汽車(chē)外飾塑料件涂裝的測(cè)試方法解析
近年來(lái)，汽車(chē)工業(yè)發(fā)展十分迅速，不論是在汽車(chē)整體工藝上，還是車(chē)身材質(zhì)上都有很大突破。塑料件在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，對(duì)于汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義，它不僅能使汽車(chē)更加安全舒適、減輕車(chē)身重量，還能降低汽車(chē)生產(chǎn)成本，很多車(chē)輛部件都已使用聚合物基復(fù)合材料、工程塑料等材質(zhì)。而在塑料件上進(jìn)行涂裝處理，不僅可以改善塑料件表面性質(zhì)，甚至還能實(shí)現(xiàn)性能上的改進(jìn)。今天就為大家介紹下汽車(chē)外飾塑料件涂裝的測(cè)試方法。
汽車(chē)外飾零件是汽車(chē)零部件中應(yīng)用塑料材料最多的零件系統(tǒng)，主要包括保險(xiǎn)杠、后視鏡、車(chē)燈、門(mén)把手、進(jìn)氣格柵、天窗等部件，這些零部件作為汽車(chē)外飾件一般采用注塑工藝成型后再進(jìn)行噴漆或皮紋處理。隨著汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展，使用者對(duì)于汽車(chē)外飾塑料件的涂裝表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，而實(shí)際使用中汽車(chē)外飾塑料件涂裝的主要作用分為以下3點(diǎn)：
1、表面裝飾——提高塑料件的光澤度等美觀程度，以達(dá)到與車(chē)身顏色保持一致、降低色差、保持整體協(xié)調(diào)性等裝飾性效果。
2、外觀保護(hù)——增強(qiáng)塑料件的各種性能，如耐光老化性能、抗化學(xué)品性能、耐溶劑性能等。
3、特種功能——提升零部件的抗劃傷性能、耐沖擊性能等。
基于以上對(duì)汽車(chē)外飾塑料件涂裝的質(zhì)量要求，現(xiàn)在也有了一系列的測(cè)試來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，接下來(lái)就為大家來(lái)進(jìn)行相關(guān)測(cè)試的介紹。
1.技術(shù)要求及試樣準(zhǔn)備
噴涂件組成結(jié)構(gòu)一般分為噴涂基材、前處理、底漆以及表面涂層。測(cè)試試樣必須是產(chǎn)品零部件或者是從產(chǎn)品零部件上裁切合適的樣品，也可以另外打樣噴涂做樣件來(lái)進(jìn)行測(cè)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(zhǔn)備后，需在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境下{溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度（50±5）%}熟化7天或在60℃下放置48h后再進(jìn)行試驗(yàn)。
試驗(yàn)預(yù)處理：試驗(yàn)前應(yīng)將所有的試樣在溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度（50±5）%標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置24h以上，并在該條件下進(jìn)行測(cè)試。
2.附著力
附著力測(cè)試是驗(yàn)證涂裝件的涂裝是否合適有效的手段之一，通過(guò)附著力測(cè)試來(lái)考察其涂鍍層與底層的結(jié)合程度是否滿(mǎn)足要求。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)進(jìn)行劃格試驗(yàn)，即用劃格試驗(yàn)刀在樣品試驗(yàn)位置上劃上一定間距的深至底材的劃痕來(lái)構(gòu)成橫縱的測(cè)試網(wǎng)格。再用透明壓敏膠粘帶（如3M610）貼在格子上，以一定的角度在一定的時(shí)間內(nèi)完成膠帶剝離操作，隨后進(jìn)行試驗(yàn)后評(píng)價(jià)，觀察試驗(yàn)表面剝離程度。
