汽车油漆涂层耐候性加速老化试验太阳光模拟器

概述

稳态太阳光模拟器是一种可以模拟太阳光谱、光强、光照时间等参数的设备，常用于室内环境下对材料、器件、产品等的测试和评估。通常由光源、光学系统、控制系统等组成。
模拟光源可以采用氙灯、汞灯、金属卤化物灯等，这些光源能够发出相近于太阳光谱的光线，以模拟太阳光照射下的环境。光学系统可以对光线进行聚焦、分散、滤波等处理，以达到所需的光强和光谱分布。控制系统可以控制光源的开关、光强、光照时间等参数，以便进行不同条件下的测试和评估。稳态太阳光模拟器提供一个接近自然日光的环境，不受环境、气候和时间等因素影响实现24小时不间断光照。

汽车内外饰零件的种类及所用材料
内饰件种类
汽车内饰件主要包括仪表台、副仪表板、顶棚、座椅、安全带、门内饰板、立柱装饰板、行李舱装饰件等。
1、工程塑料：PP：比重很小，具有化学惰性，吸水率低，耐热老化特性良好，24 小时的吸水率仅为0.01%，表面光洁度好，易于着色，是汽车保险杠常用的原料之一。
ABS：ABS塑料物理性能较好， 具有优良的抗拉冲击强度，可以调节各种颜色，不易吸水，室温下浸水一年，吸湿率不超过1%，电镀级ABS材料是良好的电镀基材，但是ABS在热循环和CASS盐雾环境下易发生气泡现象，所以在电镀过程中需要镀上铜层，以改善ABS的耐腐蚀性。
PC：具有良好的透光性能，可见光的透射比接近90%，聚碳酸脂的耐冲击性能比尼龙和聚甲醛高10倍左右，是导热塑性塑料最好的材料之一，这种塑料可以很好的接受电镀，喷漆和化学镀。
PA：聚酰胺塑料通称尼龙，是30 多年前出现的第一种能承受高负荷的热塑性塑料，目前广泛应用于汽车、机械、仪表工业中，以替代不锈钢和铜、铝等有色金属。聚酰胺的机械性能较好，多用于承受高负载的部位，可靠性高。

外饰件种类
汽车外饰件主要包括前后保险杠、通风盖板，角饰、门槛等。
外饰件用材料：
车用外饰件材料主要有PP、ABS、PA6、PA66、POM、TPV 等。外饰件表面大多经喷漆处理，当然也有电镀和免喷漆材料，表1 是三种材料的物理特性对比。

内外饰件老化的表现
乘用车车内零部件依据所处环境受阳光影响强烈程度不同，受光、热的影响情况也不相同，一般的零部件老化后性能会有如下改变。
1）零部件表面出现龟裂、粉化、变形、斑点、发白、起泡等影响产品外观质量的缺陷。
2）物理性能改变：内外饰材料发生降解和交连反应，将影响其本身的物理特性，造成分子排布发生变化，如不饱和键断裂。分子排布变化则会影响材料的密度、温度、熔点、溶解度、玻璃化温度、导热系数等。
3）机械性能：材料会发生降解反应及交连反应，会影响其硬度、拉伸强度、剪切强度、悬臂梁缺口冲击强度、弯曲模量、弹性模量、表面涂层或者电镀层的附着力，造成漆面镀层剥离或者脱落
4）电性能：内外饰材料发生降解反应和交联反应，导致其绝缘性能、介电常数、介质损耗和击穿电压等性能发生变化。
内、外饰件耐光老化性能的实验方法
目前，内外饰的整车开发进程会采用两种实验方案，即自然气候曝露老化法和人工老化加速实验。总体来说，两种试验方法各有优点，人工加速老化的重现性更好，周期更短，操作方便，根据受阳光影响的程度，实验安排实验的时间也不同，缺点是只能模拟有限的几个变量，不能完全复现汽车零部件在自然环境下的老化状况，有时候结果并不可靠。
自然暴晒老化试验接近汽车使用的实际情况，可以模拟车辆在使用过程中的多种环境因素，试验结果比较可靠，但是试验周期过长，重现性较差。
由于自然暴露可操作性差，时间长等缺点，对于现在车企来说，项目进程压缩紧迫，自然暴露实验满足不了项目时间需求，所以多用人工加速老化实验对材料进行老化实验，目前人工老化实验设备中应用较为广泛的有氙弧灯和荧光紫外灯。

审核编辑 黄宇