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汽車外飾件塗裝的相關測試介紹

作者:tiemuzhen日期: 2022-10-08

汽車外飾件在汽車外裝件上的應用是為了以塑代鋼☁☁,減輕汽車自重☁☁,主要零部件包括保險槓▩↟、後視鏡▩↟、車燈▩↟、門把手▩↟、進氣格柵▩↟、天窗等部件☁☁,這些零部件一般都會採用注塑工藝成型後再進行噴漆或皮紋處理☁☁,目前☁☁,汽車外飾零件也是汽車零部件中應用塑膠材料最多的零件系統•₪☁☁╃。

 
 

在實際應用中☁☁,汽車外飾件塗裝的主要目的有以下三點│▩:
1▩↟、表面裝飾│▩:
提高塑膠件的光澤度等美觀程度☁☁,以達到與車身顏色保持一致▩↟、降低色差▩↟、保持整體協調性等裝飾性效果•₪☁☁╃。
2▩↟、外觀保護
增強塑膠件的各種效能☁☁,如耐光老化效能▩↟、抗化學品效能▩↟、耐溶劑效能等•₪☁☁╃。
3▩↟、特種功能
提升零部件的抗劃傷效能▩↟、耐衝擊性能等•₪☁☁╃。
 
針對以上對汽車外飾塑膠件塗裝的質量要求☁☁,產品在研發及驗收階段均有一系列的測試來驗證☁☁,其中就包括環境與可靠性測試☁☁,下面一起來看看具體測試專案│▩:

 
1▩↟、溫溼度環境測試
       噴塗件組成結構一般分為噴塗基材▩↟、前處理▩↟、底漆以及表面塗層•₪☁☁╃。測試試樣須是產品零部件或者是從產品零部件上裁切合適的樣品☁☁,也可以另外打樣噴塗做樣件來進行測試☁☁,樣件的選材以及處理工藝等需與零部件保持一致•₪☁☁╃。
     試樣準備後☁☁,需在標準測試環境下(溫度(23±2)℃☁☁,相對溼度(50±5)%)熟化7天或在60 ℃下放置48 h後再進行其它試驗•₪☁☁╃。
      試驗預處理│▩:試驗前應將所有的試樣在(溫度(23±2)℃☁☁,相對溼度(50±5)%)標準環境中放置24 h以上☁☁,並在該條件下進行測試•₪☁☁╃。
 
2▩↟、漆膜的外觀及顏色
       外飾塗裝件的美觀▩↟、視覺上的舒適是其基礎的外觀質量要求☁☁,可透過在自然光下以肉眼進行觀察判斷│▩:漆膜的外觀應無因塗料▩↟、溶劑等造成的漆膜缺陷☁☁,顏色▩↟、光澤應均勻•₪☁☁╃。
      用滿足SAE J1545標準的多角測色儀來測量色差(小L家所用儀器為 BYK 7030多角度測色儀)☁☁,記錄相關的色差資料☁☁,觀察角度分別為15°▩↟、45°以及110°☁☁,顏色色差資料應滿足標準色板要求•₪☁☁╃。
 
3▩↟、鏡面光澤度
     鏡面光澤度的量測可用滿足GB 9754標準的光澤度儀來量測(小L家所用儀器為 BYK 4446多角度測色儀)☁☁,一般以60°幾何條件進行測試☁☁,要求鏡面光澤度≥90 GU☁☁,單塊樣品上所有測試點均應滿足要求•₪☁☁╃。
 
4▩↟、附著力測試
       附著力測試是驗證塗裝件的塗裝是否合適有效的手段之一☁☁,透過附著力測試來考察其塗鍍層與底層的結合程度是否滿足要求•₪☁☁╃。依據標準要求來進行劃格試驗☁☁,即用劃格試驗刀在樣品試驗位置上劃上一定間距的深至底材的劃痕來構成橫縱的測試網格•₪☁☁╃。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間內完成膠帶剝離操作☁☁,隨後進行試驗後評價☁☁,觀察試驗表面剝離程度•₪☁☁╃。
 
5▩↟、浸水測試
       耐溫水性考察的依然是塗裝附著力☁☁,將試樣在40 ℃的去離子水中(單位電導率在2 µs/cm以下)浸泡240 h後進行水洗☁☁,然後放置2 h後檢查塗膜狀態以及二次附著性☁☁,並用色差儀進行色差測試•₪☁☁╃。要求試驗後漆膜表面無起泡▩↟、發渾▩↟、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)應合格•₪☁☁╃。
 
