摘要:前段时间很多日系车主在网上发布了很多多年的老车出现仪表盘开裂的问题,最终厂家也开始了免费更换的服务。实际上厂家也意识到这是仪表板的质量问题。汽车仪表板在开发设计和批量生产中都会进行高低温试验箱的老化试验,用来确认和检验产品存在问题的校验。
前段时间很多日系车主在网上发布了很多多年的老车出现仪表盘开裂的问题,最终厂家也开始了免费更换的服务。实际上厂家也意识到这是仪表板的质量问题。汽车仪表板在开发设计和批量生产中都会进行高低温试验箱的老化试验,用来确认和检验产品存在问题的校验。
一、汽车仪表板材料特性与开裂诱因
材料的温度敏感性
汽车仪表板常用材料如PVC、PC/ABS合金、改性PP等,其物理性能易受温度影响。例如:
PVC:在高温下增塑剂挥发,导致材料脆化;
PC/ABS合金:低温下可能出现应力开裂;
改性PP:虽然耐候性较好,但极端温度仍可能引发收缩或膨胀。
开裂的主要诱因
温度交变:夏季高温(车内可达70℃以上)与冬季低温(-30℃以下)交替导致材料疲劳;
紫外线辐射:加速聚合物降解;
湿度与化学侵蚀:清洁剂或挥发性有机物(VOC)可能弱化材料表面。
二、高低温试验箱的工作原理与适配性
模拟极端环境的能力
高低温试验箱通过压缩机制冷和电加热系统,可在-70℃至+150℃范围内精确控制温度,并实现快速升降温。例如:
交变试验:模拟昼夜温差或季节变化;
恒温试验:验证材料在持续高温或低温下的稳定性。
湿度与循环控制
部分试验箱集成湿度模块(如85%RH),可模拟湿热环境对材料老化的协同作用,并通过编程设置多周期循环,加速老化过程。
三、老化试验的标准化验证流程
试验参数设置依据
温度范围:根据ISO 11357-6和GB/T 7141标准,通常选择3个温度点(如-30℃、55℃、85℃),间隔20K;
时间设定:最低温度下失效时间中值需≥3000小时,最高温度下≥100小时;
循环次数:例如ISO 12944-9要求25个循环(4200小时)验证涂层耐久性。
关键测试项目
物理性能:拉伸强度、冲击强度保留率(要求≥80%);
外观变化:色差ΔE≤3、无开裂或粉化;
尺寸稳定性:测量材料在温度变化后的收缩/膨胀率。
四、行业应用案例与验证效果
塑料件的加速老化测试
例如汽车密封圈通过-30℃至55℃循环测试,可提前暴露低温脆裂或高温软化问题。某PC/ABS仪表板材料经200小时交变试验后,冲击强度衰减≤30%,满足行业标准。
材料优化的数据支持
TPU vs PVC:TPU在老化性能上优于PVC,试验数据可指导材料替换;
抗UV添加剂:通过对比试验验证不同配方对紫外线防护的效果。
成本与效率优势
相比自然暴露测试(需数年),高低温试验箱可在数周内完成等效老化验证,显著缩短研发周期。
高低温试验箱通过精准模拟温度交变、湿度等环境条件,结合标准化测试流程,能够有效复现汽车仪表板在真实使用中的老化过程。其验证结果不仅可识别材料缺陷(如增塑剂挥发导致的脆化),还能为材料选择、工艺优化提供量化依据,从而系统性降低仪表板开裂风险。此外,该方法的科学性与经济性已通过汽车行业广泛应用(如本田、长城等品牌零部件测试案例)得到充分验证。
来源:小岚买车论