3.鏡面光澤度
鏡面光澤度的量測(cè)可用滿(mǎn)足GB9754標(biāo)準(zhǔn)的光澤度儀來(lái)量測(cè)（小L家所用儀器為BYK4446多角度測(cè)色儀），一般以60°幾何條件進(jìn)行測(cè)試，要求鏡面光澤度≥90GU，單塊樣品上所有測(cè)試點(diǎn)均應(yīng)滿(mǎn)足要求。
4.漆膜的外觀及顏色
外飾涂裝件的美觀、視覺(jué)上的舒適是其最基礎(chǔ)的外觀質(zhì)量要求，可通過(guò)在自然光下以肉眼進(jìn)行觀察判斷：漆膜的外觀應(yīng)無(wú)因涂料、溶劑等造成的漆膜缺陷，顏色、光澤應(yīng)均勻。
用滿(mǎn)足SAEJ1545標(biāo)準(zhǔn)的多角測(cè)色儀來(lái)測(cè)量色差（小L家所用儀器為BYK7030多角度測(cè)色儀），記錄相關(guān)的色差數(shù)據(jù)，觀察角度分別為15°、45°以及110°，顏色色差數(shù)據(jù)應(yīng)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)色板要求。
5.耐溫水性
耐溫水性考察的依然是涂裝附著力，將試樣在40℃的去離子水中（單位電導(dǎo)率在2µs/cm以下）浸泡240h后進(jìn)行水洗，然后放置2h后檢查涂膜狀態(tài)以及二次附著性，并用色差儀進(jìn)行色差測(cè)試。要求試驗(yàn)后漆膜表面無(wú)起泡、發(fā)渾、軟化及其他漆膜缺陷，色差ΔE≤1.0，二次附著力（2mm間隔，25/25）應(yīng)合格。
6.耐潮性
耐潮性考察的是涂裝件在實(shí)際使用中經(jīng)受了一定的自然環(huán)境老化后，其外觀以及附著力的能力是否依然能滿(mǎn)足要求，試樣在溫度（50±1）℃，濕度95%RH以上的環(huán)境下放置240h，水洗后放置2h后再檢查涂膜狀態(tài)以及二次附著性，并用色差儀進(jìn)行色差測(cè)試。一般要求試驗(yàn)后漆膜表面無(wú)起泡、發(fā)渾、軟化及其他漆膜缺陷，色差ΔE≤1.0，二次附著力（25/25）應(yīng)合格。
7.耐化學(xué)液體
涂裝件在實(shí)際應(yīng)用中，因其所處的不同的安裝位置會(huì)經(jīng)受不同的化學(xué)試劑的作用，為考察涂裝件的耐化學(xué)試劑能力，可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求選定適用的化學(xué)試劑，采用規(guī)定方法（如浸泡、噴灑、涂抹等）將試劑施加到試樣上之后在規(guī)定溫度下進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的存儲(chǔ)處理，試驗(yàn)后按照GB/T250規(guī)定的方法進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí)來(lái)評(píng)級(jí)顏色變化，此外，需采用色差儀量測(cè)再度進(jìn)行定量測(cè)試。
8.耐酸性
為考察涂裝件在實(shí)際應(yīng)用中受到酸性腐蝕后的耐酸性能，通過(guò)下述試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證：將直徑約25mm的聚乙烯圈放置在漆板兩端，并分別將2ml0.5mol/L的鹽酸滴入聚乙烯圈內(nèi)，在聚乙烯圈上蓋上玻璃并在（23±2）℃條件下放置4h（不能暴露在陽(yáng)光直射條件下），用自來(lái)水沖洗并用紙巾擦干。試驗(yàn)后按照GB/T250規(guī)定的方法進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí)，在D65光源下評(píng)價(jià)試驗(yàn)和未試驗(yàn)區(qū)域的顏色變化，此外，需采用色差儀量測(cè)再度進(jìn)行定量測(cè)試。
