整車塑料零件性能測(cè)試介紹(一)

總述
高功能塑料在汽車中正得到越來(lái)越多的應(yīng)用。使用塑料有助于減輕汽車重量,汽車重量每減少10%,燃料經(jīng)濟(jì)性可提高5%。塑料在汽車中的成功應(yīng)用使汽車成本得以降低,一個(gè)簡(jiǎn)單的注模塑料部件可起到許多金屬部件焊接在一起的功能,塑料可模鑄成比鋼組合件更為復(fù)雜的形狀,可減少集成過(guò)程中所用的部件數(shù)。注模的塑料部件也具有美學(xué)效果,而使用傳統(tǒng)的材料如鋼和玻璃很難達(dá)到,如玻璃前燈透鏡用聚碳酸酯材料替代。而且塑料制品的彈性變形特性能吸收大量的碰撞能量,對(duì)強(qiáng)烈撞擊有較大的緩沖作用,對(duì)車輛和乘客起到保護(hù)作用。因此,現(xiàn)代汽車上都采用塑化儀表板和方向盤,以增強(qiáng)緩沖作用。前后保險(xiǎn)杠、車身裝飾條都采用塑料材料,以減輕車外物體對(duì)車身的沖擊力。另外塑料還具有吸收和衰減振動(dòng)和噪聲的作用,可以提高乘坐的舒適性。另外,塑料耐腐蝕性強(qiáng),局部受損不會(huì)腐蝕。而鋼材制作一旦漆面受損或者先期防腐做的不好就容易生銹腐蝕。因此塑料零件的性能尤為重要。
按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),整車塑料零件需執(zhí)行的試驗(yàn)項(xiàng)目如下:耐溫度性試驗(yàn)(耐高溫試驗(yàn)、耐低溫試驗(yàn)、耐熱劣化性、耐熱循環(huán)試驗(yàn))、耐濕/水性試驗(yàn)、耐候性試驗(yàn)、耐光性試驗(yàn)、耐沖擊性試驗(yàn)、耐化學(xué)介質(zhì)性試驗(yàn)、耐振動(dòng)性試驗(yàn)、耐磨損性試驗(yàn)、耐擦傷性試驗(yàn)、焊接性能試驗(yàn)等。
01 耐高溫試驗(yàn)
耐高溫性試驗(yàn)主要是檢查塑料零件在高溫環(huán)境下的實(shí)際性能,針對(duì)不同原材料,使用不同溫度進(jìn)行檢驗(yàn)。一般而言,試驗(yàn)前需要對(duì)零件進(jìn)行規(guī)定部位的尺寸測(cè)量、外觀檢查、松動(dòng)、硬度等的手觸檢查。尺寸測(cè)量需要使用間隙規(guī)、游標(biāo)卡尺、高度尺、千分尺等,精度精確到0.1 mm。高溫試驗(yàn)分為兩種方法,一種方法適用于受陽(yáng)光輻射熱而產(chǎn)生高溫的零件,另一種方法適用于受非輻射熱而產(chǎn)生高溫的零件。
受陽(yáng)光輻射熱而產(chǎn)生高溫的零件,應(yīng)放置在恒溫恒濕試驗(yàn)箱中,按環(huán)境溫度(外裝飾件:45 ℃±5 ℃,內(nèi)裝飾件:85 ℃±5 ℃)調(diào)整恒溫恒濕試驗(yàn)箱的溫度,用紅外線燈給零件表面加熱,使零件表面溫度達(dá)到規(guī)定的溫度,在此溫度下,保持5 h。試驗(yàn)過(guò)程中需要對(duì)零件外觀進(jìn)行目視檢查,試驗(yàn)結(jié)束之前以及試驗(yàn)結(jié)束后,且零件自然冷卻回到室溫后,需要對(duì)零件進(jìn)行規(guī)定部位尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸摸等檢查。
受非輻射熱而產(chǎn)生高溫的零件,應(yīng)放置在恒溫恒濕試驗(yàn)箱中,保證環(huán)境溫度和零件表面溫度相同,調(diào)整恒溫恒濕試驗(yàn)箱的溫度,在此溫度下,保持5 h。并且保證從25 ℃到達(dá)規(guī)定試驗(yàn)溫度時(shí)間小于2 h。試驗(yàn)過(guò)程中需要對(duì)零件外觀進(jìn)行目視檢查,試驗(yàn)結(jié)束之前以及試驗(yàn)結(jié)束后,且零件自然冷卻回到室溫后,需要對(duì)零件進(jìn)行規(guī)定部位尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸摸等檢查。
02 耐低溫試驗(yàn)
耐低溫試驗(yàn)主要是檢查塑料零件在低溫環(huán)境下的實(shí)際性能,針對(duì)不同原材料,使用不同溫度進(jìn)行檢驗(yàn)。一般而言,試驗(yàn)前需要對(duì)零件進(jìn)行規(guī)定部位的尺寸測(cè)量、外觀檢查、松動(dòng)、硬度等的手觸檢查。尺寸測(cè)量需要使用間隙規(guī)、游標(biāo)卡尺、高度尺、千分尺等,精度精確到0.1 mm。主要方法為將零件放入恒溫恒濕試驗(yàn)箱中,在溫度為-40 ℃±2 ℃環(huán)境下儲(chǔ)存(10±1)h。試驗(yàn)結(jié)束后,需要將零件放置在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下存儲(chǔ)24 h,然后對(duì)零件進(jìn)行規(guī)定部位尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸摸等檢查。
03 耐熱劣化性試驗(yàn)
耐熱劣化性試驗(yàn)主要是檢查塑料零件長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境下的實(shí)際性能,針對(duì)不同原材料,使用不同溫度進(jìn)行檢驗(yàn)。主要方法為將零件放置在規(guī)定的試驗(yàn)高溫中,加熱240 h。試驗(yàn)結(jié)束后,待零件自然冷卻回到室溫后,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查、手指觸摸等檢查。要求零件在試驗(yàn)溫度下,無(wú)明顯變形且保持適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。
