CN104614303A - 一种利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其包括以下步骤：(1)选取待试汽车内饰部件表面较平整部位裁剪出一块试验样品，按要求进行初始状态调节后安装于太阳跟踪聚光加速暴露试验装置的靶板处；(2)对试验过程中试验样品表面的温度、太阳辐照等环境条件进行连续监测，利用双环境因素量化模型计算试验期间试验样品表面接收的环境综合作用值；(3)环境综合作用值达到规定值后终止试验，取下试验样品进行性能测试，评价试验样品是否满足使用要求。该方法利用自然环境条件对汽车内饰部件进行加速老化试验，根据试验结果对内饰部件的耐候性质量进行评价，环境条件真实，结果准确，并且考虑了不同温度下辐照对试验样品老化的影响，使不同时间或不同地区开展的试验结果具有一致性。

Description

一种利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法

技术领域

本发明涉及一种评价汽车内饰部件耐候性的方法，属于产品质量检测评价领域。

背景技术

汽车作为一种户外交通工具，在其服役期内必然会面临各种环境因素的考验，尤其是光照、冷热、风雨等气候因素的长期作用，如若零部件耐候性不足，就会导致过早失效，影响汽车的外观、性能甚至产生安全隐患。

为了在选材之前对零部件的耐候性进行评价，世界各主要汽车厂商设计了不同的环境试验对汽车零部件的耐候性进行检验。概括起来，主要有三种类型：一是户外直接暴露试验，即模拟零部件按在汽车上的安装方式直接暴露在典型自然环境暴露试验场，环境条件真实，结果准确，但试验周期长，环境条件不可控，不同时间不同地点开展同样试验结果很难保持一致；二是实验室加速试验，利用人工加速试验装置模拟户外典型气候环境，实验条件固定，试验时间较短，但实验室加速试验与实际服役环境的相关性还存在一定的争议；三是自然加速试验，直接利用自然环境条件并对其中的一些环境因素进行适当强化，既保证了试验结果的真实性又节省了试验时间，是发展前景较好一类试验方法。

自然加速暴露试验方法面临的第一个问题就是对哪个(些)环境因素进行强化。理论上强化太阳辐照或(和)温度都会加速汽车内饰部件的老化，单纯的增加试验样品的温度会面临困难，强化样品表面的辐照一般会提升样品表面温度但有温度过高烧坏样品的风险。为了解决这个矛盾，采用冷光反射膜只对太阳辐照中的295nm-700nm的紫外光及可见光进行反射聚光，这部分光线是引起汽车内饰部件老化的主要组成部分，又因为没有红外光而不会使样品表面的温度明显上升。

自然加速暴露试验方法面临的另外一个问题就是自然环境条件不固定的问题。样品表面接收的太阳辐照和温度不固定，同样的时间内试验样品老化程度肯定不一致，采用环境因素量化模型就可以比较好的解决了这个问题。该模型利用温度对辐照的老化效果进行调节，只要环境综合作用值相同，试验样品的老化结果就相同，从而使不同时间不同地区开展的试验结果具有一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，利用该方法可以对汽车内饰部件的耐候性进行快速准确的评价，判断其是否满足使用要求。

为达上述目的，本发明提供的一种利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取待试汽车内饰部件表面较平整部位裁剪出一块试验样品，按要求进行初始状态调节后安装于太阳跟踪聚光加速暴露试验装置的靶板处，并用汽车专用玻璃对试验样品表面进行覆盖；

(2)利用双环境因素量化模型f(R,T)＝ΣR·e^{{13.643-[5000/(T+273.15)]}}计算试验样品在试验期间所接收的辐照与温度协同作用下的环境综合作用值，其中R为辐照传感器所测得的太阳辐照量，其单位为MJ/m²；T为温度传感器上所测得的温度，其单位为℃；e为自然对数的底数；f(R,T)为太阳辐照及温度协同作用的环境应力，由R及T计算累加得到，其单位为MJ/m²；

