標題：汽車零部件光照老化試驗指南：模擬數年陽光暴曬，守護外觀與性能的防線

文章正文

一、測試目的與重要性

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   評估顏色和光澤的穩定性：確保儀表板、車門飾板、座椅等部件在長期使用后不會出現不可接受的褪色、變色或失光。

2. 2.

   防止材料性能退化：驗證塑料、橡膠、涂層、紡織品、粘合劑等材料在老化后是否仍能保持其機械性能（如強度、彈性）和物理性能。

3. 3.

   發現設計缺陷：識別復合材料、組裝件之間因熱膨脹系數不同導致的應力開裂、翹曲或脫層。

4. 4.

   滿足質量標桿：通過測試是滿足全球主流主機廠（OEM）質量標準的強制性要求，是進入其供應商體系的敲門磚。

5. 5.

   支撐質保承諾：為車企提供數據支撐，以制定對外觀件和材料件的質保政策（如XX年不出現明顯褪色或開裂）。

二、核心測試方法與標準

1. 氙燈老化試驗 (Xenon-Arc Testing)

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  模擬場景：全天候的陽光照射及高溫濕熱環境。

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  核心標準：

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  ISO 4892-2: 《塑料 實驗室光源暴露方法 第2部分：氙弧燈》- 國際通用基礎標準。

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  SAE J2527: 《使用可控輻照度氙燈設備加速暴露汽車外部材料的性能標準》- 全球汽車外部材料公認的權威標準（如保險杠、外飾件）。

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  SAE J2412: 《使用可控輻照度氙燈設備加速暴露汽車內部材料的性能標準》- 針對汽車內部材料（如儀表板、車門板）。

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  各主機廠標準：如GMW 3414 (通用), VW 50185 (大眾), ES-XW-7T-1A (福特) 等，通常比行業標準更為嚴格。

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  測試循環：測試并非單純光照，而是復雜的循環，通常包括：

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  光照階段：控制 irradiance（輻照度，通常為 0.55 或 0.65 W/m2 @ 340nm）、黑板/黑標溫度（可高達 70°C ~ 120°C）。

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  噴水階段：模擬雨水、露水帶來的熱沖擊和應力。

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  黑暗冷凝階段：模擬夜晚的高濕環境，導致水解反應。

2. 紫外（UV）熒光老化試驗

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  模擬場景：主要模擬紫外線的破壞效應，對高分子材料的耐候性測試速度快。

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  核心標準：

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  ISO 4892-3: 《塑料 實驗室光源暴露方法 第3部分：熒光紫外燈》

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  ASTM G154: 《非金屬材料熒光紫外線曝露試驗的操作標準》

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  特點：測試周期通常比氙燈短，成本較低，但在模擬真實性上稍遜于氙燈試驗。常用于材料的篩選、質量控制和對比研究。

3. 碳弧燈老化試驗

三、測試設備與關鍵參數

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   設備：

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  氙燈試驗箱：核心設備，包括氙燈燈管、濾光片系統、輻照度控制系統、溫濕度控制系統、噴水系統等。

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  紫外試驗箱：由紫外燈管、加熱水盤和控制系統組成。

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   關鍵參數：

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  光譜：選擇正確的濾光片至關重要，用于模擬不同環境（如日光、透過玻璃的日光）。

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  輻照度 (Irradiance)：光源的強度，尤其在紫外線波段（如340nm或420nm）需要精確控制和監控，這是實現測試重現性的關鍵。

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  黑板/黑標溫度 (BPT/ BST)：測量被照射樣品表面溫度的傳感器。它比環境空氣溫度更能反映材料的實際受熱情況。

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  箱內空氣溫度與濕度：控制測試環境的整體溫濕度。

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  噴水周期/冷凝濕度：模擬濕氣侵蝕。

四、測試流程與評價

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   流程：

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  樣品制備：準備待測樣品和一套已知性能的對照樣品。

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  初始評價：測試前對樣品的顏色、光澤、外觀和機械性能進行檢測并記錄。

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  上機測試：將樣品放入試驗箱，根據選定的標準運行設定的測試循環。

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  中間檢查：定期停機取出樣品，進行外觀檢查。

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  最終評價：測試結束后，再次進行全面評估，并與初始狀態進行對比。

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   評價方法：

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  目視檢查：評估顏色變化、斑點、粉化、開裂、起泡、沾污等。通常使用灰度卡、色差儀 (ΔE) 和光澤度計進行量化。

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  性能測試：測試老化后材料的力學性能，如拉伸強度、沖擊強度、斷裂伸長率等，看其衰減程度。

五、常見失效模式與改進

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  外觀失效：褪色、變色、光澤下降、粉化、出現斑點。

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  改進：選擇抗UV能力強的色粉和添加劑（如UV穩定劑、抗氧化劑），優化配方。

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  物理失效：表面開裂、脆化、翹曲、分層、粘性滲出。

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  改進：優化材料選擇（如選用耐水解的PBT而非PET），改善產品結構設計以減少內應力。

總結