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汽车内饰材料的刮擦性能与烟密度性能检测解析

  五指刮擦耐划伤测试仪用于检测各种汽车用内饰材料,如塑料、橡胶、皮革、织物、涂层材料、非涂层材料及其他复合材料等的耐刮擦性能。另外,耐刮擦测试是目前众多材料需要做的一项检测指标,常用的关于耐刮擦测试方法有:五指刮擦法、百格法、塑料刮指刮擦法等,但是其原理基本相似,本文重点介绍关于五指刮擦和十字刮擦的原理。

  五指刮擦:

  使用碳化钨作为刮擦指,精确检测受非常规定义物理形式(如刮、抓、刨削等)破坏的表面磨损情况。主动检测汽车内、外饰件中平滑、纹路塑料饰件的耐磨性。

  基于汽车行业标准技术要求而设计(福特BN 108-13;通用GMN3943;戴姆勒克莱斯勒LP-463DD-18-01),通常有五个触点。

  仪器支架支持五个独立的花键杆,这样可以为磨针加载连续垂直的力(磨针可互换,直径1.0mm或7.0mm,为半圆型头)。支架的手柄可控制它悬臂的高低,五个支撑架可使一个或更多悬臂移动到不碍事的地方,从而触碰不到测试中的样本。

  测试样品固定在压缩空气驱动的检测平台上。五根独立轴杆的刮指,可更换不同的重量和可选择的刮指头,恒定垂直作用在测试样品表面。刮指头安装在坚硬的台架上,操作人员可通过支架使指定的刮指头固定在平衡位置,从而使宽度不规则的样品也可进行测试。

  五指刮擦/划伤测试仪的设计是为了塑料材质评估,坚硬材质耐磨、油漆、油墨、软金属、油地毯和其它材质的检测。

  刮擦原理:本测试方法是用来测试表面材料抵抗由刮指引起伤害的能力。按照材料使用中可能接触到的指甲或其他硬质物,采用不同材料的刮指,按照规定的方向、行程、速度,以一定的压力作用于样品表面,刮擦头和样品做相对运动,产生单向的、非往复的直线刮擦轨迹,刮痕之间保持平行。终评定材料的刮痕感官等级,刮擦区域和未刮擦区域的色差,或样品表面遭到损坏时的小刮擦力。

  仪器由电机驱动机构、刮擦组件、样品夹持固定装置等组成。刮擦组件包括刮擦支架、刮指、刮指定位套、加压装置(砝码及砝码支撑杆)等。仪器可自由安装、更换、拆卸不同规格的刮指,能够在不同负荷下实施匀速单向直线刮擦运动。该仪器采用嵌入式系统、人机界面操作对测试流程进行自动化控制,采用精密的伺服电机、滚珠丝杠传动,对于在相关标准下的刮擦速度控制精确度具有决定性的作用。采用碳化钨材质做刮指增加仪器适用寿命,本仪器采用铝合金及不锈钢材质外观简洁轻便且耐腐蚀。

  十字刮擦:

  以通用的GMW14688及大众的PV3952为代表。利用一定直径(一般是0.5mm或1mm)的金属刮针在制品表面以5-15N力刮划相互垂直的2组平行划痕,后测量刮划前后划痕区域的色差或黑度的变化。

  刮擦原理:本测试方法是用来测试表面材料抵抗由刮指引起伤害的能力。按照材料使用中可能接触到的指甲或其他硬质物,采用不同材料的刮指,按照规定的方向、行程、速度,以一定的压力作用于样品表面,刮擦头和样品做相对运动,产生单向的、非往复的直线刮擦轨迹,刮痕之间保持平行。终评定材料的刮痕感官等级,刮擦区域和未刮擦区域的色差,或样品表面遭到损坏时的小刮擦力。

  当今,交通工具火灾事故的频发,内饰材料助燃等问题的出现,进一步推动了消费者提高汽车安全舒适性的需求。应根据汽车工业的特点,将材料阻燃研究的方法机理、标准有机地结合地应用到汽车内饰材料阻燃性研究上来,进一步从本质上提高汽车内饰材料的质量安全性。此外,汽车内饰材料燃烧测试标准是确保汽车安全的重要因素之一,亟待综合国内外的相关标准制定并完善一系列的汽车内饰材料燃烧测试标准。与此同时,相关的职能部门应加大标准的执行力度,加强汽车内饰材料的质量监督,降低安全隐患,切实有效提升汽车内饰材料的安全性。

  材料燃烧时产生的毒性物质对人的杀伤力也很强,目前主要有化学分析法和生物实验法。GB/T20285 -2006《材料产烟毒性危险分级》主要采用实验室定量制取材料烟气的方法和实验小鼠急性吸入烟气染毒的方法进行材料毒性评价。

  常见的烟密度测试仪分两种: 塑料烟密度测试仪和建材烟密度测试仪。这两种测试仪在汽车内饰材料测试烟密度时均要用到。汽车内饰中的一些缓冲材料多为PU和PP发泡材料等,多用塑料烟密度测试。塑料类内饰材料要求烟密度等级(SDR)≤75,试验方法按GB/T 8627的规定执行。内墙板、内顶板及贴面等内饰材料烟密度的测试多采用建材烟密度测试仪。仪器原理是采用比尔琅勃定律,利用火焰直接冲击试样,材料燃烧产生烟气,然后通过遮挡光线的透过率,进一步判别气烟密度数值(SDR) 。

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