(3)综合环境作用值达到规定值后终止试验，取下试验样品进行性能测试，评价试验样品是否满足使用要求。

上述利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法中：

步骤(1)所裁剪的试验样品的面积不大于10cm×20cm。

步骤(1)所使用的太阳跟踪聚光加速暴露试验装置采用冷光反射膜制作菲涅尔反射镜组，主要反射295nm～700nm的太阳辐照。

步骤(1)所使用的太阳跟踪聚光加速暴露试验装置靶板处太阳辐照强度最大不超过实际太阳辐照强度的8倍。

步骤(1)所使用的太阳跟踪聚光加速暴露试验装置具备自动监测、记录靶板处试验样品表面温度及太阳辐射强度的功能，并能按要求对监测数据进行智能化处理。

步骤(2)利用双环境因素量化模型量化不同温度下太阳辐照对样品老化的影响。

步骤(2)中R每5-10分钟取值一次作为该段时间内的太阳辐照强度平均值，T每5-10分钟取值一次作为该段时间内的温度平均值。

步骤(3)采用环境综合作用值对试验周期进行控制，使不同时间或不同地点开展的试验结果具有一致性。

本发明利用自然加速暴露试验装置强化太阳辐照的影响，同时采用环境因素量化模型量化辐照和温度的协同作用能力，既加快了试验进程，又使不同时间不同地区开展的试验结果一致性较好，试验方法通用性较强，快速简便易操作。

具体实施方式

以下实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所述技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。以下实施例中所使用的太阳跟踪聚光加速暴露试验装置采用冷光反射膜制作菲涅尔反射镜组，主要反射295nm～700nm的太阳辐照；太阳跟踪聚光加速暴露试验装置靶板处太阳辐照强度最大不超过实际太阳辐照强度的8倍；太阳跟踪聚光加速暴露试验装置具备自动监测、记录靶板处试验样品表面温度及太阳辐射强度的功能，并能按要求对监测数据进行智能化处理。

实施例1

将太阳跟踪聚光加速暴露试验装置放置于我国海南琼海湿热自然暴露试验场，选取汽车仪表板上表面较平整部位裁剪成10cm×20cm的试验样品，按标准要求进行初始状态调节后安装在加速暴露试验装置的靶板处。在适当的位置粘贴好温度传感器和太阳总辐照传感器，每5分钟记录一次环境数据，并代入模型f(R,T)＝ΣR·e^{{13.643-[5000/(T+273.15)]}}计算试验样品表面接收的环境综合作用值。当环境综合作用值达到8400MJ/m²时停止试验，取下试验样品进行色差测试，其值为2.67，小于标准的限定值3.00，判定试验样品耐候性合作。

实施例2

将太阳跟踪聚光加速暴露试验装置放置于我国新疆吐鲁番干热自然暴露试验场，选取汽车仪表板上表面较平整部位裁剪成10cm×20cm的试验样品，按标准要求进行初始状态调节后安装在加速暴露试验装置的靶板处。在适当的位置粘贴好温度传感器和太阳总辐照传感器，每5分钟记录一次环境数据，并代入模型f(R,T)＝ΣR·e^{{13.643-[5000/(T+273.15)]}}计算试验样品表面接收的环境综合作用值。当环境综合作用值达到8400MJ/m²时停止试验，取下试验样品进行色差测试，其值为2.75，小于标准的限定值3.00，判定试验样品耐候性合作。

实施例3

将太阳跟踪聚光加速暴露试验装置放置于我国海南琼海湿热自然暴露试验场，选取汽车仪表板上表面较平整部位裁剪成10cm×20cm的试验样品，按标准要求进行初始状态调节后安装在加速暴露试验装置的靶板处。在适当的位置粘贴好温度传感器和太阳总辐照传感器，每8分钟记录一次环境数据，并代入模型f(R,T)＝ΣR·e^{{13.643-[5000/(T+273.15)]}}计算试验样品表面接收的环境综合作用值。当环境综合作用值达到8400MJ/m²时停止试验，取下试验样品进行色差测试，其值为2.72，小于标准的限定值3.00，判定试验样品耐候性合作。

