Wenn Autos über einen längeren Zeitraum der Außenumgebung ausgesetzt sind, führt dies zu einer beschleunigten Alterung der Außenbeschichtungen, Innenleder, und Komponenten der Drei-Strom-Systeme aufgrund der gekoppelten Wirkung von natürlichem Licht sowie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Dies wirkt sich direkt auf das Erscheinungsbild, die Haltbarkeit und die Funktionssicherheit des Fahrzeugs aus. Durch die präzise Nachbildung des Sonnenspektrums, Sonnensimulatoren können den Alterungstestzyklus auf einige Monate oder sogar Tage verkürzen, Dies macht es zu einer Kerntechnologie in der Automobilmaterialforschung und Qualitätskontrolle. In diesem Artikel von Zicrean Measurement and Control Yingfeng werden die Prinzipien systematisch analysiert, internationalen Industriestandards, und typische Anwendungsszenarien von Sonnensimulatoren in Automobilalterungstests. Der Einfluss von natürlichem Licht auf Automobilmaterialien Yingfeng Der Alterungsprozess von Automobilmaterialien unter natürlichem Licht hängt von der Art des Lichts ab, Strahlungsintensität, und Materialeigenschaften. Sonneneinstrahlung, durch die synergistischen Effekte von Faktoren wie der Strahlungsbeleuchtungsstärke, Umgebungstemperatur, und Feuchtigkeit, löst einen photooxidativen Abbau und eine thermische Alterung der Materialoberfläche aus, Dies führt zu einer Verschlechterung der Leistung von Automobilstrukturkomponenten und einer Verschlechterung der Baugruppenstabilität. Die Multibandeigenschaften des Sonnenstrahlungsspektrums bestimmen seinen komplexen Wechselwirkungsmechanismus mit Automobilmaterialien, darunter Ultraviolett (UV) Strahlung, Wärmestrahlung, und sichtbare Lichtstrahlung sind die Haupteinflussfaktoren.

Ultraviolette Strahlen (10 – 400 nm) Sie führen zu Materialverschlechterungen, indem sie die Molekülketten des Polymers schädigen: UV-A (400 – 320 nm) führt zum Abbau bestimmter hochmolekularer Materialien, UV-B (320 – 280 nm) hat eine stark abbauende Wirkung auf die meisten Polymere, während UV-C (280 – 200 nm) hat aufgrund der atmosphärischen Absorption nur geringe Auswirkungen auf die natürliche Umwelt. ■ Wärmestrahlung wirkt auf Materialien durch die Aufnahme und Speicherung ihrer Wärmeenergie. Unter Hochtemperaturbedingungen, Es neigt dazu, thermische Spannungsrisse zu verursachen und die Dimensionsstabilität von Kunststoffen zu verringern, Gummi, usw., Beschleunigung des Bruchs von Polymerketten und Oxidationsreaktionen. ■ Sichtbare Lichtstrahlung wirkt hauptsächlich über den Mechanismus der thermischen Energieumwandlung auf Bauteile. Sein Einflussgrad hängt eng mit der Lichtintensität zusammen, Wärmeleitfähigkeit des Materials, und Oberflächenbehandlungsmethoden, und verschärft letztlich durch den thermischen Staueffekt den Alterungsprozess der Materialien.

Das Prinzip der Automobil-Alterungsprüfung mit einem Sonnensimulator

Der Solarlichtsimulator bildet das Sonnenspektrum präzise nach (insbesondere das ultraviolette Band), kombiniert mit Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle und Sprühsystem, um den Alterungsprozess von Automobilmaterialien bei längerer Exposition im Freien zu simulieren. Zu seinen Kernmechanismen gehören: Photochemische Reaktion: Ultraviolettes Licht (290-400nm) verursacht den Bruch oder die Vernetzung materieller Molekülketten, Dies führt zu Farbveränderungen und einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften. Thermischer Effekt: Hohe Temperaturen beschleunigen die thermische Ausdehnung und den Abbau von Materialien, wie z. B. Kunststoffsprödigkeit und Risse in der Beschichtung. Nasswärme-Synergie: Eine Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit fördert Hydrolysereaktionen, verstärkte Metallkorrosion und Quellung hochmolekularer Materialien.

Solarlichtsimulator ISO-Standard: Yingfeng führte

ISO 877: Methode zur direkten Einwirkung von konzentrierter Fresnel-Sonnenstrahlung auf Kunststoffe und Solarexpositionstest.

ISO 16750-4: Bildverzerrungsrate fahrzeugmontierter Kameras nach Nasswärmealterung ≤ 0.3%. Solarlichtsimulator ASTM-Standard:Yingfeng ASTM G 90: Beschleunigte Alterung im Freien durch konzentriertes natürliches Sonnenlicht. ASTM E 903: Messung der Absorptions- und Reflexionsraten von Materialien im Sonnenlicht mithilfe einer Ulbrichtkugel.

Die molekulare Struktur von Automobilmaterialien verändert sich unter Einwirkung von ultraviolettem Licht

1. Außenmaterialien: Für die Stoßstangen und Fahrzeuglackierungen, Die Farbbeständigkeit und Haftung wurden durch Alterungstests mit Xenonlampen bewertet, und sie mussten ΔE ≤ erfüllen 2.0 (ISO 105-B02). Für die Glas- und Scheinwerferabdeckungen, die Lichtdurchlässigkeitsdämpfung und der Vergilbungsindex (TUN) wurden nach UV-Bestrahlung getestet. 2. Innenkomponenten: Für das Sitzleder, Das KI-Lichtsteuerungsschema verkürzte den Testzeitraum von 45 Tage bis 72 Std., und der Alterungseffekt entsprach der natürlichen Exposition mit einer Übereinstimmungsrate von über 92%. Für das Armaturenbrett aus Kunststoff, die Kombination aus Temperatur- und Feuchtigkeitswechsel (-40°C bis 80 °C) und Vibrationstests wurden verwendet, um die Ermüdungsbeständigkeit des Materials zu überprüfen. 3. Neues Energieantriebssystem: Akkupack: Der Temperaturschwankungsschock von -40 °C bis 150 °C + Luftfeuchtigkeit 95% Der kombinierte RH-Test stellte die Schutzart IP69K sicher. Elektronisches Steuermodul: Nach einer feuchten Wärmealterung bei 85 °C/85 % relativer Luftfeuchtigkeit, Es musste die ISO bestehen 26262 Zertifizierung der funktionalen Sicherheit. Die Automobil-Alterungstesttechnologie des Sonnensimulators simuliert die natürliche Umgebung, um den Materialverfall zu beschleunigen, Bereitstellung wissenschaftlicher und effizienter Methoden zur Qualitätsüberprüfung für Automobilhersteller. Mit den Durchbrüchen bei LED-Lichtquellen, KI-Algorithmen, und Multifaktor-Kopplungstechnologien, Die Testgenauigkeit und -effizienz haben sich deutlich verbessert, Gleichzeitig konnten Kosten und Energieverbrauch erheblich gesenkt werden. In der Zukunft, Die Sonnensimulatortechnologie wird sich in Richtung Digitalisierung und Intelligenz weiterentwickeln, weitere Unterstützung von Materialinnovationen und Zuverlässigkeitsverbesserungen im Automobilbereich.