L’exposition à long terme des automobiles aux environnements extérieurs entraîne un vieillissement accéléré des revêtements extérieurs, cuir intérieur, et les composants des systèmes à trois électricités en raison des effets couplés de la lumière naturelle et de la température et de l'humidité, ce qui affecte directement l’apparence du véhicule, sa durabilité et sa sécurité fonctionnelle. En reproduisant précisément le spectre solaire, les simulateurs solaires peuvent raccourcir le cycle de test de vieillissement à quelques mois, voire quelques jours, ce qui en fait une technologie de base dans la recherche de matériaux automobiles et le contrôle qualité. Cet article de Zicrean Measurement and Control Yingfeng analysera systématiquement les principes, normes industrielles internationales, et scénarios d'application typiques des simulateurs solaires dans les tests de vieillissement automobile. L'impact de la lumière naturelle sur les matériaux automobiles Yingfeng Le processus de vieillissement des matériaux automobiles sous la lumière naturelle dépend de la nature de la lumière, intensité du rayonnement, et propriétés des matériaux. Rayonnement solaire, grâce aux effets synergiques de facteurs tels que l'éclairement du rayonnement, température ambiante, et l'humidité, déclenche une dégradation photo-oxydante et un vieillissement thermique à la surface du matériau, conduisant à une dégradation des performances des composants structurels automobiles et à une baisse de la stabilité de l'assemblage. Les caractéristiques multibandes du spectre du rayonnement solaire déterminent son mécanisme d'interaction complexe avec les matériaux automobiles, parmi lesquels ultraviolet (UV) radiation, rayonnement thermique, et le rayonnement de la lumière visible sont les principaux facteurs d'influence.

Rayons ultraviolets (10 – 400 nm) provoquer une détérioration du matériau en endommageant les chaînes moléculaires du polymère: UV-A (400 – 320 nm) conduit à la dégradation de matériaux spécifiques de haut poids moléculaire, UVB (320 – 280 nm) a un fort effet dégradant sur la plupart des polymères, tandis que les UV-C (280 – 200 nm) a un faible impact sur le milieu naturel en raison de l’absorption atmosphérique. ■ Le rayonnement thermique affecte les matériaux par l'absorption et l'accumulation de leur énergie thermique. Dans des conditions de haute température, il est susceptible de provoquer des fissures sous contrainte thermique et une stabilité dimensionnelle réduite des plastiques, caoutchouc, etc., accélérer la rupture des chaînes polymères et les réactions d'oxydation. ■ Le rayonnement de la lumière visible agit principalement sur les composants via le mécanisme de conversion de l'énergie thermique. Son degré d'influence est étroitement lié à l'intensité lumineuse, conductivité thermique du matériau, et méthodes de traitement de surface, et finalement exacerbe le processus de vieillissement des matériaux par effet d'accumulation thermique.

Le principe des tests de vieillissement automobile à l'aide d'un simulateur solaire

Le simulateur de lumière solaire reproduit précisément le spectre solaire (surtout la bande ultraviolette), combiné avec un contrôle de la température et de l'humidité et un système de pulvérisation, pour simuler le processus de vieillissement des matériaux automobiles lorsqu'ils sont exposés à l'extérieur pendant une longue période. Ses mécanismes de base comprennent: Réaction photochimique: Lumière ultraviolette (290-400nm) provoque la rupture ou la réticulation des chaînes moléculaires du matériau, entraînant des changements de couleur et une dégradation des propriétés mécaniques. Effet thermique: Les températures élevées accélèrent la dilatation thermique et la dégradation des matériaux, tels que la fragilité du plastique et la fissuration du revêtement. Synergie de chaleur humide: Un environnement très humide favorise les réactions d’hydrolyse, intensification de la corrosion des métaux et du gonflement des matériaux de haut poids moléculaire.

Norme ISO de simulateur de lumière solaire: Yingfeng a dirigé

OIN 877: Méthode d'exposition directe des plastiques au rayonnement solaire concentré de Fresnel et essai d'exposition solaire.

OIN 16750-4: Taux de distorsion de l'image des caméras montées sur véhicule après vieillissement par chaleur humide ≤ 0.3%. Simulateur de lumière solaire Norme ASTM:YingfengASTM G 90: Vieillissement accéléré en extérieur grâce à la lumière solaire naturelle concentrée. ASTM-E 903: Mesurer les taux d'absorption et de réflexion de la lumière solaire des matériaux à l'aide d'une sphère intégrante.

La structure moléculaire des matériaux automobiles change sous l’action de la lumière ultraviolette

1. Matériaux extérieurs: Pour les pare-chocs et les revêtements de véhicules, la rétention de la couleur et l'adhérence ont été évaluées par des tests de vieillissement avec une lampe au xénon, et ils devaient respecter ΔE ≤ 2.0 (OIN 105-B02). Pour les vitres et les caches de phares, l'atténuation de la transmission lumineuse et l'indice de jaunissement (FAIRE) ont été testés après irradiation ultraviolette. 2. Composants intérieurs: Pour le cuir du siège, le système de contrôle de la lumière AI a raccourci la période de test de 45 jours pour 72 heures, et l'effet du vieillissement correspondait à l'exposition naturelle avec un taux de coïncidence de plus de 92%. Pour le plastique du tableau de bord, la combinaison des cycles de température et d’humidité (-40°C à 80°C) et des tests de vibration ont été utilisés pour vérifier la résistance à la fatigue du matériau. 3. Nouveau système de transmission énergétique: Batterie: Le choc de variation de température de -40°C à 150°C + humidité 95% Le test combiné RH a assuré le niveau de protection IP69K. Module de commande électronique: Après vieillissement thermique humide à 85°C/85% HR, il fallait qu'il passe l'ISO 26262 certification de sécurité fonctionnelle. La technologie de test de vieillissement automobile du simulateur solaire simule l’environnement naturel pour accélérer la détérioration des matériaux, fournir des méthodes scientifiques et efficaces de vérification de la qualité aux constructeurs automobiles. Avec les percées dans les sources lumineuses LED, Algorithmes d'IA, et technologies de couplage multifactoriel, la précision et l'efficacité des tests se sont considérablement améliorées, tandis que les coûts et la consommation d'énergie ont été considérablement réduits. À l'avenir, la technologie du simulateur solaire continuera à évoluer vers la numérisation et l'intelligence, soutenir davantage l’innovation matérielle et l’amélioration de la fiabilité dans le domaine automobile.