A exposição a longo prazo de automóveis a ambientes externos leva ao envelhecimento acelerado de revestimentos exteriores, couro interior, e componentes dos três sistemas elétricos devido aos efeitos acoplados da luz natural e da temperatura e umidade, que afeta diretamente a durabilidade da aparência do veículo e a segurança funcional. Ao replicar com precisão o espectro solar, simuladores solares podem encurtar o ciclo de teste de envelhecimento para alguns meses ou até dias, tornando-a uma tecnologia central na pesquisa de materiais automotivos e controle de qualidade. Este artigo de Zicrean Measurement and Control Yingfeng analisará sistematicamente os princípios, padrões internacionais da indústria, e cenários típicos de aplicação de simuladores solares em testes de envelhecimento automotivo. O impacto da luz natural nos materiais automotivos Yingfeng O processo de envelhecimento dos materiais automotivos sob luz natural depende da natureza da luz, intensidade de radiação, e propriedades dos materiais. Radiação solar, através dos efeitos sinérgicos de fatores como a iluminância da radiação, temperatura ambiente, e umidade, desencadeia degradação foto-oxidativa e envelhecimento térmico na superfície do material, levando à degradação do desempenho dos componentes estruturais automotivos e ao declínio na estabilidade da montagem. As características multibanda do espectro de radiação solar determinam seu complexo mecanismo de interação com materiais automotivos, entre os quais ultravioleta (ultravioleta) radiação, radiação térmica, e a radiação luminosa visível são os principais fatores de influência.

Raios ultravioleta (10 – 400 nm) causar deterioração do material danificando as cadeias moleculares do polímero: UV-A (400 – 320 nm) leva à degradação de materiais específicos de alto peso molecular, UV-B (320 – 280 nm) tem um forte efeito degradante na maioria dos polímeros, enquanto UV-C (280 – 200 nm) tem um impacto fraco no ambiente natural devido à absorção atmosférica. ■ A radiação térmica afeta os materiais através da absorção e acumulação de sua energia térmica. Sob condições de alta temperatura, é propenso a causar rachaduras por estresse térmico e redução da estabilidade dimensional dos plásticos, borracha, etc., acelerando a quebra de cadeias poliméricas e reações de oxidação. ■ A radiação da luz visível atua principalmente nos componentes através do mecanismo de conversão de energia térmica. Seu grau de influência está intimamente relacionado à intensidade da luz, condutividade térmica do material, e métodos de tratamento de superfície, e, em última análise, exacerba o processo de envelhecimento dos materiais através do efeito de acumulação térmica.

O princípio dos testes de envelhecimento automotivo usando um simulador solar

O simulador de luz solar replica com precisão o espectro solar (especialmente a banda ultravioleta), combinado com controle de temperatura e umidade e sistema de pulverização, para simular o processo de envelhecimento de materiais automotivos quando expostos ao ar livre por um longo período. Seus principais mecanismos incluem: Reação fotoquímica: Luz ultravioleta (290-400nm) causa a quebra ou reticulação de cadeias moleculares de materiais, resultando em mudanças de cor e degradação de propriedades mecânicas. Efeito térmico: A alta temperatura acelera a expansão térmica e a degradação dos materiais, como fragilidade do plástico e rachaduras no revestimento. Sinergia de calor úmido: Ambiente de alta umidade promove reações de hidrólise, intensificação da corrosão metálica e inchaço de materiais de alto peso molecular.

Simulador de luz solar padrão ISO: Yingfeng liderou

ISO 877: Método para exposição direta de plásticos à radiação solar concentrada de Fresnel e teste de exposição solar.

ISO 16750-4: Taxa de distorção de imagem de câmeras montadas em veículos após envelhecimento por calor úmido ≤ 0.3%. Simulador de luz solar padrão ASTM:Yingfeng ASTM G 90: Envelhecimento acelerado ao ar livre usando luz solar natural concentrada. ASTM E 903: Medição da absorção de luz solar e taxas de reflexão de materiais usando uma esfera integradora.

A estrutura molecular dos materiais automotivos muda sob a ação da luz ultravioleta

1. Materiais externos: Para pára-choques e revestimentos de veículos, a retenção de cor e adesão foram avaliadas através de testes de envelhecimento da lâmpada de xenônio, e eles precisavam atender ΔE ≤ 2.0 (ISO 105-B02). Para os vidros e tampas dos faróis, a atenuação da transmitância de luz e o índice de amarelecimento (FAZER) foram testados após irradiação ultravioleta. 2. Componentes interiores: Para o couro do assento, o esquema de controle de luz AI encurtou o período de teste de 45 dias para 72 horas, e o efeito do envelhecimento correspondeu à exposição natural com uma taxa de coincidência de mais de 92%. Para o plástico do painel, a combinação de ciclos de temperatura e umidade (-40°C a 80 °C) e testes de vibração foram utilizados para verificar a resistência à fadiga do material. 3. Novo sistema de trem de força de energia: Bateria: O choque de variação de temperatura de -40°C a 150°C + umidade 95% O teste combinado RH garantiu o nível de proteção IP69K. Módulo de controle eletrônico: Após envelhecimento por calor úmido a 85°C/85% UR, precisava passar no ISO 26262 certificação de segurança funcional. A tecnologia de teste de envelhecimento automotivo do simulador solar simula o ambiente natural para acelerar a deterioração do material, fornecendo métodos científicos e eficientes de verificação de qualidade para fabricantes automotivos. Com os avanços em fontes de luz LED, Algoritmos de IA, e tecnologias de acoplamento multifatorial, a precisão e a eficiência do teste melhoraram significativamente, enquanto os custos e o consumo de energia foram significativamente reduzidos. No futuro, a tecnologia do simulador solar se desenvolverá ainda mais em direção à digitalização e inteligência, apoiando ainda mais a inovação de materiais e a melhoria da confiabilidade no campo automotivo.