GB/T 40512-2021英文版翻译 汽车整车大气暴露试验方法

ChinaAutoRegs|GB/T 40512-2021英文版翻译《汽车整车大气暴露试验方法》
Road vehicle-Test method of exposure to weathering

1 范围

本标准规定了汽车整车在典型自然环境大气暴露试验方法的场地、试验条件、仪器设备、试验样品、 测量方法及结果评价方法。
本标准适用于汽车自然环境大气暴露试验。适用于评价整车上涂层、橡胶、塑料、人造革、纤维纺 织品等材料、零部件及总成在大气环境条件下暴露时的耐老化腐蚀性能。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 250 纺织品 色牢度试验 评定变色用灰色样卡
GB/T 1766 色漆和清漆 涂层老化的评级方法
GB/T 3511 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐候性
GB/T 3681 塑料 自然日光气候老化、玻璃过滤后日光气候老化和菲涅耳镜加速日光气候老化的暴 露试验方法
GB/T 6739 色漆和清漆 铅笔法测定漆膜硬度 GB/T 8807 塑料镜面光泽试验方法
GB/T 9276 涂层自然气候曝露试验方法 GB/T 9286 色漆和清漆 漆膜的划格试验
GB/T 9754 色漆和清漆 不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定
GB/T 9761 色漆和清漆 色漆的目视比色
GB/T 11186.2 涂膜颜色的测量方法 第二部分 颜色测量
GB/T 13452.2 色漆和清漆 漆膜厚度的测定
GB/T 15596 塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定
GB/T 30789.9 色漆和清漆 涂层老化的评价缺陷的数量和大小以及外观均匀变化程度的标识 第9
部分:丝状腐蚀等级的评定
HJ/T 400 车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。
3.1
涂层 coats for automobile
涂装在汽车各部位外表面上的装饰性涂膜或保护性涂膜体系。
3.2

标准样件 standard sample piece
指在特定环境条件下保存,作为曝晒试验过程中比对评价用的基准参照试样。

3.3
自然气候老化 natural weathering
指试样在自然大气环境条件下暴露,受到环境因素的作用发生的各种不可逆的化学和物理变化过程 而使其各种性能劣化的总称。
3.4
环境因素 ambient factors
在暴露试验环境中的气象因素与大气环境污染因素的总称。
3.5
腐蚀 corrosion
金属暴露在环境中或某种介质中,因发生化学/电化学或微生物反应而受到损坏的过程。

3.5.1

大气腐蚀 atmospheric corrosion
金属在大气自然环境下发生的腐蚀。

3.6
温度校正辐射量(TNR) Temperature Normalized Radiation
利用与太阳总辐射量同时段测量的黑标温度校正后的太阳总辐射量。

4 总体原则

将整车试样置于能代表某一气候类型区域的自然大气环境条件下进行暴露试验,让其经受阳光、温 度、湿度、雨水、氧、臭氧及其他环境因素的综合作用。按规定的暴露试验期限,定期检测整车用非金 属材料制品的外观和其他性能变化和金属材料制品的腐蚀变化,从而评价整车试样耐自然环境大气老化 或腐蚀性能及操作使用功能。
整车外观各种老化破坏现象的定义描述、检测项目与评价原则按附录 A 的规定进行。

5 试验条件

5.1 暴露场地

5.1.1 暴露场地选择

暴露场地应选择在能代表某种气候类型的典型的有苛刻自然环境气候条件的区域内或受试产品实 际使用的环境条件下。
注 1:根据气候条件对非金属材料大气老化腐蚀性能的影响来确定,我国的气候可分为 14 个气候带(见附录 B)。
注 2:特殊需要的工业暴露场应设在厂矿密集区内;盐雾气候暴露场应设在空气盐分浓的海边或海岛上。

5.1.2 标准暴露场地要求

场地应平坦空旷,远离建筑物和树木,周围障碍物与场地边沿的距离至少为该障碍物高度的 3 倍。 场地附近应无工厂烟囱、通风口或其他能散发大量腐蚀气体和杂质的设施。 场地应保持当地的自然植被状态,不积水,有植物生长则应经常割短,高度不应超过 200mm。 注:根据试验目的要求,也可采用水泥地板,并应在报告中注明。

5.1.3 暴露场设备要求
暴露场内或邻近应设置气象要素观测和大气介质分析设备,以长期连续观测记录主要的气象要素和 定期测定周围环境的大气成份。暴露场内除通用气象设备外,应有不同暴露角度(5°、当地纬度、45°、 90°)的太阳辐射能量接收装置以及具有不同暴露角度玻璃下间接太阳辐射能量接收装置。
5.2 测试环境