04 耐熱循環(huán)試驗(yàn)
耐熱循環(huán)試驗(yàn)主要是檢查塑料零件在高低溫循環(huán)環(huán)境下的實(shí)際性能,針對(duì)不同原材料,使用不同溫度,不同方法進(jìn)行檢驗(yàn)。一般而言,試驗(yàn)前需要對(duì)零件進(jìn)行規(guī)定部位的尺寸測(cè)量、外觀檢查、松動(dòng)、硬度等的手觸檢查。尺寸測(cè)量需要使用間隙規(guī)、游標(biāo)卡尺、高度尺、千分尺等,精度精確到0.1 mm。按照不同樣品,可以分為三種方法進(jìn)行試驗(yàn)。
方法A,將零件放置在溫濕度試驗(yàn)箱中,按照單個(gè)循環(huán)為-30 ℃±2 ℃,7.5 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上→高溫±2 ℃,15.5 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上→-30 ℃±2 ℃,7.5 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上→49 ℃±1 ℃,98%RH,15.5 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上進(jìn)行試驗(yàn),共執(zhí)行5 cycles。每個(gè)溫度狀態(tài)交替為步進(jìn)式過(guò)程,時(shí)間應(yīng)小于2 h。將零件從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下取出,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查、手指觸檢查,有變形時(shí),進(jìn)行尺寸測(cè)量,記錄收縮變形情況。全部循環(huán)結(jié)束后,對(duì)零件進(jìn)行尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸等檢查。
方法B,將零件放置在溫濕度試驗(yàn)箱中,按照單個(gè)循環(huán)為-30 ℃±2 ℃,7.5 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上→高溫±2 ℃,15.5 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上進(jìn)行試驗(yàn),共執(zhí)行5 cycles。每個(gè)溫度狀態(tài)交替為步進(jìn)式過(guò)程,時(shí)間應(yīng)小于2 h。將零件從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下取出,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查、手指觸檢查,有變形時(shí),進(jìn)行尺寸測(cè)量,記錄收縮變形情況。全部循環(huán)結(jié)束后,對(duì)零件進(jìn)行尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸等檢查。
方法C,將零件放置在溫濕度試驗(yàn)箱中,按照單個(gè)循環(huán)為-30 ℃±2 ℃,2 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上→高溫±2 ℃,3 h→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),0.5 h以上進(jìn)行試驗(yàn),共執(zhí)行5 cycles。每個(gè)溫度狀態(tài)交替為步進(jìn)式過(guò)程,時(shí)間應(yīng)小于2 h。將零件從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下取出,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查、手指觸檢查,有變形時(shí),進(jìn)行尺寸測(cè)量,記錄收縮變形情況。全部循環(huán)結(jié)束后,對(duì)零件進(jìn)行尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸等檢查。
05 耐濕、水性試驗(yàn)
耐濕、水性試驗(yàn)主要是檢查塑料零件在高濕環(huán)境下的實(shí)際性能。一般而言,試驗(yàn)前需要對(duì)零件進(jìn)行規(guī)定部位的尺寸測(cè)量、外觀檢查、松動(dòng)、硬度等的手觸檢查。尺寸測(cè)量需要使用間隙規(guī)、游標(biāo)卡尺、高度尺、千分尺等,精度精確到0.1 mm??梢苑譃閮煞N方法進(jìn)行試驗(yàn)。
方法A,將零件放置在49 ℃±2 ℃,濕度98%RH以上,對(duì)內(nèi)飾件要求時(shí)間48 h,外飾件要求240 h。試驗(yàn)結(jié)束后,將樣品放置在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下儲(chǔ)存24 h后,對(duì)零件進(jìn)行尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸等檢查。
