汽車(chē)外飾件在汽車(chē)外裝件上的應(yīng)用是為了以塑代鋼,減輕汽車(chē)自重,主要零部件包括保險(xiǎn)杠、后視鏡、車(chē)燈、門(mén)把手、進(jìn)氣格柵、天窗等部件,這些零部件一般都會(huì)采用注塑工藝成型后再進(jìn)行噴漆或皮紋處理,目前,汽車(chē)外飾零件也是汽車(chē)零部件中應(yīng)用塑料材料最多的零件系統(tǒng)。
在實(shí)際應(yīng)用中,汽車(chē)外飾件涂裝的主要目的有以下三點(diǎn):
1、表面裝飾:
提高塑料件的光澤度等美觀程度,以達(dá)到與車(chē)身顏色保持一致、降低色差、保持整體協(xié)調(diào)性等裝飾性效果。
2、外觀保護(hù)
增強(qiáng)塑料件的各種性能,如耐光老化性能、抗化學(xué)品性能、耐溶劑性能等。
3、特種功能
提升零部件的抗劃傷性能、耐沖擊性能等。
針對(duì)以上對(duì)汽車(chē)外飾塑料件涂裝的質(zhì)量要求,產(chǎn)品在研發(fā)及驗(yàn)收階段均有一系列的測(cè)試來(lái)驗(yàn)證,其中就包括環(huán)境與可靠性測(cè)試,下面一起來(lái)看看具體測(cè)試項(xiàng)目:
1、溫濕度環(huán)境測(cè)試
噴涂件組成結(jié)構(gòu)一般分為噴涂基材、前處理、底漆以及表面涂層。測(cè)試試樣須是產(chǎn)品零部件或者是從產(chǎn)品零部件上裁切合適的樣品,也可以另外打樣噴涂做樣件來(lái)進(jìn)行測(cè)試,樣件的選材以及處理工藝等需與零部件保持一致。
試樣準(zhǔn)備后,需在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境下(溫度(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±5)%)熟化7天或在60 ℃下放置48 h后再進(jìn)行其它試驗(yàn)。
試驗(yàn)預(yù)處理:試驗(yàn)前應(yīng)將所有的試樣在(溫度(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±5)%)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置24 h以上,并在該條件下進(jìn)行測(cè)試。
2、漆膜的外觀及顏色
外飾涂裝件的美觀、視覺(jué)上的舒適是其基礎(chǔ)的外觀質(zhì)量要求,可通過(guò)在自然光下以肉眼進(jìn)行觀察判斷:漆膜的外觀應(yīng)無(wú)因涂料、溶劑等造成的漆膜缺陷,顏色、光澤應(yīng)均勻。
用滿足SAE J1545標(biāo)準(zhǔn)的多角測(cè)色儀來(lái)測(cè)量色差(小L家所用儀器為 BYK 7030多角度測(cè)色儀),記錄相關(guān)的色差數(shù)據(jù),觀察角度分別為15°、45°以及110°,顏色色差數(shù)據(jù)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)色板要求。
3、鏡面光澤度
鏡面光澤度的量測(cè)可用滿足GB 9754標(biāo)準(zhǔn)的光澤度儀來(lái)量測(cè)(小L家所用儀器為 BYK 4446多角度測(cè)色儀),一般以60°幾何條件進(jìn)行測(cè)試,要求鏡面光澤度≥90 GU,單塊樣品上所有測(cè)試點(diǎn)均應(yīng)滿足要求。
4、附著力測(cè)試
附著力測(cè)試是驗(yàn)證涂裝件的涂裝是否合適有效的手段之一,通過(guò)附著力測(cè)試來(lái)考察其涂鍍層與底層的結(jié)合程度是否滿足要求。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)進(jìn)行劃格試驗(yàn),即用劃格試驗(yàn)刀在樣品試驗(yàn)位置上劃上一定間距的深至底材的劃痕來(lái)構(gòu)成橫縱的測(cè)試網(wǎng)格。再用透明壓敏膠粘帶(如3M 610)貼在格子上,以一定的角度在一定的時(shí)間內(nèi)完成膠帶剝離操作,隨后進(jìn)行試驗(yàn)后評(píng)價(jià),觀察試驗(yàn)表面剝離程度。