5.2.1 外观目测环境
一般情况下,应采用自然日光,宜采用北半球多云的北空昼光(即从日出 3h 后至日落 3h 前,避开 太阳光直射的北窗看的天空光)或南半球多云的南空昼光,且周围没有彩色物体(如红砖墙或绿树)的 反射光;整个试验过程中应使用同一种光源,其它条件也应尽可能一致。
对于仲裁试验,整车外观的目测评价应使用受严格控制的人造光源,观察者应穿中性色衣服,在视 场中,除试样外不应存在其他彩色物体。试验室人造光源照明条件与观察者条件应满足 GB/T 9761 的有 关规定。
5.2.2 车内空气有害物质采样环境条件

车内空气有害物质的采样应选择在白天晴朗天气环境下进行。为了掌握样车在整个暴露试验过程 中,车内空气有害物质的变化情况,也可按 HJ/T 400 要求的采样条件进行。

6 仪器设备

6.1 一般要求

6.1.1 监测、测量设备在所处试验环境中应能正常工作(用于记录环境条件和相应参数的传感器和仪器 适用于预期的环境)。
6.1.2 试验仪器、设备应能量值溯源。
6.1.3 应定期检查保养跟踪整个试验过程的自动采集监测设备,试验期间自动采集监测设备应能正常 工作。
6.2 气候因素监测设备
暴露场自然环境气候因素监测测量记录仪器应符合 GB/T 3681 的有关规定。
6.3 车体温度和车内空气温、湿度监测设备
可根据测试需要,选择能够长期连续测量记录的监测设备或便携式测量设备。
6.4 TNR 监测设备
由太阳辐射表、黑标温度传感器和数据记录仪器组成,能够进行连续的测量和记录。黑标温度传感 器表面涂层应可以吸收波长在 2500nm 内 90%~95%的太阳辐射,温度传感器精度为±1℃。
6.5 自动跟踪太阳装置
自动跟踪太阳装置应能承载暴露试验样车,并且具备自动跟踪太阳功能,使试验样车的指定部位能 够在一天内始终朝向太阳。

7 试验样品

7.1 试验整车

每种车型至少提供一辆试验样车。应配有随车工具、备胎、灭火器、使用说明书及零部件目录等附 件,并且试验前及试验过程中不应用做其他无关试验。
7.2 标准样件

标准样件应尽量与试验整车装配为同一批次零部件,包括前(后)保险杠、散热器罩、各种车灯、 转向盘、仪表板、车标、车内装饰件等。
7.3 标准样件贮存

标准样件应贮存在空气温度为 23℃±2℃、相对湿度为 50%±5%、气压为 86kPa~106kPa 的环境条 件中的避光处。
注:标准样件贮存处环境(包含空气)应保持清新、干净,无任何污染物质存在。

7.4 样品清洁
如无其他要求,试验样品每月或每次检测前应进行清洁。清洁时应用干净水(即水质 PH 为 6~8, 固体含量小于百万分之一,硅土小于百万分之零点二)对车辆外表面进行彻底清洗、晾干,清洁车内灰 尘、内饰件及玻璃表面;若涂层试验表面用干净水没有清洗干净,可用中性汽车(液体)清洁剂清洗。清 洁时应保护试验表面不受任何污染与损伤。
注:在整个试验期间清洁中,尽可能不要破坏如粉化、渗析物、长霉、起霜等老化产物。

7.5 状态调节

试验样品清洁、晾干后应在标准环境状态条件下停放 24h 以上。若因特殊的测试目的,也可在室温 试验条件下停放 24h 以上,但必须在报告中注明。

8 暴露期限与检测周期

8.1 暴露期限设定方法

8.1.1 露期限设定可选择以时间为单位(如月、年)。在考核车内非金属材料饰件的光热老化性能时, 应选择以其主要部件表面接收的太阳辐射量或 TNR 达到某一限值为单位(如 MJ/m2)。也可选择以试样 性能变化(如失光、变色等破坏程度)到规定的某一极限值为单位。
8.1.3 产品鉴定或验收试验应在 1 年以上,暴露研究试验应在 2 年以上。
8.2 暴露期限的表示
8.2.1 以时间为期限时,以日、月及年为单位。
8.2.2 以太阳辐射量或 TNR 为期限时,以试样表面接收太阳辐射量达到规定的某一数值为单位,应明 确记录暴露开始的日期及结束日期。
注:如无特殊规定,以总太阳辐射表接收器平面朝正南方、在偏离水平面 45°的透明回火玻璃下,测定出的总太阳 辐射量作为暴露整车接收的太阳辐射能量来确定期限。
8.2.3 以试样性能变化为期限时,以达到所规定的老化级别为单位,应明确记录暴露开始日期和结束 日期以及试样所接收的太阳总辐射能量与太阳紫外辐射总能量。
8.3 暴露开始日期

