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汽车行业学习可靠性试验——自然暴露试验

2015/9/9 16:43:32来源：114检测网阅读：次

汽车行业学习可靠性试验——自然暴露试验

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现代的汽车作为广泛使用交通工具，在其使用寿命期间，可能要历经各种各样的甚至是非常严酷的环境条件。为了检验汽车的环境适应性并控制汽车的生产制造质量，国外著名的汽车生产制造商在其质量控制体系中运用了各种行之有效的环境试验方法，其中汽车及零部件材料的自然暴露试验方法对这些国外著名的汽车生产制造商是必不可少的。

　　不仅如此，由于汽车上各零部件所处的位置不一样，其工作环境也有很大的差异。汽车车身是箱体结构，安装其上的零部件就有了在汽车车身箱体外部使用的零部件和在内部使用的零部件之分，前者暴露部分或全部在自然环境中，直接接受太阳的光辐射作用，直接接受自然雨雪、冰雹、霜露等侵袭，直接接受风沙尘埃、各种腐蚀介质的危害。后者几乎不会受到环境气象因素的直接影响作用，由于相对封闭，汽车车身内部绝对湿度变化不大，但相对湿度变化很大。太阳光辐射透过汽车玻璃发挥作用，波长较短紫外光的强度明显减弱。由于汽车汽车车身是箱体结构，在太阳光的辐射下箱体结构有蓄热效应，其上的零部件材料将普遍地承受更高的热负荷，具有更高的温度。而且零部件的位置不同，各自的温度会有明显的差异。本文介绍汽车行业业内使用的各种自然暴露试验，主要介绍国外汽车业内常用的黑箱试验方法、太阳跟踪聚光加速试验方法以及整车自然暴露试验方法。

　　一、黑箱试验

　　(一)黑箱试验简介

　　由于汽车整体构造为箱体结构,所以当汽车停放在太阳阳光下时,表现为箱体结构蓄热效应,此时汽车外表面的温度比单纯同样颜色试样表面的温度会高一些。而当在夜晚周围的空气将汽车温度整体温度冷却下降后，汽车箱体结构也会吸收较多的冷量，待到环境温度升高时，缓慢地释放，从而使汽车外表的温度比同期单纯的同样颜色的试样表面的温度会低一些。

　　美国通用汽车首先设计了由黑色涂层金属板构成的黑箱，用于汽车外饰件自然暴露试验，现有标准中ASTMG7,ASTMD4141以及SAEJ1976都涉及黑箱暴晒试验。

　　(二)黑箱试验所用设备

　　1.黑箱试验中所用设备是一个涂有黑漆的顶部开口的金属箱—称谓黑箱，黑箱一般由抗腐蚀的金属制成，外表面应涂上黑色、耐高温的油漆。同时确保样品都能正确放置于曝晒区内。

　　2.在黑箱内可以添加一加热系统，该加热系统在需要的时候对黑箱内的空气进行加热升温，从而使黑箱上的试验样品在试验时保持一较高的温度。

　　(三)黑箱试验的使用

　　1.黑箱试验主要用于汽车外部涂层样件及其它外部饰件的自然暴露试验。

　　2.黑箱自然暴露试验同直接暴露在大气中的其它试验一样，样品试验时的老化快慢取决于季节、地理位置和涂层种类或外饰件的种类。通常情况下在春末、夏天和秋初时，试验样品的老化速率较快，此时的太阳辐射强度高，环境温度也高，造成试验样品本身温度也高。

　　3.对于具有加热系统的黑箱的使用：通常用在温度较低的季节里，如冬季。此外，若温度对涂层的老化速率影响较大，为了加快试验速度，在其它季节里也可使用具有加热系统的黑箱进行试验。

　　4.黑箱试验用于汽车外部涂层样件，其目的主要是在试验的时候增加样件的温度从而使样件的试验环境条件与实际使用时，汽车车身近似水平表面的环境条件接近。此时黑箱试验可以被看作仅仅是对产品最终使用条件的一种较好模拟的试验。但是如果欲要通过改变样件的温度（经由具有加热系统的黑箱实现）达到加速样件老化的目的，黑箱试验可以认为是一种户外加速试验方法。

　　(四)黑箱试验样品的准备

　　1.试验样品的基体材料应与涂料使用在汽车上最终的基体材料大体相一致：金属板或塑料板；

　　2.试验样品的尺寸为100*300mm（4x12in）；也可根据客户的要求采用其它样品尺寸；

　　3.试验样品要求平整，一般不得扭曲、弯曲，否则会影响黑箱的密封，进而影响黑箱的试验效果。

　　4.对于小型样品或非刚性样品，可以采用任何有效的方法将这些样品贴附在涂有黑色油漆的金属板上（保证试验期间样品没有移动），以便放置在黑箱上进行试验。

　　(五)黑箱试验方法

　　1.将试验样品放在黑箱上时，样品之间应不留空隙，必须放满黑箱的表面，如果样品的数量不足以覆盖黑箱用于暴露试验的区域，必须以涂有黑色油漆的金属板放满剩余的位置。

　　2.黑箱应放置在暴露支架上，黑箱的最低点距地面应大于0.5m。

　　3.黑箱上放置样品的水平表面试验时应朝南与水平面呈5°。

　　4.用于测量黑板温度的黑板一般应与试样尺寸一致，并用与样品相同的方式放在同一试验区域内（有些标准还要求同时测量白板温度）。

　　5.在曝晒过程中，样品每月都要用水清洗，清洗时间应选择在清晨凝露结束以后。

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