5、浸水測(cè)試
耐溫水性考察的依然是涂裝附著力,將試樣在40 ℃的去離子水中(單位電導(dǎo)率在2 μs/cm以下)浸泡240 h后進(jìn)行水洗,然后放置2 h后檢查涂膜狀態(tài)以及二次附著性,并用色差儀進(jìn)行色差測(cè)試。要求試驗(yàn)后漆膜表面無(wú)起泡、發(fā)渾、軟化及其他漆膜缺陷,色差ΔE≤1.0,二次附著力(2 mm間隔,25/25)應(yīng)合格。
6、耐潮性
耐潮性考察的是涂裝件在實(shí)際使用中經(jīng)受了一定的自然環(huán)境老化后,其外觀以及附著力的能力是否依然能滿足要求,試樣在溫度(50±1)℃,濕度95 %RH以上的環(huán)境下放置240h,水洗后放置2h后再檢查涂膜狀態(tài)以及二次附著性,并用色差儀進(jìn)行色差測(cè)試。一般要求試驗(yàn)后漆膜表面無(wú)起泡、發(fā)渾、軟化及其他漆膜缺陷,色差ΔE≤1.0,二次附著力(25/25)應(yīng)合格。
7、耐化學(xué)液體
涂裝件在實(shí)際應(yīng)用中,因其所處的不同的安裝位置會(huì)經(jīng)受不同的化學(xué)試劑的作用,為考察涂裝件的耐化學(xué)試劑能力,可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求選定適用的化學(xué)試劑,采用規(guī)定方法(如浸泡、噴灑、涂抹等)將試劑施加到試樣上之后在規(guī)定溫度下進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的存儲(chǔ)處理,試驗(yàn)后按照GB/T 250規(guī)定的方法進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí)來(lái)評(píng)級(jí)顏色變化,此外,需采用色差儀量測(cè)再度進(jìn)行定量測(cè)試。
8、耐酸性鹽霧試驗(yàn)
為考察涂裝件在實(shí)際應(yīng)用中受到酸性腐蝕后的耐酸性能,通過(guò)下述試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證:將直徑約25 mm的聚乙烯圈放置在漆板兩端,并分別將2 ml 0.5 mol/L的鹽酸滴入聚乙烯圈內(nèi),在聚乙烯圈上蓋上玻璃并在(23±2)℃條件下放置4 h(不能暴露在陽(yáng)光直射條件下),用自來(lái)水沖洗并用紙巾擦干。試驗(yàn)后按照GB/T 250規(guī)定的方法進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí),在D65光源下評(píng)價(jià)試驗(yàn)和未試驗(yàn)區(qū)域的顏色變化,此外,需采用色差儀量測(cè)再度進(jìn)行定量測(cè)試。
9、耐擦傷性
涂裝件在日常應(yīng)用中會(huì)受到不同程度的擦傷,可通過(guò)耐擦傷試驗(yàn)設(shè)備來(lái)模擬實(shí)際使用中可能會(huì)遇到的刮傷來(lái)考察其耐擦傷的性能,將50 mm X 50 mm的3M拋光紙(型號(hào):281Q)背面貼附一個(gè)相似大小的氈布,然后固定到擦傷設(shè)備(擦頭直徑16 mm,加載9 N的力,可完成100 mm的直線行程)的刮擦頭上,拋光紙有磨料的一面朝外。然后開(kāi)啟設(shè)備進(jìn)行10次擦傷測(cè)試(來(lái)回算一次),采用20°角度的光澤度計(jì)測(cè)試試驗(yàn)前后試樣的光澤度變化,要求光澤度殘存率≥75%。將試驗(yàn)后的試樣擦痕情況與標(biāo)準(zhǔn)的各等級(jí)擦痕圖示相對(duì)比來(lái)評(píng)定耐擦傷擦痕等級(jí),要求擦痕等級(jí)≤2,即要求任何角度無(wú)可見(jiàn)擦痕或者是僅有輕微擦痕無(wú)明顯擦痕。
10、耐碎石沖擊