8.3.1 暴露期限应不少于一年。

8.3.2 对于暴露期限为一年的,根据暴露场地所处气候类型,暴露试验开始日期推荐为春末或是夏初,
如湿热带气候暴露试验宜以每年的 3 月或 4 月作为开始日期,干热带气候暴露试验宜以每年的 5 月或 6
月作为开始日期。

8.3.3 超过一年以上的暴露期限,可不规定暴露试验开始的日期。

8.4 试验周期

8.4.1 样车按 9.2 规定进行暴露后,在整个试验期限中,各种性能变化的检测周期为:新产品要求暴 露初期三个月内,每半个月一次;三个月至一年内,每月一次;超过一年后,每三个月一次。
8.4.2 批量生产的鉴定或验收试验,检测的间隔时间可相对延长。也可按试样表面接收一定的总太阳 辐射量或 TNR 作为检测周期。
8.4.3 当天气骤变时,应随时检查,如有异常变化现象应做记录或拍照。

9 试验程序

9.1 试验准备

9.1.1 试验样品验收
新到试验样品应清洁、晾干,检查装运损伤、装配缺陷与其他表面状态缺陷,做好原始记录,必要 时应拍照或摄像记录;然后对试样进行试验处理,配备标准样件的贮存要求按 7.3 规定进行。
9.1.2 测量位置的确定
9.1.2.1 进行光泽度、颜色、鲜映性和涂层厚度测量的表面及部件总成,其测量位置应选择在最显眼、 接收太阳总辐射能量最多的平面上。每次测量位置、方向顺序应保持一致,可用不褪色记号笔做出永久 性标记标识,以保证测量值的准确。
9.1.2.2 进行测量温度的部件,试验过程中,部件的温度测量点应选择在晴天 12~15 点间在不同部位 进行多次测量确定的最高积温点位。车内空气温、湿度传感器可安装在车内中部靠上的部位。 9.1.2.3 进行测量太阳辐射量或 TNR 的部件,其测量位置应选择受光强的位置。
9.1.2.4 进行划痕腐蚀、铅笔硬度和划格试验的涂层表面,其测量位置应选择在光泽度、颜色、鲜映 性和涂层厚度测量位置的下部。
注:光泽度、颜色、鲜映性和涂层厚度的测量点位应尽可能靠近或重叠。

9.1.3 暴露前检测
试验前按 7.4、7.5 的要求进行清洁与状态调节,然后根据选择的检测项目按本标准 9.3.1~9.3.9
中规定方法进行检测。
9.1.4 划痕处理
整车投入试验时,应在确定的测量位置划出长为 100mm 的水平方向(X)与 垂直方向(Y)的“+”痕, 或者两条相互垂直而不交叉的水平划痕和垂直划痕。划痕深度需要到达钣金层,并测出划痕的宽度。所 有划痕的间距至少为 50mm,并且远离试样部件的边缘。
注:垂直车身板面上的水平划痕是指平行于地面的划痕;水平或接近水平车身板面上的水平划痕是指垂直于车辆方 向的划痕。
9.1.5 温、湿度传感器安装

应在确定的温度测量点上安装热电偶。软表面试样的热电偶应安装在软表层/填充物叠层的分界面 处,即刺穿软表层把热电偶插入至少 13mm 并使其平行于表面,以确保温度感应点嵌入在分界面内;其

它试样表面的热电偶应用耐高温不透明粘合剂粘接,粘接面应尽可能的小。 进行车内空气温度和相对湿度测量,在确定的测量点上安装温、湿度传感器,安装的传感器在保证
空气通畅的前提下应做遮光处理。
9.1.6 黑标温度传感器安装
应在测量部件的测量点上安装黑标温度传感器,传感器的安装应牢固。
9.1.7 太阳总辐射表安装

应在测量部件的测量点上安装太阳总辐射表,传感器的安装应牢固,用于测量 TNR 的太阳总辐射表 应安装在对应的黑标温度传感器旁。
9.2 投入试验

9.2.1 暴露方式
室外大气静态暴露试验应南北朝向,自然放置于暴露场内。在北半球,样车的前风挡玻璃朝正南方 向;在南半球,样车的前风挡玻璃朝正北方向。如无特殊要求室外大气跟踪太阳暴露试验应选择试验样 车前风挡玻璃朝向太阳直射位置。
注:对于室外大气静态暴露试验,为了适应特殊的试验目的,朝向也可任意调整。

9.2.2 暴露状态

暴露试验时应保证试验车之间的放置距离应不小于其相邻车辆高度的 3 倍,且通风自由、且不相互 遮挡阳光。
除非另有规定,试验时所有车门、车窗和通风系统都应紧密关闭。原则上,车内各部件应调整到尽
可能多的接受太阳辐射的使用状态。
注:司机侧头枕调至上位,其它头枕调至下位;左遮阳板紧贴顶棚,右遮阳板放下;方向盘调到最高位置;中央扶 手为放下(使用)位置;遮阳帘(如有)全部卷起,天窗(如有)遮阳板(帘)关闭 3/4;收缩式衣帽架为打开状态等。