9.耐擦傷性
涂裝件在日常應(yīng)用中會(huì)受到不同程度的擦傷，可通過(guò)耐擦傷試驗(yàn)設(shè)備來(lái)模擬實(shí)際使用中可能會(huì)遇到的刮傷來(lái)考察其耐擦傷的性能，將50mmX50mm的3M拋光紙（型號(hào)：281Q）背面貼附一個(gè)相似大小的氈布，然后固定到擦傷設(shè)備（擦頭直徑16mm，加載9N的力，可完成100mm的直線行程）的刮擦頭上，拋光紙有磨料的一面朝外。然后開(kāi)啟設(shè)備進(jìn)行10次擦傷測(cè)試（來(lái)回算一次），采用20°角度的光澤度計(jì)測(cè)試試驗(yàn)前后試樣的光澤度變化，要求光澤度殘存率≥75%。將試驗(yàn)后的試樣擦痕情況與標(biāo)準(zhǔn)的各等級(jí)擦痕圖示相對(duì)比來(lái)評(píng)定耐擦傷擦痕等級(jí)，要求擦痕等級(jí)≤2，即要求任何角度無(wú)可見(jiàn)擦痕或者是僅有輕微擦痕無(wú)明顯擦痕。
10.耐碎石沖擊
碎石沖擊測(cè)試是考察外飾件涂裝附著力的又一試驗(yàn)方案，即通過(guò)碎石沖擊模擬試件在遭受不同程度的沖擊（多種碎石類(lèi)型、氣壓要求、沖擊時(shí)間、溫度處理等）后考察其涂鍍層的附著情況，以下就介紹2種碎石沖擊試驗(yàn)方法，試驗(yàn)方法A和方法B均需進(jìn)行
方法A：噴鵝卵石（滿(mǎn)足SAEJ400要求）。
試驗(yàn)開(kāi)始前，試樣放置在環(huán)境箱中達(dá)到要求的試驗(yàn)溫度后保持至少15min，取出后立即安裝到碎石沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行石子沖擊，試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)壓力應(yīng)為（483±21）kPa，石子的體積、試驗(yàn)溫度、沖擊時(shí)間如下表。沖擊完成后，依據(jù)SAEJ400評(píng)價(jià)試樣漆膜破損點(diǎn)的面積、深度，并測(cè)量破損點(diǎn)直徑。
方法B：噴鋼砂。
試樣在（23±2）℃和（50±5）%RH的相對(duì)濕度環(huán)境中預(yù)處理至少24h，并在該環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試（試驗(yàn)機(jī)采用VDA508型試驗(yàn)儀）：步驟1：試驗(yàn)機(jī)空氣壓力設(shè)定為2bar，在30~35秒內(nèi)將2kg鋼砂沖擊完；步驟2：樣板浸入溫度為40℃的水中72h，隨后取出在1h內(nèi)重復(fù)步驟1。
進(jìn)行試驗(yàn)后評(píng)價(jià)，依據(jù)SAEJ400中的涂層破壞等級(jí)圖示與試驗(yàn)后的樣板表面對(duì)比評(píng)定涂層破壞（漆膜破損率）等級(jí)。
：沖擊1.4L石子，沖擊后應(yīng)滿(mǎn)足等級(jí)5B或97%的涂層保留，漆膜破損點(diǎn)直徑＜3mm；沖擊2kg鋼砂，沖擊后滿(mǎn)足等級(jí)≥4級(jí)，破壞面積小于28.39%。+2次在線修補(bǔ)：沖擊1.4L的石子，沖擊后滿(mǎn)足等級(jí)3B或者93%涂層保留，漆膜破損點(diǎn)直徑＜3mm。
11.耐高低溫循環(huán)
為考察溫濕度環(huán)境老化后的涂裝附著力，可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求中給定的高低溫循環(huán)試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)箱溫度循環(huán)設(shè)定，循環(huán)15次，試驗(yàn)后進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí)并測(cè)定光澤度，要求顏色等級(jí)≥4-5級(jí)，光澤度殘存率≥75%，漆膜表面應(yīng)無(wú)明顯裂紋、起泡和色差變化，試驗(yàn)后進(jìn)行二次附著力測(cè)試，二次附著力（25/25）合格。