碎石沖擊測(cè)試是考察外飾件涂裝附著力的又一試驗(yàn)方案,即通過(guò)碎石沖擊模擬試件在遭受不同程度的沖擊(多種碎石類(lèi)型、氣壓要求、沖擊時(shí)間、溫度處理等)后考察其涂鍍層的附著情況,以下就介紹2種碎石沖擊試驗(yàn)方法,試驗(yàn)方法A和方法B均需進(jìn)行。
方法A:噴鵝卵石(滿足SAE J400要求)。
試驗(yàn)開(kāi)始前,試樣放置在環(huán)境箱中達(dá)到要求的試驗(yàn)溫度后保持至少15min,取出后立即安裝到碎石沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行石子沖擊,試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)壓力應(yīng)為(483±21)kPa,石子的體積、試驗(yàn)溫度、沖擊時(shí)間如下表。沖擊完成后,依據(jù)SAE J400評(píng)價(jià)試樣漆膜破損點(diǎn)的面積、深度,并測(cè)量破損點(diǎn)直徑。
方法B:噴鋼砂。
試樣在(23±2)℃和(50±5)%RH的相對(duì)濕度環(huán)境中預(yù)處理至少24 h,并在該環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試(試驗(yàn)機(jī)采用VDA 508型試驗(yàn)儀):步驟1:試驗(yàn)機(jī)空氣壓力設(shè)定為2 bar,在30~35秒內(nèi)將2 kg鋼砂沖擊完;步驟2:樣板浸入溫度為40 ℃的水中72 h,隨后取出在1 h內(nèi)重復(fù)步驟1。
進(jìn)行試驗(yàn)后評(píng)價(jià),依據(jù)SAE J400中的涂層破壞等級(jí)圖示與試驗(yàn)后的樣板表面對(duì)比評(píng)定涂層破壞(漆膜破損率)等級(jí)。
首件:沖擊1.4 L石子,沖擊后應(yīng)滿足等級(jí)5B或97%的涂層保留,漆膜破損點(diǎn)直徑<3 mm;沖擊2 kg鋼砂,沖擊后滿足等級(jí)≥4級(jí),破壞面積小于28.39%。首件+2次在線修補(bǔ):沖擊1.4 L的石子,沖擊后滿足等級(jí)3B或者93%涂層保留,漆膜破損點(diǎn)直徑<3 mm。
11、耐高低溫循環(huán)
為考察溫濕度環(huán)境老化后的涂裝附著力,可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求中給定的高低溫循環(huán)試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)箱溫度循環(huán)設(shè)定,循環(huán)15次,試驗(yàn)后進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí)并測(cè)定光澤度,要求顏色等級(jí)≥4-5級(jí),光澤度殘存率≥75%,漆膜表面應(yīng)無(wú)明顯裂紋、起泡和色差變化,試驗(yàn)后進(jìn)行二次附著力測(cè)試,二次附著力(25/25)合格。
12、耐高壓水沖擊
耐高壓水洗模擬的是實(shí)際洗車(chē)汽車(chē)外飾件會(huì)受到的高壓水沖擊情況,測(cè)試前,樣件劃線是為了使樣件以最接近實(shí)際應(yīng)用情況的狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試(汽車(chē)外飾涂裝件被刮傷后進(jìn)行洗車(chē))。
方法A和方法B均需試驗(yàn)。
方法A:靜止噴頭,噴頭位置垂直于樣品,水溫為(70±2)℃,樣品到噴嘴距離為(50±3)mm,水壓為(3000±50)kPa,測(cè)試時(shí)間為(60±3)s,水流速度至少為420 L/h。
方法B:移動(dòng)噴頭,噴頭位置垂直于樣品并平行于樣品的“X”線(劃線方法如下圖),水溫為(80±4)℃,樣品到噴嘴距離為(100±3)mm,水壓為(6000±50)kPa,移動(dòng)范圍為自中心往兩邊移動(dòng)(30±10)mm,共移動(dòng)60 mm,移動(dòng)速率為60次/min,測(cè)試時(shí)間為(120±3)s,水流速度至少為610 L/h。