6▩↟、耐潮性
       耐潮性考察的是塗裝件在實際使用中經受了一定的自然環境老化後☁☁,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)℃☁☁,溼度95 %RH以上的環境下放置240h☁☁,水洗後放置2h後再檢查塗膜狀態以及二次附著性☁☁,並用色差儀進行色差測試•₪☁☁╃。一般要求試驗後漆膜表面無起泡▩↟、發渾▩↟、軟化及其他漆膜缺陷☁☁,色差ΔE≤1.0☁☁,二次附著力(25/25)應合格•₪☁☁╃。
 
7▩↟、耐化學液體
       塗裝件在實際應用中☁☁,因其所處的不同的安裝位置會經受不同的化學試劑的作用☁☁,為考察塗裝件的耐化學試劑能力☁☁,可依據標準要求選定適用的化學試劑☁☁,採用規定方法(如浸泡▩↟、噴灑▩↟、塗抹等)將試劑施加到試樣上之後在規定溫度下進行規定時間的儲存處理☁☁,試驗後按照GB/T 250規定的方法進行變色灰卡評級來評級顏色變化☁☁,此外☁☁,需採用色差儀量測再度進行定量測試•₪☁☁╃。
 
8▩↟、耐酸性鹽霧試驗
       為考察塗裝件在實際應用中受到酸性腐蝕後的耐酸效能☁☁,透過下述試驗來進行驗證│▩:將直徑約25 mm的聚乙烯圈放置在漆板兩端☁☁,並分別將2 ml 0.5 mol/L的鹽酸滴入聚乙烯圈內☁☁,在聚乙烯圈上蓋上玻璃並在(23±2)℃條件下放置4 h(不能暴露在陽光直射條件下)☁☁,用自來水沖洗並用紙巾擦乾•₪☁☁╃。試驗後按照GB/T 250規定的方法進行變色灰卡評級☁☁,在D65光源下評價試驗和未試驗區域的顏色變化☁☁,此外☁☁,需採用色差儀量測再度進行定量測試•₪☁☁╃。
 
9▩↟、耐擦傷性
       塗裝件在日常應用中會受到不同程度的擦傷☁☁,可透過耐擦傷試驗裝置來模擬實際使用中可能會遇到的刮傷來考察其耐擦傷的效能☁☁,將50 mm X 50 mm的3M拋光紙(型號│▩:281Q)背面貼附一個相似大小的氈布☁☁,然後固定到擦傷裝置(擦頭直徑16 mm☁☁,載入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•₪☁☁╃。然後開啟裝置進行10次擦傷測試(來回算一次)☁☁,採用20°角度的光澤度計測試試驗前後試樣的光澤度變化☁☁,要求光澤度殘存率≥75%•₪☁☁╃。將試驗後的試樣擦痕情況與標準的各等級擦痕圖示相對比來評定耐擦傷擦痕等級☁☁,要求擦痕等級≤2☁☁,即要求任何角度無可見擦痕或者是僅有輕微擦痕無明顯擦痕•₪☁☁╃。
 
10▩↟、耐碎石衝擊
       碎石衝擊測試是考察外飾件塗裝附著力的又一試驗方案☁☁,即透過碎石衝擊模擬試件在遭受不同程度的衝擊(多種碎石型別▩↟、氣壓要求▩↟、衝擊時間▩↟、溫度處理等)後考察其塗鍍層的附著情況☁☁,以下就介紹2種碎石衝擊試驗方法☁☁,試驗方法A和方法B均需進行•₪☁☁╃。
方法A│▩:噴鵝卵石(滿足SAE J400要求)•₪☁☁╃。
       試驗開始前☁☁,試樣放置在環境箱中達到要求的試驗溫度後保持至少15min☁☁,取出後立即安裝到碎石衝擊試驗機上進行石子衝擊☁☁,試驗機的試驗壓力應為(483±21)kPa☁☁,石子的體積▩↟、試驗溫度▩↟、衝擊時間如下表•₪☁☁╃。衝擊完成後☁☁,依據SAE J400評價試樣漆膜破損點的面積▩↟、深度☁☁,並測量破損點直徑•₪☁☁╃。
 
方法B│▩:噴鋼砂•₪☁☁╃。
       試樣在(23±2)℃和(50±5)%RH的相對溼度環境中預處理至少24 h☁☁,並在該環境下進行測試(試驗機採用VDA 508型試驗儀)│▩:步驟1│▩:試驗機空氣壓力設定為2 bar☁☁,在30~35秒內將2 kg鋼砂衝擊完;步驟2│▩:樣板浸入溫度為40 ℃的水中72 h☁☁,隨後取出在1 h內重複步驟1•₪☁☁╃。
       進行試驗後評價☁☁,依據SAE J400中的塗層破壞等級圖示與試驗後的樣板表面對比評定塗層破壞(漆膜破損率)等級•₪☁☁╃。
       首件│▩:衝擊1.4 L石子☁☁,衝擊後應滿足等級5B或97%的塗層保留☁☁,漆膜破損點直徑<3 mm;衝擊2 kg鋼砂☁☁,衝擊後滿足等級≥4級☁☁,破壞面積小於28.39%•₪☁☁╃。首件+2次線上修補│▩:衝擊1.4 L的石子☁☁,衝擊後滿足等級3B或者93%塗層保留☁☁,漆膜破損點直徑<3 mm•₪☁☁╃。
 
