เฟียต - การทดสอบความทนทานต่อวัฏจักรความร้อน

การทดสอบความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (Heat Cycle Resistance Test) พัฒนาโดยบริษัท Fiat Chrysler Automobiles (FCA) (ปัจจุบันคือ Stellantis) บริษัทผลิตรถยนต์สัญชาติอิตาลี-อเมริกัน เป็นการทดสอบความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เพื่อประเมินว่าวัสดุ ชิ้นส่วน และส่วนประกอบภายในและภายนอกรถยนต์สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงและต่ำซ้ำๆ ได้อย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป การทดสอบนี้มักใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงในข้อกำหนดวัสดุและชิ้นส่วนของ Fiat เพื่อตรวจสอบความทนทานต่อความร้อนในระยะยาว

ชิ้นส่วนยานยนต์ต้องเผชิญกับการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อนอย่างต่อเนื่องตลอดอายุการใช้งานของรถยนต์ ชิ้นส่วนอาจต้องเผชิญกับ:

• ช่วงเริ่มต้นฤดูหนาวที่หนาวเย็น
• แสงแดดฤดูร้อนที่อบอุ่น
• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และเครื่องปรับอากาศ (HVAC)
• อุณหภูมิในห้องเครื่องยนต์
• วงจรการจอดรถและการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ซ้ำๆ

การทดสอบความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิยืนยันว่า การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ ไม่ก่อให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้:

• กรอบ
• การเอียง
• การแยกชั้น
• การสูญเสียการยึดเกาะ
• ความไม่เสถียรของมิติ
• การฟอกสีผิวหน้า
• ปะเก็นชำรุด
• ความผิดพลาดทางไฟฟ้า
• ความแข็งแรงเชิงกลลดลง

การทดสอบความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ:

แผงหน้าปัด

• ตกแต่งภายใน
• ชิ้นส่วนที่ติดกาว
• ตัวเรือนพลาสติก
• โมดูลอิเล็กทรอนิกส์
• ชิ้นส่วนที่ทาสี
• วัสดุคอมโพสิต
• บริเวณการทำงานของถุงลมนิรภัย
• ระบบไฟส่องสว่างภายนอกอาคาร

โดยหลักการแล้ว ในระหว่างการทดสอบ ตัวอย่างจะถูกนำไปสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงมากซึ่งเปลี่ยนแปลงซ้ำๆ ตามรอบที่กำหนดไว้ รอบความร้อนโดยทั่วไปประกอบด้วย:

• การสัมผัสกับอุณหภูมิต่ำ
• ช่วงเปลี่ยนผ่าน
• การสัมผัสกับอุณหภูมิสูง
• เวทีควบคุมความชื้น (เลือกได้)
• กลับสู่สภาวะปกติ

การขยายตัวและการหดตัวซ้ำๆ ก่อให้เกิดความเค้นทางความร้อนเชิงกลภายในวัสดุและที่บริเวณรอยต่อ แม้ว่าเงื่อนไขที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามข้อกำหนดของชิ้นส่วน แต่โดยทั่วไปแล้วโปรแกรมการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของรถยนต์เฟียตประกอบด้วย:

• อุณหภูมิต่ำสุด: -30 องศา ถึง -40 องศา
• อุณหภูมิสูง: +80 ถึง +120 องศาเซลเซียส
• จำนวนรอบ: 10-1000
• ระยะเวลารอคอย: ตั้งแต่ 30 นาทีถึง 8 ชั่วโมง
• อัตราการเปลี่ยนแปลง: ควบคุมหรือตามธรรมชาติ
• ความชื้น: เลือกได้
• ระยะเวลาการทดสอบ: ตั้งแต่ไม่กี่วันถึงไม่กี่สัปดาห์

ตัวอย่างแบบง่ายมีดังนี้:

• ขั้นตอนที่หนึ่ง: เก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิ -40 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง
• ขั้นตอนที่สอง: ยกขึ้นเป็น +90 องศา
• ขั้นตอนที่สาม: คงอุณหภูมิไว้ที่ +90 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง
• ขั้นตอนที่สี่: กลับสู่อุณหภูมิห้อง
• ขั้นตอนที่ห้า: ทำซ้ำ 50 รอบ

โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบที่ได้รับการประเมิน ได้แก่:

• ส่วนประกอบภายใน:
  • ส่วนประกอบแผงหน้าปัด
  • แผงประตู
  • คอนโซลกลาง
  • ที่วางแขน
  • ช่องระบายอากาศ
  • การเคลือบตกแต่ง
• ส่วนประกอบภายนอก:
  • ตัวเรือนกระจก
  • ชุดโคมไฟ
  • ผ้าอนามัยแบบสอด
  • กริด
  • ฝาครอบเซ็นเซอร์
• ส่วนประกอบใต้ฝากระโปรง:
  • รัด
  • ฉนวนสายเคเบิล
  • ถังเก็บของเหลว
  • หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

ลักษณะความล้มเหลวหลักที่ได้รับการตรวจสอบมีดังต่อไปนี้:

