Фиат - Тест на отпорност на термички циклуси

Развиен од Fiat Chrysler Automobiles (FCA) (сега Stellantis), италијанско-американска автомобилска компанија, тестот за отпорност на топлински циклус е тест за издржливост на животната средина што се користи во автомобилската индустрија за да се процени како материјалите, компонентите и внатрешните и надворешните делови издржуваат повторени промени на високи и ниски температури со текот на времето. Овој тест често се користи како референца во спецификациите за материјали и компоненти на Fiat за да се потврди долгорочната термичка издржливост.

Автомобилските делови се подложени на континуирано термичко ширење и контракција во текот на целиот век на траење на возилото. Една компонента може да биде подложена на:

• Студени почетоци на зимата
• Летно затоплување на сонцето
• Термички шокови за греење, вентилација и климатизација (HVAC)
• Температура на моторниот простор
• Повторени циклуси на паркирање и оптоварување со соларна енергија

Тестирањето на отпорност на термичко циклирање потврдува дека повтореното термичко циклирање не предизвикува следново:

• Напукнување
• навалување
• Разделување на слоеви
• Губење на адхезија
• Димензионална нестабилност
• Белење на површини
• Дефект на дихтунгот
• Електричен дефект
• Намалена механичка цврстина

Тестирањето на отпорноста на термички циклуси е особено важно за:

инструмент табли

• внатрешно уредување
• Залепени компоненти
• Пластични куќишта
• Електронски модули
• Обоени делови
• Композитни материјали
• Области на активирање на воздушните перничиња
• Системи за надворешно осветлување

Во принцип, за време на тестирањето, примерокот е изложен на екстремни температури кои постојано се менуваат според дефиниран циклус. Типичен термички циклус вклучува:

• Изложеност на ниски температури
• Преоден период
• Изложеност на висока температура
• Опционална фаза за контрола на влажноста
• Враќање во амбиентални услови

Повтореното ширење и контракција создаваат термомеханички напрегања во материјалот и на меѓуграничните површини. Иако прецизните услови варираат во зависност од спецификациите на компонентите, вообичаените програми за термичко циклусирање на автомобилите на Fiat вклучуваат:

• Минимална температура: од минус 30 до минус 40 степени
• Највисока температура: од +80 до +120 степени
• Број на циклуси: 10-1000
• Време на чекање: Помеѓу 30 минути и 8 часа.
• Стапка на транзиција: Контролирана или природна.
• Влажност: Опционално
• Времетраење на тестот: од неколку дена до неколку недели

Поедноставен пример е како што следува:

• Чекор еден: Држете на -40 степени 2 часа.
• Втор чекор: Подигнување до +90 степени
• Трет чекор: Држете на +90 степени 2 часа.
• Четврт чекор: Вратете се на собна температура.
• Чекор пет: Повторете 50 циклуси.

Компонентите што обично се оценуваат вклучуваат:

• Внатрешни компоненти:
  • Компоненти на инструмент таблата
  • Панели на вратите
  • Централни конзоли
  • Наслони за раце
  • Отвори за вентилација
  • Декоративен премаз
• Надворешни компоненти:
  • Куќишта за огледала
  • Склопови на светилки
  • Тампони
  • решетки
  • Капаци за сензори
• Компоненти под хаубата:
  • Сврзувачки елементи
  • Изолација на кабел
  • Резервоари за складирање течности
  • Електронски контролни единици

Главните испитувани начини на дефект се следниве:

• Пукнатини: Повтореното термичко оптоварување може да предизвика фрактури кај цврстите пластики.
• Раздвојување на слоеви: Повеќеслојните материјали можат да се одвојат поради нивните различни коефициенти на термичка експанзија.
• Дефект на лепилото: Залепените врски може да ослабнат по циклична употреба.
• Искривување: Димензионалната деформација може да влијае на толеранциите на склопувањето.
• Површински дефекти: Можни набљудувања вклучуваат:
  • експлозивен
  • Промена на осветленоста
  • Белење
  • Знаци на колапс
• Електронски дефекти: Лемените врски и склоповите на печатените кола (PCB) можат да откажат поради циклично ширење.

Современите возила вклучуваат многу полимерни и мултиматеријални системи со различно однесување на термичка експанзија. На пример, однесувањата на термичка експанзија базирани на материјали се следниве:

• Челик: Мала експанзија.
• ABS пластика: Поголемо ширење.
• Полипропилен: Многу висока експанзија.
• Композити од стаклени влакна: Насочно ширење

Кога се споени заедно, термичкото циклирање создава внатрешни напрегања. Доколку не се изврши тестирање за верификација,

• Може да се формираат празнини во премазот.
• Шевовите од кинење на воздушните перничиња може да ослабнат.
• Електронските компоненти може да откажат предвреме.
• Може да се појават шумови и звуци на кликање.
• Хидроизолацијата може да биде нарушена.

По тестирањето, компонентите се испитуваат од следниве перспективи:

• Визуелни дефекти
• Функционални перформанси
• Стабилност на димензиите
• Јачина на адхезија
• Механички интегритет
• Електричен континуитет
• Запечатување

Во меѓувреме, многу спецификации на Fiat бараат следново:

• Не треба да има видливи пукнатини.
• Трајната деформација не треба да исчезне.
• Не треба да има функционално оштетување.

Концептите за тестирање на топлинскиот циклус се вклучени и во следните стандарди:

• ISO 16750 Друмски возила – Услови на животната средина и тестови за електрична и електронска опрема.
• J1455 Препорачани еколошки практики за дизајнирање на електронска опрема кај тешки возила.
• IEC 60068-2-14 Тестови за животна средина - Дел 2-14: Тестови - Тест N: Промена на температурата
• LV124 Електрични и електронски компоненти во моторни возила до 3,5 тони - Општи барања, услови за тестирање и методи за тестирање.
• PV1200 Делови за возила - Тест за издржливост на еколошкиот циклус (80 степени / -40 степени)
• GS 95024 Електрични и електронски компоненти во моторни возила - Барања и тестови за животната средина

Топлинската отпорност и отпорноста на топлинскиот циклус се всушност различни концепти. Во суштина, топлинската отпорност се однесува на следново:

• Постојано висока температура
• Ја проценува термичката стабилност.
• Статичка експозиција
• Фокусиран на стареењето

Спротивно на тоа, отпорноста на топлинскиот циклус се однесува на следново:

• Повторени промени на температурата
• Го проценува однесувањето на замор.
• Динамичка експозиција
• Фокусиран на експанзија/контракција.

Материјалот може да издржи константна топлина, но сепак може да се расипе под повторен замор од термички циклуси.

Тестирањето на отпорноста на топлинскиот циклус се смета за критично бидејќи симулира години на реална услуга на возилото во рамките на компресирана лабораториска временска рамка. Им помага на производителите на следниве начини:

• Предвидување на долгорочна отпорност
• Подобрување на изборот на материјали
• Верификација на лепливи системи
• Спречување на гаранциски побарувања
• За да се обезбеди безбедноста на патниците.
• Одржување на димензионална точност
• Зголемување на сигурноста во глобалните клими

За квалификациските програми на Fiat, термичкото циклирање се смета за фундаментален тест за верификација на издржливоста на животната средина и за внатрешните и за надворешните автомобилски компоненти.

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен тим, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за тестирање на отпорност на топлински циклус за бизнисите.