必须收藏!对比解读,终于搞懂各汽车主机厂耐候标准及差异点
权威解读
标准痛点
有些汽车外部部件经过长时间的日晒雨淋,往往会变得很难看!
但下面的样品经受住了考验。
按照 SAE J2527 进行氙气灯老化比较,/m2@340nm:左图为照明前;右图为照明后
因此,主机厂在选择外饰产品材料时,都会重点测试材料的耐候性。
OEM将通过自然暴露或氙气灯老化来判断材料的耐候性。
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自然暴露就是将样品完全暴露在阳光、雨水、露水等真实环境中。但有一个致命缺陷:“材料开发了N年,实验却还没结束。”时间不等人。
相比自然暴晒,氙灯老化的优点是:时间短,效率高,完全模拟户外阳光、雨水、露水,同时光照强度更强,雨水、露水循环更快。
氙弧灯光源试验是近代发展最快的人工加速老化试验,氙弧灯光源的能量分布与太阳光十分相似,氙灯老化已成为汽车企业判断零部件耐候性能最常用的方法。
主机厂采用氙气灯老化来测试零部件的耐候性,并制定相关标准来判断材料的耐候性。
各大汽车主机厂的耐候测试标准,吐血
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以上实验条件基于ATLAS CI系列氙灯老化试验箱
上述测试标准共涉及13家主流车企,其中包括:
通用、长安、神龙、大众、宝马、奔驰、奥迪、福特、丰田、日产、奇瑞、吉利、长城。
看完以上标准,大家是不是有点水中望月、雾中看花的感觉呢?下面我们来详细分析一下。
多维度解读OEM检测标准
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不同OEM厂商的侧重点有所不同,因此需要从多个角度进行比较。
各个OEM的标准不一样,影响测试结果的因素也很复杂,包括辐射强度、滤镜组合、温湿度、明暗时间、是否喷洒等。
1)判断标准的严格程度,需要从温度、喷雾、辐照度、过滤等角度进行比较。
例如D47 1432的辐照强度高出0.2W/m2@340nm,在其他条件相同的情况下,可以判断D47 1432的要求更为严格。
对于具有相同滤光片但不同波长的标准,可以通过光能转换公式来比较它们的辐照强度。
例如,对比NES M0135 -II-2与NES M0135 -II-2发现,虽然滤光片一致,但是波长并不一致,辐照度为53/m2@300~400nm,而辐照度为0.55w/m2@340nm,通过光能公式计算发现-53/m2@300~400nm=0.44w/m2@340nm,辐照强度要低于-0.55w/m2@340nm。
2)室内与室外标准最明显的区别就是温度。
其实,温度是影响材料老化的另一个重要因素,内饰材料的温度往往高于外饰材料,仪表盘材料是内饰中受阳光影响最大的部分,极端温度甚至可能超过100℃。
温度产生的热能使聚合物材料的化学键断裂,从而引起材料降解,在较高温度下,分子活性较高,更容易引起热老化反应;在较低温度下,反应速度很慢或者根本不发生。
氙灯老化试验箱内的温度影响化学反应的速度。高温会加速光对汽车老化的影响,材料温度每升高10℃,化学反应的速度就会增加一倍。可以加速汽车非金属材料的老化过程。温度的周期性变化会使材料产生内应力,从而产生不同程度的尺寸变化。因此,温度是影响汽车仪表板材料光老化的重要因素。
3)对于某些标准,您实际上可以了解制定它们的原因。
举个例子:虽然都是外墙标准,但是没有喷涂,黑标温度高达90℃——显然是在考验材料在干燥状态下的耐候性;有间歇喷涂,而黑标只有65℃——显然这只考验材料在潮湿状态下的耐候性。
每个OEM都有不同的滤镜组合,以达到不同的效果
从上图可以看出,各个OEM的滤镜组合都有所不同,通过不同的滤镜组合可以达到不同的效果:
经过各种滤光片之后,氙灯发射出的光谱会有细微的变化,主要集中在下图左侧的紫外线区域。
各种滤光片的光谱
从图中我们可以清楚的看到经过滤光片滤光后的紫外区域(波长280~340nm)的能量分布情况,众所周知紫外波长对物质本身的破坏力是惊人的,在同样的辐照强度下,Q/B( )比B/S( )蕴含的能量更大。
塑料光老化实际就是光、热、氧老化。塑料氧化反应活化能约为20~463KJ/mol,热分解活化能约为125~334 KJ/mol,各种化学键的分解能约为167~418 KJ/mol。自然光由可见光和紫外光组成。紫外光对塑料老化起主要作用,塑料大分子吸收紫外光量子后,处于激发态,具有降解能力,其波长范围为280-400nm,虽然紫外光只占整个光谱的很小一部分,但它在引起聚合物化学结构中键、链断裂等光化学老化方面却威力巨大,其能量足以切断大多数塑料中键合薄弱的部分。
光热氧化反应通常遵循链引发-链增长-链终止过程:
从上图中大家还会发现,用于做标记的温度计有的是黑板温度计,有的是黑标温度计,这到底是什么玩意,它们又有哪些相同点和不同点呢?
黑板温度计和黑标温度计的相同点和不同点
在欧洲国家和ISO广泛使用:黑色标签温度计
ASTM 用途:黑板温度计
两者的区别:
根据暴露条件,黑标温度计显示的温度会高于黑板温度计。两种类型都有其优点和缺点。
由于准确测量和监测试件表面温度存在很多技术困难,在人工气候室中多数情况下采用涂黑金属板作为传感器,以尽可能高的准确度测量和控制试件表面温度,即黑板温度计指示的温度。但由于黑板温度计和试件支架均采用金属片材料,散热快,不便反映导热性差的深色试件的温升,因此国际上仍沿用民用温度计。工业上采用带有绝缘底座的黑板温度计,定名为黑标准温度计。
由于材质不同,黑板温度和黑标温度没有很好的对应关系,一般黑标温度要高于黑板温度!
不同的主机厂在制定耐候性测试标准时,着眼点有所不同,但都将温度视为重要因素,另外各主机厂的滤镜组合与温度计标示也各有不同,并依据以上因素制定相应的标准。
好了,写到这里,大家了解OEM外饰件的耐候性测试标准了吗?只要拿出来测试一下,就能知道你的产品耐候性如何!