與戶外自然老化之間的相關(guān)性,可選擇如下測試方法進行質(zhì)量控制,詳見表1。
1.2 相關(guān)性系數(shù)
從與戶外自然老化檢測結(jié)果進行比較得知,表1中介紹的測試方法與戶外海南、敦煌地區(qū)的測試結(jié)果相關(guān)性較好,相關(guān)性系數(shù)詳見表2。
2、技術(shù)要求的設(shè)定思路
汽車內(nèi)、外飾非金屬零部件在直接或間接受到光照的影響后,極易導(dǎo)致老化現(xiàn)象的發(fā)生,因此,制定合理的耐光老化性能要求顯得尤為重要。氙燈老化要求中輻射劑量的制定應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的工作環(huán)境、陽光照射的強弱、零部件用材種類等因素為方便整車零部件的統(tǒng)一管控,建議以零部件分類為基礎(chǔ),同等級零部件制定相同的輻射劑量要求,以材料分類為輔助,相同材料制定相同的技術(shù)指標(biāo)要求的方式進行控制。
2.1 零部件的分類
按照各零部件的工作環(huán)境、接受光照強度可將整車內(nèi)外飾零部件劃分為7類,內(nèi)飾分為4個等級,外飾分為3個等級,相同等級內(nèi)的所有零部件輻射劑量要求應(yīng)保持一致。零部件等級劃分詳見表3
2.2 輻射劑量的制定
為使整車在使用過程中,保證零部件在色彩、光澤、灰度等性能變化的一致性,各等級的零部件輻射劑量的限值在設(shè)定時,應(yīng)滿足如下要求:內(nèi)飾件輻射劑量A、B、C、D的比率應(yīng)符合1:0660.5:033;外飾件輻射劑量X、Y、Z的比率應(yīng)符合10660.33。
2.3 技術(shù)要求的制定
在設(shè)定色差、灰卡、光澤等限值要求時應(yīng)充分考慮材料的特性、產(chǎn)品顏色等因素。不同材料評價項目及技術(shù)要求見表4。
3、外觀評價項目及標(biāo)準(zhǔn)
氙燈老化試驗結(jié)束后,將外觀評價結(jié)果進行適當(dāng)量化是很有必要的。非金屬零部件色差、光澤的性能改變是可以用儀器來量化的,其他性能的改變?nèi)玳_裂、粉化、起泡等可以采用目測進行評價,也可以按照美國實驗材料協(xié)會(ASIM),或其他技術(shù)組織的標(biāo)準(zhǔn)測量等級來進行評估老化。各種材料外觀評價方法及評價項目見表5。
4、結(jié)語
綜上所述汽車零部件耐候性質(zhì)量的管控需要從三方面進行控制:選擇與戶外相關(guān)性更好的測試方法用于測試;針對零部件建立合理的技術(shù)指標(biāo)要求;針對不同材料具備合理的外觀評價技術(shù)。