11▩↟、耐高低溫迴圈
       為考察溫溼度環境老化後的塗裝附著力☁☁,可依據標準要求中給定的高低溫迴圈試驗條件進行試驗箱溫度迴圈設定☁☁,迴圈15次☁☁,試驗後進行變色灰卡評級並測定光澤度☁☁,要求顏色等級≥4-5級☁☁,光澤度殘存率≥75%☁☁,漆膜表面應無明顯裂紋▩↟、起泡和色差變化☁☁,試驗後進行二次附著力測試☁☁,二次附著力(25/25)合格•₪☁☁╃。    

 
12▩↟、耐高壓水衝擊
       耐高壓水洗模擬的是實際洗車汽車外飾件會受到的高壓水衝擊情況☁☁,測試前☁☁,樣件劃線是為了使樣件以最接近實際應用情況的狀態進行測試(汽車外飾塗裝件被刮傷後進行洗車)•₪☁☁╃。
       方法A和方法B均需試驗•₪☁☁╃。
       方法A│▩:靜止噴頭☁☁,噴頭位置垂直於樣品☁☁,水溫為(70±2)℃☁☁,樣品到噴嘴距離為(50±3)mm☁☁,水壓為(3000±50)kPa☁☁,測試時間為(60±3)s☁☁,水流速度至少為420 L/h•₪☁☁╃。
       方法B│▩:移動噴頭☁☁,噴頭位置垂直於樣品並平行於樣品的“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☁☁,移動範圍為自中心往兩邊移動(30±10)mm☁☁,共移動60 mm☁☁,移動速率為60次/min☁☁,測試時間為(120±3)s☁☁,水流速度至少為610 L/h•₪☁☁╃。
       要求試驗後試樣表層脫落面積≤2 mm²•₪☁☁╃。
 
13▩↟、耐熱老化
       試驗箱設定要求的老化溫度☁☁,試樣在試驗箱內放置要求的試驗時間進行熱老化☁☁,試驗後進行變色灰卡評級並測定光澤度☁☁,要求顏色等級≥4-5級☁☁,光澤度殘存率≥75%☁☁,試驗後進行二次附著力測試☁☁,二次附著力(25/25)合格•₪☁☁╃。
 
14▩↟、耐衝擊性
 塗裝件使用過程中免不了要受到各種衝擊☁☁,為考察試件的機械強度☁☁,可依據標準要求採用落錘衝擊試驗裝置來進行衝擊測試☁☁,通常落錘質量為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)☁☁,衝擊後☁☁,試板不可發生裂痕▩↟、剝落等缺陷•₪☁☁╃。
 
15▩↟、加速氙燈老化
       塗裝件在日常條件下必然經受不同程度的太陽光照射老化☁☁,為驗證其耐光效能☁☁,可透過人工老化試驗箱來進行加速光老化測試☁☁,測試參考SAE J2527☁☁,試驗裝置用旋轉氙燈配Boro/Boro濾鏡☁☁,測試條件如下│▩:輻射強度│▩:0.55 W/m²@340nm;黑板溫度│▩:黑暗時即階段1(38±3)℃☁☁,光照時即階段2▩↟、3▩↟、4階段為(70±3)℃;箱體溫度│▩:黑暗時即階段1(38±3)℃☁☁,光照時即階段2▩↟、3▩↟、4階段為(47±3)℃;溼度│▩:黑暗時即階段1(95±5)%RH☁☁,光照時即階段2▩↟、3▩↟、4階段為(50±5)%RH•₪☁☁╃。
 
 單個迴圈組成如下│▩:
試驗需達到要求的輻照總量(比如☁☁,DV試驗輻照量3950 kJ/m²;PV試驗輻照量948 kJ/m²;油漆供應商體系認證輻照量6584 kJ/m²)☁☁,試驗中每500 h需進行1次中間檢查(檢查光澤度殘存率以及灰度等級)☁☁,試驗完成後用清水擦拭表面除塵後再進行測試☁☁,評價光澤度殘存率▩↟、變色灰卡評級以及二次附著力☁☁,要求顏色等級≥4級☁☁,光澤度殘存率≥75%☁☁,二次附著力(2 mm間隔☁☁,25/25)合格☁☁,試樣表面無剝落▩↟、分層▩↟、起泡▩↟、破裂或裂紋•₪☁☁╃。試驗進行40 ℃的水浸24 h後再次進行附著力測試☁☁,要求附著力試驗結果合格•₪☁☁╃。
 
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