9.3 试验方法

9.3.1 外观目测检查

根据试验计划选定的检测周期,在 5.2 规定的环境中,按附录 A 规定的整车外观检测内容进行各种 老化现象的目测检查。检查时可采用 5~10 倍放大镜,对试样进行观察。
注:渗析物、长霉、起霜等老化现象的目测检查应在试样清洁前进行预观察。

9.3.2 光泽度的测量
涂层表面光泽度测量应满足 GB/T 9754 的要求;塑料表面光泽的测量应满足 GB/T 8807 的要求。整 车装饰部件有纹理表面光泽的测量方法是在测量位置上任意标出 0°位,然后从 0°位开始依次顺时针 旋转 90°、180°和 270°4 个方向进行测量,读取每一测量方向的光泽数据,光泽测量几何角度的选 择应满足 GB/T 9754 或 GB/T 8807 的要求。
9.3.3 颜色与鲜映性(DOI)的测量

涂层表面颜色的测量应符合 GB/T 11186.2 的要求,选择标准照明体 D65 和观察者视域角为 10°的 视场下进行;塑料、橡胶表面颜色的测量应符合 GB/T 15596、GB/T 3511 的要求。
9.3.4 涂层划痕腐蚀检测

观察划痕的腐蚀出现时间、状态及腐蚀产物,测量垂直划痕(Y)两侧涂层区域与水平划痕(X)两侧涂 层区域的最大腐蚀点间垂直于原始划痕的距离,以 mm 为单位记录测量数据。也可以按 GB/T 30789.9

相关规定进行测量。
9.3.5 涂层铅笔硬度检测
规定试验开始时与结束后,应符合 GB/T 6739 规定的手工操作法测定其铅笔硬度。
9.3.6 涂层划格检测

试验开始时与结束后,应符合 GB/T 9286 的要求。

9.3.7 涂层厚度检测

试验开始时与结束后,应符合 GB/T 13452.2 的要求。

9.3.8 样车操作检查
在暴露试验中,样车每周应启动一次并怠速运行 40 分钟或在水泥混凝土或沥青铺装路面进行 150km
的行驶。启动或行驶之后,应对以下电器功能件进行检查: a)检查刮水器、风窗洗涤器、除霜装置、玻璃升降器、门锁、内锁提钮、行李箱门及发动机盖等性
能是否正常。
b)检查发动机、变速器、悬挂及转向系统等工作是否正常及电池充电性能等。
对于电动汽车,在进行行驶操作前,应充满动力电池电量,当行驶至电量报警或某一规定的里程(如
150km)后应再次充满电池电量,然后按上述要求对样车进行检查(仅检查适于电动汽车的功能件)。

9.3.9 车内空气有害物的采样与分析

选择晴朗的天气,在样车暴露试验状态下对车内空气进行采样。采样分为准备、密闭和样品采集三 个阶段。在准备阶段,应打开所有车门,布置好采样导管,静置不少于 1.5 小时时间,准备阶段结束后 进入密闭阶段;在密闭阶段,应能覆盖户外空气温度上升的主要时间段,整个过程须关闭所有车门及空 调出风口,当车内空气温度达到最高点后进入样品采集阶段;在采集阶段,样品采集程序参照 HJ/T 400 进行。整个采样过程需详细记录各阶段的时间、户外空气温度、户外风速、车内空气温度、车内大气压 力等参数。采样完成后,按照 HJ/T 400 相关规定进行样品处理和分析。
9.3.10 车体温度及车内空气温、湿度测量

投放试验后,如设置温、湿度测量跟踪设备,应在温、湿度测量点上安装探头及连接记录仪。

9.3.11 TNR 测量

投放试验后,对选定的 TNR 测量点进行每天跟踪测量,测量设备的测量频率应不低于 5 分钟一次。

9.3.12 拍照

在试验过程中,对出现特殊老化现象的部位应及时拍照记录。拍照时要求标上标识和日期或在图片 中做相应的编辑处理。
9.4 环境因素的监测
按 GB/T 3681 的规定记录所有的气象条件因素和会影响试验结果的大气环境因素。每天记录的气象 要素至少包括以下内容:
a) 气温(℃); b) 相对湿度(%); c) 降雨量(mm);

d) 湿润时间(h);
e) 太阳总辐射能量(MJ/m2), f) 太阳紫外辐射能量(MJ/m2);
g) 其他(如风向、风速、大气压力等)。

 

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