12.耐高壓水沖擊
耐高壓水洗模擬的是實(shí)際洗車(chē)汽車(chē)外飾件會(huì)受到的高壓水沖擊情況，測(cè)試前，樣件劃線是為了使樣件以實(shí)際應(yīng)用情況的狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試（汽車(chē)外飾涂裝件被刮傷后進(jìn)行洗車(chē)）。
方法A和方法B均需試驗(yàn)。
方法A：靜止噴頭，噴頭位置垂直于樣品，水溫為（70±2）℃，樣品到噴嘴距離為（50±3）mm，水壓為（3000±50）kPa，測(cè)試時(shí)間為（60±3）s，水流速度至少為420L/h。
方法B：移動(dòng)噴頭，噴頭位置垂直于樣品并平行于樣品的“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(dòng)范圍為自中心往兩邊移動(dòng)（30±10）mm，共移動(dòng)60mm，移動(dòng)速率為60次/min，測(cè)試時(shí)間為（120±3）s，水流速度至少為610L/h。
要求試驗(yàn)后試樣表層脫落面積≤2mm²。
13.耐熱老化
試驗(yàn)箱設(shè)定要求的老化溫度，試樣在試驗(yàn)箱內(nèi)放置要求的試驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行熱老化，試驗(yàn)后進(jìn)行變色灰卡評(píng)級(jí)并測(cè)定光澤度，要求顏色等級(jí)≥4-5級(jí)，光澤度殘存率≥75%，試驗(yàn)后進(jìn)行二次附著力測(cè)試，二次附著力（25/25）合格。
14.加速氙燈老化
涂裝件在日常條件下必然經(jīng)受不同程度的太陽(yáng)光照射老化，為驗(yàn)證其耐光性能，可通過(guò)人工老化試驗(yàn)箱來(lái)進(jìn)行加速光老化測(cè)試，測(cè)試參考SAEJ2527，試驗(yàn)設(shè)備用旋轉(zhuǎn)氙燈配Boro/Boro濾鏡，測(cè)試條件如下：輻射強(qiáng)度：0.55W/m²@340nm；黑板溫度：黑暗時(shí)即階段1（38±3）℃，光照時(shí)即階段2、3、4階段為（70±3）℃；箱體溫度：黑暗時(shí)即階段1（38±3）℃，光照時(shí)即階段2、3、4階段為（47±3）℃；濕度：黑暗時(shí)即階段1（95±5）%RH，光照時(shí)即階段2、3、4階段為（50±5）%RH。
15.耐沖擊性
涂裝件使用過(guò)程中免不了要受到各種沖擊，為考察試件的機(jī)械強(qiáng)度，可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求采用落錘沖擊試驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行沖擊測(cè)試，通常落錘質(zhì)量為500g，落下距離為200mm，重錘落在試板噴漆面上（試板尺寸為70mmX150mm，厚度3mm），沖擊后，試板不可發(fā)生裂痕、剝落等缺陷。
單個(gè)循環(huán)組成如下：
試驗(yàn)需達(dá)到要求的輻照總量（比如，DV試驗(yàn)輻照量3950kJ/m²；PV試驗(yàn)輻照量948kJ/m²；油漆供應(yīng)商體系認(rèn)證輻照量6584kJ/m²），試驗(yàn)中每500h需進(jìn)行1次中間檢查（檢查光澤度殘存率以及灰度等級(jí)），試驗(yàn)完成后用清水擦拭表面除塵后再進(jìn)行測(cè)試，評(píng)價(jià)光澤度殘存率、變色灰卡評(píng)級(jí)以及二次附著力，要求顏色等級(jí)≥4級(jí)，光澤度殘存率≥75%，二次附著力（2mm間隔，25/25）合格，試樣表面無(wú)剝落、分層、起泡、破裂或裂紋。試驗(yàn)進(jìn)行40℃的水浸24h后再次進(jìn)行附著力測(cè)試，要求附著力試驗(yàn)結(jié)果合格。
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