• การแตกร้าว: ความเครียดจากความร้อนซ้ำๆ อาจทำให้เกิดรอยแตกในพลาสติกแข็งได้
• การแยกชั้น: วัสดุหลายชั้นสามารถแยกออกจากกันได้เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน
• กาวอาจเสื่อมสภาพ: การเชื่อมต่อด้วยกาวอาจอ่อนตัวลงหลังจากใช้งานซ้ำๆ
• การบิดเบี้ยว: การเปลี่ยนแปลงขนาดอาจส่งผลต่อความคลาดเคลื่อนในการประกอบ
• ข้อบกพร่องบนพื้นผิว: สิ่งที่อาจพบเห็นได้ ได้แก่:
  • พอง
  • การเปลี่ยนแปลงความสว่าง
  • ฟอกฟันขาว
  • สัญญาณแห่งการล่มสลาย
• ความล้มเหลวทางอิเล็กทรอนิกส์: การเชื่อมต่อด้วยการบัดกรีและแผงวงจรพิมพ์ (PCB) อาจล้มเหลวเนื่องจากการขยายตัวแบบวนซ้ำ

รถยนต์สมัยใหม่ใช้ระบบวัสดุโพลีเมอร์และวัสดุผสมหลายชนิดที่มีพฤติกรรมการขยายตัวทางความร้อนแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น พฤติกรรมการขยายตัวทางความร้อนของวัสดุแต่ละชนิดมีดังนี้:

• เหล็กกล้า: การขยายตัวต่ำ
• พลาสติก ABS: ขยายตัวได้สูงกว่า
• โพลีโพรพีลีน: ขยายตัวสูงมาก
• วัสดุคอมโพสิตใยแก้ว: การขยายตัวตามทิศทาง

เมื่อเชื่อมติดกันแล้ว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะสร้างความเครียดภายใน หากไม่มีการทดสอบตรวจสอบความถูกต้อง

• อาจเกิดช่องว่างในสารเคลือบได้
• รอยเย็บบริเวณถุงลมนิรภัยอาจอ่อนตัวลงได้
• ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อาจชำรุดก่อนกำหนด
• อาจมีเสียงดังและเสียงคลิกเกิดขึ้นได้
• ประสิทธิภาพในการกันน้ำอาจลดลง

หลังจากทำการทดสอบแล้ว จะมีการตรวจสอบส่วนประกอบต่างๆ จากมุมมองดังต่อไปนี้:

• ความบกพร่องทางสายตา
• ประสิทธิภาพการทำงาน
• ความเสถียรของมิติ
• ความแข็งแรงในการยึดเกาะ
• ความสมบูรณ์ของกลไก
• ความต่อเนื่องทางไฟฟ้า
• ดัน

ในขณะเดียวกัน ข้อกำหนดหลายประการของ Fiat กำหนดให้ต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• ไม่ควรมีรอยแตกร้าวให้เห็น
• การเสียรูปถาวรไม่ควรหายไป
• จะต้องไม่มีความบกพร่องในการทำงานใดๆ

แนวคิดเกี่ยวกับการทดสอบวัฏจักรความร้อนยังรวมอยู่ในมาตรฐานต่อไปนี้ด้วย:

• ISO 16750 ยานยนต์บนท้องถนน – สภาพแวดล้อมและการทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
• J1455 แนวทางปฏิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่แนะนำสำหรับการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานพาหนะขนาดใหญ่
• IEC 60068-2-14 การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม - ส่วนที่ 2-14: การทดสอบ - การทดสอบ N: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
• LV124 ชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ที่มีน้ำหนักไม่เกิน 3,5 ตัน - ข้อกำหนดทั่วไป เงื่อนไขการทดสอบ และวิธีการทดสอบ
• ชิ้นส่วนรถยนต์ PV1200 - การทดสอบความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม (80 องศา / -40 องศา)
• GS 95024 ส่วนประกอบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ - ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและการทดสอบ

ความทนทานต่อความร้อนและความทนทานต่อวัฏจักรความร้อนเป็นแนวคิดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยพื้นฐานแล้ว ความทนทานต่อความร้อนหมายถึงสิ่งต่อไปนี้:

• อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง
• เป็นการประเมินความเสถียรทางความร้อน
• การเปิดรับแสงคงที่
• มุ่งเน้นเรื่องผู้สูงอายุ

ในทางตรงกันข้าม ความต้านทานต่อวัฏจักรความร้อน หมายถึงสิ่งต่อไปนี้:

• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ
• เป็นการประเมินพฤติกรรมความเหนื่อยล้า
• การเปิดรับแสงแบบไดนามิก
• เน้นการขยายตัว/หดตัว

วัสดุสามารถทนต่อความร้อนคงที่ได้ แต่ก็อาจเกิดความเสียหายได้ภายใต้ความล้าจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ

การทดสอบความทนทานต่อวัฏจักรความร้อนถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นการจำลองการใช้งานจริงของรถยนต์เป็นเวลาหลายปีภายในกรอบเวลาที่จำกัดในห้องปฏิบัติการ ซึ่งช่วยผู้ผลิตในด้านต่างๆ ดังนี้:

• การคาดการณ์ความยืดหยุ่นในระยะยาว
• การปรับปรุงการคัดเลือกวัสดุ
• การตรวจสอบระบบกาว
• การป้องกันการเรียกร้องการรับประกัน
• เพื่อความปลอดภัยของผู้โดยสาร
• รักษาความแม่นยำของขนาด
• ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นในสภาพภูมิอากาศโลก

สำหรับโครงการรับรองคุณภาพของเฟียต การทดสอบด้วยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิถือเป็นการทดสอบความทนทานต่อสภาพแวดล้อมขั้นพื้นฐานสำหรับชิ้นส่วนรถยนต์ทั้งภายในและภายนอก

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และให้ความช่วยเหลือในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบความทนทานต่อวัฏจักรความร้อนแก่ธุรกิจต่างๆ อีกด้วย