楊 建，肖 立，黃盛恒

（威凱檢測技術有限公司，廣州 510663）

紅外光老化在汽車部品中的應用

楊 建，肖 立，黃盛恒

（威凱檢測技術有限公司，廣州 510663）

本文主要介紹紅外光老化在日系、美系及歐系汽車業(yè)的應用情況和試驗方法。

紅外熱源；老化檢測；汽車檢測

前言

陽光中紅外線部分由于具有強烈的熱效應和穿透能力等特性，廣泛的應用于人們的日常生活中，如紅外理療技術、紅外線爐灶、紅外線報警、紅外成像、紅外遙感等等，然而在專業(yè)檢測領域，紅外線的特性也發(fā)揮的淋漓盡致，如紅外線老化試驗，傅里葉紅外檢測等。其中紅外光源熱老化試驗目前越來越受到眾多汽車主機廠的青睞，很多新版汽車內外飾材料都增加了紅外老化的要求，利用紅外光的熱效應，加熱樣品表面，使樣品表面溫度與樣品背面溫度形成溫度差，對部品產生影響，從而考察汽車部件的性能。本文重點介紹典型的日系、美系和歐系汽車紅外光老化的要求。

1 日系、美系、歐系汽車紅外線老化的 要求

1.1 典型日系汽車對紅外線老化的要求[1]

1.1.1 裝有紅外加熱燈泡的恒溫試驗箱（如圖1）。

1.1.2 恒溫試驗箱的控溫能力為±2℃。

1.1.2.1 上圖中AB和C的說明。

A：紅外燈泡與測試樣品（數據水平1））的距離（最少1500m）。

B和C：測試樣品外表面與烘箱內壁的距離（最少500m）。

1.1.2.2 試驗箱內部天花板必須是反射表面，四壁和底部必須是磨砂表面。

1.1.2.3 使用250W紅外燈泡，兩個紅外燈泡的中心距離必須是180mm，如圖1所示。

1.1.2.4 恒溫箱的性能

1)測試樣品的數據高度溫度為設定值的±3℃，在數據高度以上100mm和以下100mm之間的溫差保持在±5℃。

2)將紅外燈泡之間的距離減少的最小，這樣可以保證足夠的紅外光照射到樣品表面，溫度箱要具備通過控制燈泡的電壓，樣品與紅外燈泡的距離來控制紅外光的強度和樣品表面的溫度。

數據高度：測試樣品暴露表面的最高和最低距離的平均值，也稱為“參考高度”和“測試溫度的數據水平”，如圖2所示。

1.1.3 熱電偶的布置與安裝

熱電偶的尖端探頭以間距250mm的間隔沿著圖3所示的測試樣品的縱軸布置，尖端探頭可以用無色的透明的粘結膠帶粘結在樣品上。有些樣品有最外層材料和熱絕緣材料等多層材料，在這種情況下，熱電偶探頭應該如圖4所示插進并固定在最外層材料的內表面約5mm～10mm的位置。推薦采用加熱針或類似設備（如錫焊等）在外層材料表面鉆孔，以便熱電偶插入。

圖2 數據水平

圖3 俯視圖

圖4 剖面圖

從以上日系標準紅外線老化試驗要求可以看出，要求很細，包括燈管的排列、燈管與樣品距離要求、熱電偶探頭的放置、間距，溫度的設定要求等等，都有明確的規(guī)定。環(huán)境溫度（即樣品背面溫度）要求比美系、歐系要求都高，要求達到80℃，因汽車部品實際裝車位置不同，紅外線照射的樣品表面溫度從85℃到110℃不等，腰線以上，陽光直射的水平表面部品，溫度一般要求達到110℃，非陽光直射部品，要求較低，達到85℃即可。重點考察汽車內飾部品在高溫紅外老化后，它的結構、尺寸、外觀、顏色及表面紋理存不存在缺陷，與鄰近部品、對手件結構匹配存不存在問題，所以此類試驗，要求模擬裝車狀態(tài)進行試驗。

1.2 典型美系汽車對紅外線老化的要求[2]

1.2.1 樣品表面與燈泡距離至少為450mm（如圖5所示）。

1.2.2 紅外燈管的功率為250W。

1.2.3 在環(huán)境溫度穩(wěn)定在23℃時，紅外加熱使樣品表面的黑板溫度達到85±5℃或95±5℃（因樣品形狀而異）。

1.2.4 模擬裝車狀態(tài)將樣品固定在夾具上，夾具需要保護，避免紅外光影響其溫度。

1.2.5 如圖5所示，將三塊黑板溫度計放置在樣品表面，一塊放置在樣品中心線上，其余放置在中心線到邊緣2/3距離處或距中心線30cm處。

圖5 安裝示意圖

美系紅外線老化試驗的要求，也是比較詳細的，燈管與樣品表面的最小距離、黑板溫度計的排放要求、燈管的額定功率等等，同樣都有很明確的規(guī)定。這類試驗，也明確要求模擬裝車狀態(tài)進行試驗，通過調節(jié)燈管與樣品之間距離，來保證溫度的恒定，環(huán)境溫度（即樣品背面溫度）要求較低，達到23℃即可，樣品直射的水平表面部品，樣品表面溫度要求達到95℃，垂直表面要求達到85℃，主要考察外飾部品耐紅外光老化的要求，如車燈等部品。

1.3 典型歐系汽車對紅外線老化的要求

歐系汽車對紅外光老化的要求，目前發(fā)現沒有日系和美系有著詳盡的要求，但是紅外光測試的要求也一直存在，如下PV 2005-2000[3]試驗條件：

要求汽車在干燥階段（42℃，30%RH）可另外利用中波紅外射線（在≤400nm紫外線范圍內無輻射成分）照射，使整車車頂或車門飾條區(qū)域溫度可達到90℃。

歐系紅外線老化試驗要求，比較簡單，僅規(guī)定溫度和紅外線類型，這類試驗要求在整車實車試驗上完成，是在溫濕度循環(huán)中的一步，增加紅外線老化要求，更為嚴酷，更容易發(fā)現部品是否出現裂紋、變形和松弛。

1.4 試驗室紅外老化試驗設備及使用案例

通過對以上標準的理解與研究，試驗室研發(fā)出紅外光老化試驗設備并已經投入試運行，如圖6、圖7所示。

圖6

2 結束語

汽車發(fā)動機艙、車燈及儀表板等部件，由于在汽車使用過程中，這些部件內外表面經常存在溫差，容易使部品發(fā)生變形等缺陷，從而導致部品失效、故障。所以隨著人們對汽車品質要求的越來越高，紅外光老化測試也會越來越受到汽車主機廠的重視。通過介紹日系、美系和歐系對汽車內飾部品、外飾部品和整車紅外測試要求的介紹，希望對國內自主品牌汽車業(yè)有借鑒價值。

[1] NES M0131-2002，Methods of High Temperature Test for Passenger Compartment Synthetic Resin Parts[S].

[2] GMW 14906-2012，Lamp Development and Validation Test Procedures[S].

[3] PV 2005-2000，Testing of Resistance to Environmental Cycle Test[S].

楊建，安徽安慶人，工程師，威凱檢測技術有限公司，主要要求方向：材料老化與性能測試。

Application of Infrared Heat Source Aging in Automobile Parts

Yang Jian，Xiao Li，Huang Sheng-heng
（Vkan Certification & Testing Co. Ltd., Guangzhou 510663）

This paper mainly introduces the application situation and test methods of infrared heat source aging in the Japanese, American and European automobile factories.

infrared heat source；aging test；automobile test

X913.4

A

1004-7204（2014）01-0010-03