实施例4

将太阳跟踪聚光加速暴露试验装置放置于我国海南琼海湿热自然暴露试验场，选取汽车仪表板上表面较平整部位裁剪成8cm×20cm的试验样品，按标准要求进行初始状态调节后安装在加速暴露试验装置的靶板处。在适当的位置粘贴好温度传感器和太阳总辐照传感器，每8分钟记录一次环境数据，并代入模型f(R,T)＝ΣR·e^{{13.643-[5000/(T+273.15)]}}计算试验样品表面接收的环境综合作用值。当环境综合作用值达到8400MJ/m²时停止试验，取下试验样品进行色差测试，其值为2.74，小于标准的限定值3.00，判定试验样品耐候性合作。

实施例5

将太阳跟踪聚光加速暴露试验装置放置于我国海南琼海湿热自然暴露试验场，选取汽车仪表板上表面较平整部位裁剪成10cm×15cm的试验样品，按标准要求进行初始状态调节后安装在加速暴露试验装置的靶板处。在适当的位置粘贴好温度传感器和太阳总辐照传感器，每10分钟记录一次环境数据，并代入模型f(R,T)＝ΣR·e^{{13.643-[5000/(T+273.15)]}}计算试验样品表面接收的环境综合作用值。当环境综合作用值达到8400MJ/m²时停止试验，取下试验样品进行色差测试，其值为2.77，小于标准的限定值3.00，判定试验样品耐候性合作。

应用实施例

按实施例1-5所开展的汽车内饰部件自然加速暴露试验，得出的评价结论一致并且不同地区的试验结果一致性较好。说明自然加速暴露试验能够对汽车内饰部件的耐候性进行快速准确的评价，并且不同地区不同时间开展的试验结果具有一致性。

Claims (8)

1.一种利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取待试汽车内饰部件表面较平整部位裁剪出一块试验样品，按要求进行初始状态调节后安装于太阳跟踪聚光加速暴露试验装置的靶板处，并用汽车专用玻璃对试验样品表面进行覆盖；

(2)利用双环境因素量化模型f(R,T)＝ΣR·e^{{13.643-[5000/(T+273.15)]}}计算试验样品在试验期间所接收的辐照与温度协同作用下的环境综合作用值，其中R为辐照传感器所测得的太阳辐照量，其单位为MJ/m²；T为温度传感器上所测得的温度，其单位为℃；e为自然对数的底数；f(R,T)为太阳辐照及温度协同作用的环境应力，由R及T计算累加得到，其单位为MJ/m²；

(3)综合环境作用值达到规定值后终止试验，取下试验样品进行性能测试，评价试验样品是否满足使用要求。

2.根据权利要求1所述的利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，步骤(1)所裁剪的试验样品的面积不大于10cm×20cm。

3.根据权利要求1或2所述的利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，步骤(1)所使用的太阳跟踪聚光加速暴露试验装置采用冷光反射膜制作菲涅尔反射镜组，主要反射295nm～700nm的太阳辐照。

4.根据权利要求3所述的利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，步骤(1)所使用的太阳跟踪聚光加速暴露试验装置，为保证试验样品老化机理不变，其靶板处的太阳辐照强度最大不超过实际太阳辐照强度的8倍。

5.根据权利要求4所述的利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，步骤(1)所使用的太阳跟踪聚光加速暴露试验装置，具备自动监测、记录靶板处试验样品表面温度及太阳辐射强度的功能，并能按要求对监测数据进行智能化处理。

6.根据权利要求1所述的利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，步骤(2)利用双环境因素量化模型量化不同温度下太阳辐照对样品老化的影响。

7.根据权利要求1所述的利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，步骤(2)中R每5-10分钟取值一次作为该段时间内的太阳辐照强度平均值，T每5-10分钟取值一次作为该段时间内的温度平均值。

8.根据权利要求1所述的利用太阳跟踪聚光加速暴露试验评价汽车内饰部件耐候性的方法，其特征在于，为使不同时间或不同地点开展的试验结果具有一致性，步骤(3)采用环境综合作用值对试验周期进行控制。