菲亚特 - 耐热循环测试
由意大利裔美国汽车公司菲亚特克莱斯勒汽车公司（FCA，现为Stellantis）开发的耐热循环测试，是一种用于汽车行业的环境耐久性测试，旨在评估材料、零部件以及内外饰件在长期反复经历高低温变化后的性能。该测试常被菲亚特用作材料和零部件规格的参考标准，以验证其长期耐热耐久性。
汽车零部件在车辆的整个使用寿命期间会持续经历热胀冷缩。零部件可能经历以下情况：
- 寒冬伊始
- 夏日阳光温暖
- 供暖、通风和空调（HVAC）热冲击
- 发动机舱温度
- 反复停车和太阳能负荷循环
热循环耐受性测试证实，反复热循环不会导致以下情况：
- 开裂
- 倾斜
- 层分离
- 粘附力丧失
- 尺寸不稳定性
- 表面增白
- 垫片失效
- 电气故障
- 机械强度降低
测试其耐热循环性能对于以下方面尤为重要：
仪表板
- 内饰
- 粘合部件
- 塑料外壳
- 电子模块
- 涂漆部件
- 复合材料
- 安全气囊展开区域
- 户外照明系统
原则上，在测试过程中，样品会暴露于按照预设循环反复变化的极端温度下。典型的热循环包括：
- 暴露于低温环境
- 过渡期
- 暴露于高温
- 可选的湿度控制阶段
- 恢复到环境条件
反复的膨胀和收缩会在材料内部和界面处产生热机械应力。虽然具体条件会因部件规格而异，但菲亚特汽车常见的循环热测试程序包括：
- 低温：零下30度至零下40度
- 高温：+80度至+120度
- 循环次数：10-1000
- 等待时间：30分钟至8小时。
- 过渡速率：可控或自然。
- 湿度：可选
- 测试时长：几天到几周不等
一个简化的例子如下：
- 第一步：在零下40度保持2小时。
- 第二步：升至+90度
- 第三步：保持 90 度以上温度 2 小时。
- 第四步：恢复至环境温度。
- 第五步：重复 50 个循环。
通常评估的组件包括：
- 内部组件：
- 仪表板组件
- 门板
- 中央控制台
- 扶手
- 通风孔
- 装饰涂层
- 外部组件：
- 引擎盖下部件：
主要分析的失效模式如下：
- 开裂：反复的热应力会导致硬质塑料出现裂纹。
- 层间分离：多层材料由于热膨胀系数不同而发生分离。
- 粘合剂失效：胶合连接在反复使用后可能会减弱。
- 翘曲：尺寸变形会影响装配公差。
- 表面缺陷：可能观察到的现象包括：
- 电子故障：由于循环膨胀，焊点连接和印刷电路板 (PCB) 组件可能会发生故障。
现代车辆采用多种聚合物和多材料体系，这些体系的热膨胀特性各不相同。例如，基于材料的热膨胀特性如下：
- 钢材：低膨胀系数。
- ABS塑料：膨胀系数较高。
- 聚丙烯：膨胀系数非常高。
- 玻璃纤维复合材料：定向膨胀
当粘合在一起时，热循环会产生内部应力。如果不进行验证测试，
- 涂层中可能会形成空隙。
- 安全气囊撕裂处的缝线可能会变弱。
- 电子元件可能过早失效。
- 可能会出现噪音和咔嗒声。
- 防水性能可能受到影响。
测试结束后，从以下几个方面对组件进行检查：
- 视觉缺陷
- 功能性能
- 尺寸稳定性
- 粘合强度
- 机械完整性
- 电气连续性
- 抗渗
同时，许多菲亚特车型规格要求如下：
- 不应有可见的裂缝。
- 永久变形不应消失。
- 不应存在功能障碍。
以下标准中也包含了热循环测试的概念：
- ISO 16750 道路车辆 – 电气和电子设备的环境条件和测试。
- J1455 重型车辆应用中电子设备设计推荐的环境实践。
- IEC 60068-2-14 环境测试 - 第 2-14 部分：测试 - 测试 N：温度变化
- LV124 3,5吨以下机动车辆的电气和电子元件 - 一般要求、测试条件和测试方法。
- PV1200 汽车零部件 - 环境循环耐久性测试（80 度/-40 度）
- GS 95024 汽车电气和电子元件——环境要求和测试
耐热性和耐热循环性实际上是不同的概念。本质上，耐热性指的是以下方面：
- 持续高温
- 它用于评估热稳定性。
- 静态曝光
- 专注于老龄化问题
相比之下，耐热循环性能指的是以下方面：
- 反复的温度变化
- 它评估疲劳行为。
- 动态曝光
- 专注于扩张/收缩。
某种材料可以承受持续高温，但在反复热循环疲劳作用下仍可能失效。
热循环耐受性测试至关重要，因为它能在较短的实验室时间内模拟车辆多年实际使用情况。它能从以下几个方面帮助制造商：
- 预测长期韧性
- 改进材料选择
- 验证粘合剂系统
- 防止保修索赔
- 确保乘客安全。
- 保持尺寸精度
- 提高全球气候条件下的可靠性
对于菲亚特汽车的认证项目而言，热循环被认为是汽车内外饰件的基本环境耐久性验证测试。
多年来，凭借我们经验丰富的专业团队，我们始终关注客户需求，提供先进的测试服务，并协助客户建立、实施和改进管理体系。在此基础上，我们也为企业提供耐热循环测试服务。