要求試驗(yàn)后試樣表層脫落面積≤2 mm2。
13、耐熱老化
試驗(yàn)箱設(shè)定要求的老化溫度,試樣在試驗(yàn)箱內(nèi)放置要求的試驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行熱老化,試驗(yàn)后進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí)并測(cè)定光澤度,要求顏色等級(jí)≥4-5級(jí),光澤度殘存率≥75%,試驗(yàn)后進(jìn)行二次附著力測(cè)試,二次附著力(25/25)合格。
14、耐沖擊性
涂裝件使用過(guò)程中免不了要受到各種沖擊,為考察試件的機(jī)械強(qiáng)度,可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求采用落錘沖擊試驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行沖擊測(cè)試,通常落錘質(zhì)量為500 g,落下距離為200 mm,重錘落在試板噴漆面上(試板尺寸為70 mm X 150 mm,厚度3 mm),沖擊后,試板不可發(fā)生裂痕、剝落等缺陷。
15、加速氙燈老化
涂裝件在日常條件下必然經(jīng)受不同程度的太陽(yáng)光照射老化,為驗(yàn)證其耐光性能,可通過(guò)人工老化試驗(yàn)箱來(lái)進(jìn)行加速光老化測(cè)試,測(cè)試參考SAE J2527,試驗(yàn)設(shè)備用旋轉(zhuǎn)氙燈配Boro/Boro濾鏡,測(cè)試條件如下:輻射強(qiáng)度:0.55 W/m2@340nm;黑板溫度:黑暗時(shí)即階段1(38±3)℃,光照時(shí)即階段2、3、4階段為(70±3)℃;箱體溫度:黑暗時(shí)即階段1(38±3)℃,光照時(shí)即階段2、3、4階段為(47±3)℃;濕度:黑暗時(shí)即階段1(95±5)%RH,光照時(shí)即階段2、3、4階段為(50±5)%RH。
單個(gè)循環(huán)組成如下:
試驗(yàn)需達(dá)到要求的輻照總量(比如,DV試驗(yàn)輻照量3950 kJ/m2;PV試驗(yàn)輻照量948 kJ/m2;油漆供應(yīng)商體系認(rèn)證輻照量6584 kJ/m2),試驗(yàn)中每500 h需進(jìn)行1次中間檢查(檢查光澤度殘存率以及灰度等級(jí)),試驗(yàn)完成后用清水擦拭表面除塵后再進(jìn)行測(cè)試,評(píng)價(jià)光澤度殘存率、變色灰卡評(píng)級(jí)以及二次附著力,要求顏色等級(jí)≥4級(jí),光澤度殘存率≥75%,二次附著力(2 mm間隔,25/25)合格,試樣表面無(wú)剝落、分層、起泡、破裂或裂紋。試驗(yàn)進(jìn)行40 ℃的水浸24 h后再次進(jìn)行附著力測(cè)試,要求附著力試驗(yàn)結(jié)果合格。
武漢金測(cè)檢測(cè)技術(shù)有限公司可提供可靠性一些列試驗(yàn)項(xiàng)目服務(wù):環(huán)境可靠性測(cè)試、電磁兼容EMC測(cè)試、IP防護(hù)等級(jí)測(cè)試等。常見(jiàn)可靠性測(cè)試服務(wù)包括:振動(dòng)、沖擊、跌落、高低溫、鹽霧試驗(yàn),以及霉菌、光老化等實(shí)驗(yàn),在汽車(chē)領(lǐng)域,武漢金測(cè)檢測(cè)技術(shù)有限公司對(duì)于汽車(chē)外飾件涂裝檢測(cè)有著豐富的經(jīng)驗(yàn)積累,具備專(zhuān)業(yè)檢測(cè)資質(zhì),熟知各類(lèi)產(chǎn)品材料及國(guó)內(nèi)外適用標(biāo)準(zhǔn),可以更快的為廣大汽車(chē)零部件及涂料供應(yīng)商提供相關(guān)環(huán)境與可靠性測(cè)試。
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