菲亞特 - 耐熱循環測試
由義大利裔美國汽車公司菲亞特克萊斯勒汽車公司（FCA，現為Stellantis）開發的耐熱循環測試，是一種用於汽車行業的環境耐久性測試，旨在評估材料、零件以及內外飾件在長期反覆經歷高低溫變化後的性能。該測試常被菲亞特用作材料和零件規格的參考標準，以驗證其長期耐熱耐久性。
汽車零件在車輛的整個使用壽命期間會持續經歷熱脹冷縮。零件可能經歷以下情況：
- 寒冬伊始
- 夏日陽光溫暖
- 暖氣、通風和空調（HVAC）熱衝擊
- 引擎室溫度
- 反覆停車和太陽能負載循環
熱循環耐受性測試證實，反覆熱循環不會導致以下情況：
- 開裂
- 傾斜
- 層分離
- 黏附力喪失
- 尺寸不穩定性
- 表面增白
- 墊片失效
- 電氣故障
- 機械強度降低
測試其耐熱循環性能對於以下方面尤其重要：
儀表板
- 內飾
- 黏合部件
- 塑膠外殼
- 電子模組
- 塗漆部件
- 複合材料
- 安全氣囊展開區域
- 戶外照明系統
原則上，在測試過程中，樣品會暴露於依照預設循環反覆變化的極端溫度下。典型的熱循環包括：
- 暴露於低溫環境
- 過渡期
- 暴露於高溫
- 可選的濕度控制階段
- 恢復到環境條件
反覆的膨脹和收縮會在材料內部和界面產生熱機械應力。雖然具體條件會因零件規格而異，但菲亞特汽車常見的循環熱測試程序包括：
- 低溫：零下30度至零下40度
- 高溫：+80度至+120度
- 循環次數：10-1000
- 等待時間：30分鐘至8小時。
- 過渡率：可控製或自然。
- 濕度：可選
- 測試時長：幾天到幾週不等
一個簡化的例子如下：
- 第一步：在零下40度維持2小時。
- 第二步：升至+90度
- 第三步：保持 90 度以上溫度 2 小時。
- 第四步：恢復至環境溫度。
- 第五步：重複 50 個循環。
通常評估的組件包括：
- 內部組件：
- 儀表板組件
- 門板
- 中央控制台
- 扶手
- 哈瓦蘭德爾瑪·德利克勒
- 裝飾塗層
- 外部組件：
- 引擎蓋下零件：
主要分析的失效模式如下：
- 開裂：反覆的熱應力會導致硬塑膠出現裂痕。
- 層間分離：多層材料因熱膨脹係數不同而發生分離。
- 黏合劑失效：膠合連接在重複使用後可能會減弱。
- 翹曲：尺寸變形會影響裝配公差。
- 表面缺陷：可能觀察到的現象包括：
- 電子故障：由於循環膨脹，焊點連接和印刷電路板 (PCB) 組件可能會發生故障。
現代車輛採用多種聚合物和多材料體系，這些體系的熱膨脹特性各不相同。例如，基於材料的熱膨脹特性如下：
- 鋼材：低膨脹係數。
- ABS塑膠：膨脹係數較高。
- 聚丙烯：膨脹係數非常高。
- 玻璃纖維複合材料：定向膨脹
當黏合在一起時，熱循環會產生內部應力。如果不進行驗證測試，
- 塗層中可能會形成空隙。
- 安全氣囊撕裂處的縫線可能會變弱。
- 電子元件可能過早失效。
- 可能會出現噪音和喀喀聲。
- 防水性能可能受到影響。
測試結束後，從以下幾個方面對組件進行檢查：
- 視覺缺陷
- 功能性能
- 尺寸穩定性
- 黏合強度
- 機械完整性
- 電氣連續性
- 抗滲
同時，許多菲亞特車型規格要求如下：
- 不應有可見的裂縫。
- 永久變形不應消失。
- 不應存在功能障礙。
以下標準中也包含了熱循環測試的概念：
- ISO 16750 道路車輛 – 電氣和電子設備的環境條件和測試。
- J1455 重型車輛應用中電子設備設計建議的環境實務。
- IEC 60068-2-14 環境測試 - 第 2-14 部分：測試 - 測試 N：溫度變化
- LV124 3,5噸以下機動車輛的電氣和電子元件 - 一般要求、測試條件和測試方法。
- PV1200 汽車零件 - 環境循環耐久性測試（80 度/-40 度）
- GS 95024 汽車電氣和電子元件－環境要求和測試
耐熱性和耐熱循環性其實是不同的概念。本質上，耐熱性指的是以下方面：
- 持續高溫
- 它用於評估熱穩定性。
- 靜態曝光
- 專注於老化問題
相較之下，耐熱循環性能指的是以下幾個方面：
- 反覆的溫度變化
- 它評估疲勞行為。
- 動態曝光
- 專注於擴張/收縮。
某種材料可以承受持續高溫，但在反覆熱循環疲勞作用下仍可能失效。
熱循環耐受性測試至關重要，因為它能在較短的實驗室時間內模擬車輛多年實際使用情況。它能從以下幾個方面幫助製造商：
- 預測長期韌性
- 改進材料選擇
- 驗證黏合劑系統
- 防止保固索賠
- 確保乘客安全。
- 保持尺寸精度
- 提高全球氣候條件下的可靠性
對於菲亞特汽車的認證項目而言，熱循環被認為是汽車內外飾件的基本環境耐久性驗證測試。
多年來，憑藉我們經驗豐富的專業團隊，我們始終專注於客戶需求，提供先進的測試服務，並協助客戶建立、實施和改進管理系統。在此基礎上，我們也為企業提供耐熱循環測試服務。
