汽車長期受陽光、溫濕度等環(huán)境因素影響，內(nèi)外飾材料及結(jié)構(gòu)件易出現(xiàn)老化、失效等問題。紫創(chuàng)測控luminbox太陽光模擬環(huán)境艙可在實(shí)驗(yàn)室復(fù)現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)境應(yīng)力，是汽車耐候性測試的高效可控技術(shù)。目前太陽光模擬環(huán)境艙內(nèi)加速試驗(yàn)與戶外自然老化行為的關(guān)聯(lián)問題亟待解決，本文基于DIN 75220 標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合海南濕熱自然曝曬試驗(yàn)開展對比研究，旨在探討兩類試驗(yàn)方法之間的相關(guān)性與周期等效性。

試驗(yàn)方法

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1.陽光模擬加速試驗(yàn)

汽車陽光模擬

將同款車型置于太陽光模擬環(huán)境艙中，依據(jù)DIN 75220標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行1個(gè)周期的陽光模擬試驗(yàn)，包括15個(gè)干燥氣候循環(huán)和10個(gè)潮濕氣候循環(huán)，每個(gè)循環(huán)歷時(shí)24小時(shí)。試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測艙內(nèi)環(huán)境及車身微環(huán)境數(shù)據(jù)，每5個(gè)循環(huán)進(jìn)行一次整車檢測。

2.海南濕熱環(huán)境自然曝曬試驗(yàn)

選取某型乘用汽車，依據(jù)QC/T 728標(biāo)準(zhǔn)，在海南瓊海濕熱試驗(yàn)基地進(jìn)行為期1年的自然曝曬試驗(yàn)。實(shí)時(shí)監(jiān)測大氣環(huán)境參數(shù)及關(guān)鍵部位微環(huán)境數(shù)據(jù)，每3個(gè)月對整車外觀、部件匹配、色差光澤、涂層附著力等進(jìn)行全面檢測。

老化程度對比

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整車陽光模擬試驗(yàn)

1.色差與光澤

自然曝曬1年后，保險(xiǎn)杠、儀表板等部位色差變化顯著，而陽光模擬試驗(yàn)中PC、PS標(biāo)準(zhǔn)板的色差變化分別為戶外3個(gè)月曝曬的58%和41%。車頂輻照總量方面，太陽光模擬環(huán)境艙內(nèi)輻照量僅為戶外年輻照量的28%，說明其加速效果顯著。

2.離縫變化

DIN 75220 標(biāo)準(zhǔn)中 2 種氣候循環(huán)的試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

陽光模擬試驗(yàn)中，80個(gè)外飾件離縫變化平均值為0.20，高于自然曝曬的0.13，且部分部位變化超過1 mm。表明太陽光模擬環(huán)境艙內(nèi)的溫濕度循環(huán)加劇了材料的膨脹收縮行為，加速了結(jié)構(gòu)匹配性變化。

典型部件失效

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統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，基于太陽光模擬環(huán)境艙的DIN 75220 標(biāo)準(zhǔn)1 個(gè)周期試驗(yàn)，可有效重現(xiàn)海南戶外曝曬3~6 個(gè)月出現(xiàn)的80% 失效問題，涵蓋安全、功能及外觀等方面，主要失效形式包括金屬塑料組合件開裂、膠粘部位變形脫粘、部件間縫隙異常等，說明太陽光模擬環(huán)境艙試驗(yàn)?zāi)苡行?a href="http://www.makelele.cn/analog/" target="_blank">模擬濕熱環(huán)境下汽車部件的老化失效規(guī)律。

試驗(yàn)周期相關(guān)性研究

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采用溫度校正太陽輻射量（TNR）法量化兩種試驗(yàn)的周期相關(guān)性，計(jì)算得出太陽光模擬環(huán)境艙中車身車頂處光照階段每小時(shí)累計(jì)TNR 值為 3.18×10? J/m2，而海南戶外曝曬下車頂處年 TNR 值約為 1.26×10? J/m2，等效戶外 1 年曝曬的太陽光模擬環(huán)境艙光照時(shí)間約 396h。結(jié)合DIN 75220 標(biāo)準(zhǔn)潮濕氣候循環(huán)每日12h 的光照時(shí)長，考慮光源明暗轉(zhuǎn)換過渡階段的影響，確定 35 個(gè)潮濕氣候循環(huán)可實(shí)現(xiàn)海南濕熱環(huán)境 1 年自然曝曬的模擬效果。

綜上，太陽光模擬環(huán)境艙內(nèi)基于DIN 75220標(biāo)準(zhǔn)的潮濕氣候循環(huán)能較好地模擬我國海南濕熱自然環(huán)境，試驗(yàn)結(jié)果與戶外曝曬具有良好相關(guān)性。

陽光模擬試驗(yàn)可加速重現(xiàn)戶外曝曬3~6個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)的典型失效問題，尤其對材料內(nèi)應(yīng)力及結(jié)構(gòu)匹配性影響顯著。

建議采用35次潮濕氣候循環(huán)作為模擬海南濕熱環(huán)境1年自然曝曬的等效試驗(yàn)周期。

Luminbox大面積環(huán)境艙/環(huán)境箱用太陽光模擬

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紫創(chuàng)測控Luminbox大面積環(huán)境艙/環(huán)境箱用太陽光模擬，以全維度適配性與精準(zhǔn)控制能力為核心，采用金鹵燈精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)自然太陽光特性，可為汽車提供高效專業(yè)光照模擬解決方案。

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采用金鹵燈，性價(jià)比高，測試成本低，周期短

每個(gè)燈源有一套電源控制系統(tǒng)，輻照度可單獨(dú)控制

測試過程中，輻照度數(shù)據(jù)可跟蹤記錄，輻照量達(dá)到要求后，可自動停止測試

可設(shè)定溫度、運(yùn)行時(shí)長、累計(jì)輻射強(qiáng)度參數(shù)等

紫創(chuàng)測控Luminbox大面積環(huán)境艙/環(huán)境箱用太陽光模擬已廣泛應(yīng)用于汽車、航天航空、太陽能電池等領(lǐng)域。未來，紫創(chuàng)測控將持續(xù)優(yōu)化光源技術(shù)與控制算法，進(jìn)一步為用戶提供更高效的環(huán)境試驗(yàn)光照支持。