方法B,將零件放置在38 ℃±2 ℃,濕度98%RH以上,對(duì)內(nèi)飾件要求時(shí)間48 h,外飾件要求240 h。試驗(yàn)結(jié)束后,將樣品放置在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下儲(chǔ)存24 h后,對(duì)零件進(jìn)行尺寸測(cè)量、外觀檢查、手指觸等檢查。
06 耐候性試驗(yàn)
耐候性試驗(yàn)主要是檢查外飾零件在不同氣候環(huán)境下(包括各種光照、溫度)的實(shí)際性能??梢苑譃樗姆N方法進(jìn)行試驗(yàn)。
方法A,大氣暴露自然耐候試驗(yàn)。主要按照GB 3681標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行太陽(yáng)輻射試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間按照不同零件可分為一般零件試驗(yàn)12個(gè)月,較高要求零件試驗(yàn)18個(gè)月,使用惡劣的零件試驗(yàn)24個(gè)月。試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查,包括零件是否有裂紋、破裂、剝離、脫落、溶脹、釋出、發(fā)白以及色差(褪色)現(xiàn)象。
方法B,開放式陽(yáng)光碳弧強(qiáng)化耐候試驗(yàn)。主要按照GB/T 16422.4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行陽(yáng)光碳弧燈試驗(yàn),在規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi),對(duì)樣品噴清水(每60 min內(nèi)噴水12 min)的條件下進(jìn)行強(qiáng)化耐候試驗(yàn)。黑板溫度根據(jù)使用條件惡劣程度選擇,惡劣情況83 ℃±3 ℃,一般情況63 ℃±3 ℃;試驗(yàn)時(shí)間根據(jù)使用條件惡劣程度選擇,惡劣情況1500 h,一般情況1000 h。試驗(yàn)過(guò)程中,需要對(duì)零件進(jìn)行目視檢查外觀,目視檢查有異常時(shí),需要記錄零件狀態(tài)和試驗(yàn)時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查,包括零件是否有裂紋、破裂、剝離、脫落、溶脹、釋出、發(fā)白以及色差(褪色)現(xiàn)象。外觀及光澤,在不影響試樣試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的狀態(tài)及表面質(zhì)量的情況下,簡(jiǎn)單用水或中性洗滌劑洗滌后,進(jìn)行檢查、測(cè)量,且與保管的原始件作比較;色差是通過(guò)水洗后進(jìn)行測(cè)量的。
方法C,氙弧燈強(qiáng)化耐候試驗(yàn)。主要按照GB/T 16422.2標(biāo)準(zhǔn)中方法A進(jìn)行試驗(yàn),黑板溫度65 ℃±3 ℃,試驗(yàn)時(shí)間根據(jù)使用條件惡劣程度選擇,惡劣情況2000 h,一般情況1500 h。試驗(yàn)過(guò)程中,需要對(duì)零件進(jìn)行目視檢查外觀,目視檢查有異常時(shí),需要記錄零件狀態(tài)和試驗(yàn)時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查,包括零件是否有裂紋、破裂、剝離、脫落、溶脹、釋出、發(fā)白以及色差(褪色)現(xiàn)象。外觀及光澤,在不影響試樣試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的狀態(tài)及表面質(zhì)量的情況下,簡(jiǎn)單用水或中性洗滌劑洗滌后,進(jìn)行檢查、測(cè)量,且與保管的原始件作比較;色差是通過(guò)水洗后進(jìn)行測(cè)量的。
方法D,熒光紫外燈強(qiáng)化耐候試驗(yàn)。主要按照GB/T 16422.3標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行UV測(cè)試,一般采用UVA 340光源,按照以下幾種方式的其中一種方式進(jìn)行試驗(yàn)。
DA法:熒光紫外燈照射,黑板溫度60 ℃±3 ℃,4 h;熒光紫外燈熄滅,黑板溫度40 ℃±3 ℃,濕度98%RH以上,4 h;
DB法:熒光紫外燈照射,黑板溫度70 ℃±3 ℃,8 h;熒光紫外燈熄滅,黑板溫度50 ℃±3 ℃,濕度98%RH以上,4 h;
DC法:熒光紫外燈照射,黑板溫度50 ℃±3 ℃,濕度(10±5)%RH,5 h;熒光紫外燈照射,黑板溫度20 ℃±3 ℃,噴水,1 h。
試驗(yàn)時(shí)間根據(jù)使用條件惡劣程度選擇,使用條件惡劣零件2000 h,使用條件較惡劣零件1500 h,使用條件一般零件1000 h。
試驗(yàn)過(guò)程中,需要對(duì)零件進(jìn)行目視檢查外觀,目視檢查有異常時(shí),需要記錄零件狀態(tài)和試驗(yàn)時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查,包括零件是否有裂紋、破裂、剝離、脫落、溶脹、釋出、發(fā)白以及色差(褪色)現(xiàn)象。外觀及光澤,在不影響試樣試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的狀態(tài)及表面質(zhì)量的情況下,簡(jiǎn)單用水或中性洗滌劑洗滌后,進(jìn)行檢查、測(cè)量,且與保管的原始件作比較;色差是通過(guò)水洗后進(jìn)行測(cè)量的。
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