يؤدي التعرض للسيارات على المدى الطويل إلى البيئات الخارجية إلى شيخوخة الطلاء الخارجي المتسارع, الجلد الداخلي, ومكونات أنظمة الكهرباء الثلاثة بسبب التأثيرات المقترنة بالضوء الطبيعي ودرجة الحرارة والرطوبة, مما يؤثر بشكل مباشر على متانة مظهر السيارة وسلامتها الوظيفية. من خلال تكرار الطيف الشمسي بدقة, يمكن لأجهزة محاكاة الطاقة الشمسية تقصير دورة اختبار التقادم إلى بضعة أشهر أو حتى أيام, مما يجعلها تقنية أساسية في أبحاث مواد السيارات ومراقبة الجودة. هذه المقالة التي كتبها Zicrean Measurement and Control Yingfeng سوف تحلل المبادئ بشكل منهجي, معايير الصناعة الدولية, وسيناريوهات التطبيق النموذجية لمحاكيات الطاقة الشمسية في اختبارات تقادم السيارات. تأثير الضوء الطبيعي على مواد السيارات Yingfeng تعتمد عملية تقادم مواد السيارات تحت الضوء الطبيعي على طبيعة الضوء, شدة الإشعاع, وخصائص المواد. إشعاع ضوء الشمس, من خلال التأثيرات التآزرية لعوامل مثل الإضاءة الإشعاعية, درجة الحرارة البيئية, والرطوبة, يؤدي إلى تدهور الأكسدة الضوئية والشيخوخة الحرارية على سطح المادة, مما يؤدي إلى تدهور أداء المكونات الهيكلية للسيارات وانخفاض استقرار التجميع. تحدد الخصائص المتعددة النطاقات لطيف الإشعاع الشمسي آلية تفاعله المعقدة مع مواد السيارات, من بينها الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) إشعاع, الإشعاع الحراري, وإشعاع الضوء المرئي هي العوامل المؤثرة الرئيسية.

الأشعة فوق البنفسجية (10 – 400 نانومتر) تسبب تدهور المواد عن طريق إتلاف سلاسل البوليمر الجزيئية: الأشعة فوق البنفسجية أ (400 – 320 نانومتر) يؤدي إلى تدهور مواد محددة عالية الجزيئية, الأشعة فوق البنفسجية ب (320 – 280 نانومتر) له تأثير مهين قوي على معظم البوليمرات, بينما الأشعة فوق البنفسجية ج (280 – 200 نانومتر) له تأثير ضعيف في البيئة الطبيعية بسبب امتصاصه من قبل الغلاف الجوي. ■ يؤثر الإشعاع الحراري على المواد من خلال امتصاص وتراكم طاقتها الحرارية. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة, فهو عرضة للتسبب في تشقق الإجهاد الحراري وتقليل ثبات الأبعاد للمواد البلاستيكية, ممحاة, إلخ., تسريع كسر سلاسل البوليمر وتفاعلات الأكسدة. ■ يعمل إشعاع الضوء المرئي بشكل رئيسي على المكونات من خلال آلية تحويل الطاقة الحرارية. ترتبط درجة تأثيره ارتباطًا وثيقًا بكثافة الضوء, الموصلية الحرارية للمواد, وطرق المعالجة السطحية, وفي النهاية يؤدي إلى تفاقم عملية شيخوخة المواد من خلال تأثير التراكم الحراري.

مبدأ اختبار عمر السيارات باستخدام جهاز محاكاة الطاقة الشمسية

يقوم جهاز محاكاة الضوء الشمسي بتكرار الطيف الشمسي بدقة (وخاصة الفرقة فوق البنفسجية), جنبا إلى جنب مع التحكم في درجة الحرارة والرطوبة ونظام الرش, لمحاكاة عملية شيخوخة مواد السيارات عند تعرضها للهواء الطلق لفترة طويلة. وتشمل آلياتها الأساسية: التفاعل الكيميائي الضوئي: ضوء الأشعة فوق البنفسجية (290-400نانومتر) يسبب كسر أو تشابك السلاسل الجزيئية للمواد, مما يؤدي إلى تغيرات اللون وتدهور الخواص الميكانيكية. التأثير الحراري: تعمل درجة الحرارة المرتفعة على تسريع التمدد الحراري وتدهور المواد, مثل هشاشة البلاستيك وتشقق الطلاء. التآزر الحراري الرطب: بيئة الرطوبة العالية تعزز تفاعلات التحلل المائي, تكثيف تآكل المعادن وتورم المواد ذات الجزيئات العالية.

محاكي الضوء الشمسي بمعايير ISO: قاد يينغفنغ

ايزو 877: طريقة التعرض المباشر للمواد البلاستيكية للإشعاع الشمسي المركز من فرينل واختبار التعرض لأشعة الشمس.

ايزو 16750-4: معدل تشويه الصورة للكاميرات المثبتة على السيارة بعد الشيخوخة الحرارية الرطبة ≥ 0.3%. جهاز محاكاة الضوء الشمسي بمعايير ASTM:ينجفينج ASTM G 90: تسارع الشيخوخة في الهواء الطلق باستخدام ضوء الشمس الطبيعي المركز. أستم ه 903: قياس امتصاص الضوء الشمسي ومعدلات انعكاسه للمواد باستخدام كرة متكاملة.

يتغير التركيب الجزيئي لمواد السيارات تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية

1. المواد الخارجية: للمصدات وطلاءات المركبات, تم تقييم احتفاظ اللون والالتصاق من خلال اختبارات تقادم مصباح الزينون, وكانوا بحاجة إلى تلبية ΔE ≥ 2.0 (ايزو 105-ب02). للزجاج وأغطية المصابيح الأمامية, توهين نفاذية الضوء ومؤشر الاصفرار (يفعل) تم اختبارها بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية. 2. المكونات الداخلية: بالنسبة للمقعد جلد, أدى نظام التحكم في الضوء AI إلى تقصير فترة الاختبار من 45 أيام ل 72 ساعات, وتطابق تأثير الشيخوخة مع التعرض الطبيعي بمعدل مصادفة يزيد عن ذلك 92%. للوحة القيادة من البلاستيك, مزيج من درجة الحرارة والرطوبة الدراجات (-40درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية) وتم استخدام اختبارات الاهتزاز للتحقق من مقاومة الكلال للمادة. 3. نظام توليد الطاقة الجديد: حزمة البطارية: صدمة اختلاف درجة الحرارة من -40 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية + رطوبة 95% يضمن اختبار RH المدمج مستوى الحماية IP69K. وحدة التحكم الإلكترونية: بعد 85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية، شيخوخة الحرارة الرطبة, كان بحاجة لتمرير ISO 26262 شهادة السلامة الوظيفية. تحاكي تقنية اختبار تقادم السيارات في جهاز محاكاة الطاقة الشمسية البيئة الطبيعية لتسريع تدهور المواد, توفير طرق علمية وفعالة للتحقق من الجودة لمصنعي السيارات. مع الاختراقات في مصادر الضوء LED, خوارزميات الذكاء الاصطناعي, وتقنيات الاقتران متعددة العوامل, لقد تحسنت دقة الاختبار وكفاءته بشكل ملحوظ, في حين تم تخفيض التكاليف واستهلاك الطاقة بشكل كبير. في المستقبل, سوف تتطور تقنية محاكاة الطاقة الشمسية بشكل أكبر نحو الرقمنة والذكاء, مزيد من الدعم لابتكار المواد وتحسين الموثوقية في مجال السيارات.