Forschung zum Xenon-Lichtbogen-Alterungstest von Materialien für Automobil-Instrumententafeln

Automobilmaterialien, insbesondere

Bei der Verwendung von nichtmetallischen Materialien, aufgrund des Einflusses von Klima und Umwelt werden zwangsläufig unterschiedliche Alterungsgrade auftreten. Um die Alterung von Autoteilen und deren Materialien zu verlangsamen, werden Outdoor-Expositionstests verwendet, um ihre Lebensdauer vorherzusagen. Allerdings ist die Testdauer von Freibewitterungstests lang und es ist schwierig, mit dem Fortschritt der Fahrzeugentwicklung Schritt zu halten. Die Verwendung beschleunigter Alterungstests im Labor zur Simulation und Verstärkung von Umweltfaktoren im Freien kann den Testzyklus verkürzen und sich an die immer schnelleren Aktualisierungsanforderungen neuer Produkte in der heutigen Automobilindustrie anpassen. Freibewitterungstests und beschleunigte Alterungstests im Labor sind wichtige Werkzeuge, um die Alterungsbeständigkeit von Automobilteilen und deren Materialien zu untersuchen.Um die Alterungsbeständigkeit von Bauteilen und deren Werkstoffen besser widerzuspiegeln, sollten die Ergebnisse beschleunigter Prüfungen mit denen von Freilandprüfungen verglichen werden. Daher wird die Abstimmung der Korrelationsstudie zwischen dem Freibewitterungstest und dem beschleunigten Alterungstest im Labor zu einem wichtigen Thema.
Alterungstestkorrelation bezieht sich auf die Fähigkeit der Ergebnisse von beschleunigten Alterungstests (normalerweise Laboralterungstests), mit den Ergebnissen der natürlichen oder umweltbedingten Alterung übereinzustimmen. Dieses Prüfergebnis bezieht sich auf die während des Alterungsprozesses des Materials verursachten Veränderungen, die mechanische oder äußere Veränderungen oder chemische Veränderungen sein können. Dieses Papier verwendet die Farbänderung von Instrumententafelmaterialien und Fahrzeugteilen unter der gleichen kumulativen Bestrahlungsenergie, um die Korrelation zwischen dem künstlichen zu demonstrierenbeschleunigter Test und der natürliche Belichtungstest in Hainan.

1 Einflussfaktoren auf die Alterung von Instrumententafelmaterialien
1.1 Einfluss der Lichtstrahlung
Sonnenlicht breitet sich in Form von Lichtwellen in der Luft aus und die Energie der Lichtwellen ist proportional zur fr-Frequenz und umgekehrt proportional zur Wellenlänge. Im Sonnenspektrum haben ultraviolette Strahlen mit kurzen Wellenlängen eine starke Energie. Obwohl es nur etwa 1 % der gesamten Sonneneinstrahlung ausmacht, hat es einen großen Einfluss auf nichtmetallische Materialien.
Die makromolekularen Ketten von nichtmetallischen Materialien absorbieren die Energie von UV-Strahlen und zerfallen gemäß dem Mechanismus der freien Radikale, was zu Oxidation, Ozonisierung, Hydrolyse und anderen Phänomenen führt. Gleichzeitig werden auch die Kristallorientierung, Kristallgröße und Kristallstruktur des Polymers beeinflusst, wodurch die Leistung des Materials verringert wird.Die Lichtstrahlung, die tatsächlich vom Material des Armaturenbretts des Autos eingefangen wird, ist indirekte Lichtstrahlung und das Sonnenlicht kann nur durch die Windschutzscheibe auf das Armaturenbrett des Autos scheinen. Während dieses Prozesses wird ein Teil des Sonnenlichts vom Glas reflektiert, ein Teil wird vom Glas absorbiert und der verbleibende Teil, der durch das Glas dringt, beeinflusst die Alterung des Armaturenbrettmaterials.
1.2 Einfluss der Temperatur
1) Die durch die Temperatur erzeugte Wärmeenergie fördert das Aufbrechen der chemischen Bindungen des Polymermaterials, was zur Degradation des Materials führt. Bei höheren Temperaturen sind die Moleküle reaktiver und neigen dazu, thermische Alterungsreaktionen einzuleiten; bei niedrigeren Temperaturen sind die Reaktionen langsam oder treten überhaupt nicht auf.
2) Temperatur beeinflusst die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und hohe Temperaturen beschleunigen die Wirkung von Licht auf die Alterung von Autos. AlgeEs wird angenommen, dass sich die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion mit jeder Erhöhung der Materialtemperatur um 10 °C verdoppelt.
3) Wärmekreislaufenergie Beschleunigt den Alterungsprozess von nichtmetallischen Werkstoffen in Autos. Periodische Temperaturwechsel verursachen mechanische Eigenspannungen in den Werkstoffen, die zu unterschiedlich starken Maßänderungen bei nichtmetallischen Automobilteilen führen. Extrem hohe und niedrige Temperaturzyklen verstärken auch die ursprünglichen Defekte und verursachen Verformungen oder Defekte wie Risse.
Die Temperatur von Autoinnenraummaterialien ist oft höher als die von Autoaußenmaterialien, und das Material des Armaturenbretts ist eines der Innenteile, das stark dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, und die extreme Temperatur übersteigt manchmal sogar 100 °C [8 ] . Daher ist die Temperatur ein wichtiger Faktor, der die Lichtalterung von Armaturenbrettmaterialien von Autos beeinflusst.
1.3 Einfluss der Luftfeuchtigkeit
Fahrzeuginnenraummaterialien sind grundsätzlich regenunempfindlich und die relative Luftfeuchtigkeit im Fahrzeuginnenraum ist nicht sehr hoch. Daher ist Feuchtigkeit unter den Faktoren, die die Alterung von Materialien für Armaturenbretter beeinflussen, ein relativ kleiner Faktor [9]. Die oben genannten Faktoren beeinflussen die Alterung von Instrumententafelmaterialien. Bei der tatsächlichen Nutzung des Autos sind die natürlichen Umweltbedingungen komplex und veränderlich, und verschiedene Alterungserscheinungen des Autos sind das Ergebnis der kombinierten Wirkung verschiedener Umweltfaktoren [10-12].

2 Korrelationsanalyse von Instrumententafelmaterialien
2.1 Experimentelle Parametereinstellung
Die Instrumententafel ist ein Bauteil im Automobilinnenraum, das der intensivsten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Teile mit repräsentativer Alterungsbeständigkeit. Gemäß der Alterungsprüfnorm für XenonlAmpere für Kfz-Innenteile, die Parameter des künstlichen beschleunigten Alterungstests für verschiedene häufig verwendete Kfz-Innenausstattungsmaterialien sind in Tabelle 1 aufgeführt.

 

2.2 Experimentelle Untersuchung und Vergleich der Ergebnisse
2.2.1 Leistungsänderungen des Instruments Verkleidungsmaterialien
Die Veränderungen der Glanzbeständigkeit und des Farbunterschieds von Instrumententafelmaterialien bei verschiedenen Testmethoden sind in den Abbildungen 1 und 2 dargestellt.