一:擦伤试验的目的
汽车塑料制品广泛应用于仪表板、门内饰板、保险杠和装饰件等内外饰部位,这些零件在日常使用中会因乘员接触、物品摩擦和洗车刷洗等原因产生表面划伤。划伤不仅影响外观品质,还可能成为应力集中点,在长期使用中发展为裂纹。擦伤试验通过模拟实际使用中的刮擦和洗刷工况,在实验室中对塑料制品表面施加规定条件的摩擦作用,评价其耐划伤性能和表面损伤程度,为材料选型、表面处理工艺优化和产品质量验收提供数据依据。
二:试验方法与条件
刮伤试验
刮伤试验用于检查塑料制品受损坏的程度。将制品表面用000#钢纤维进行摩擦,表面压力设定为6.5kPa,摩擦速度为6m/min,摩擦次数由供需双方根据产品使用条件协商确定。试验后观察制品表面的划痕数量、深度和分布情况,评价材料的耐刮伤能力。
洗涤试验
洗涤试验用于检查外部塑料制品在洗车过程中受损坏的程度。将符合规定性质的泥水涂在制品表面使其均匀湿润,自然干燥后用水粗略除去表面泥污,再用海绵、布或塑料刷洗刷3至5次,最后使制品自然干燥。试验后评价表面是否出现划痕、失光或涂层脱落等现象。
刮擦试验机测试
刮擦试验机测试采用标准化的刮擦装置,使用碳化钨刮擦指对塑料表面施加规定载荷并按规定速度移动。部分测试方法采用十字划格法,刮擦线间距为2mm,试验面积至少为40mm×40mm,使用直径为1mm的碳化钨刮头施加规定试验力。该方法可定量评价划痕的可见程度和材料的抗划伤等级。
三:相关标准
QC/T 15-1992《汽车塑料制品通用试验方法》是汽车塑料制品擦伤试验的主要标准依据,其中第5.9.3.2条规定了耐擦伤性的试验方法和评价准则。
| 标准编号 | 标准名称 | 适用内容 |
|---|---|---|
| QC/T 15-1992 | 汽车塑料制品通用试验方法 | 刮伤试验、洗涤试验 |
| ISO 17541:2014 | 塑料 划痕损伤和划痕可见性的定量评价 | 划痕深度与可见性评价 |
| T/CPCIF 0045-2020 | 车用改性聚丙烯材料耐划伤性能的测定 十字划格法 | 改性聚丙烯材料 |
ISO 17541:2014规定了划痕损伤和划痕可见性的定量评价方法,适用于评价塑料材料在刮擦后的表面损伤程度。T/CPCIF 0045-2020则针对车用改性聚丙烯材料,采用十字划格法评价耐划伤性能,在汽车内饰材料领域具有较高的适用性。
四:试验流程
- 根据塑料制品的材料类型和表面处理方式确定适用的试验方法和评价准则。
- 从制品上裁取规定尺寸的试样,或直接使用成品件进行试验。
- 在标准环境下对试样进行状态调节,使温湿度达到试验要求。
- 按选定方法开展刮伤试验、洗涤试验或刮擦试验机测试,记录试验参数。
- 试验后在规定光照条件下观察划痕情况,采用灰度卡或色差仪进行评价。
- 汇总各项评价数据,与标准限值或客户规格比对后出具检测报告。
五:第三方试验服务
第三方检测机构为汽车塑料制品企业提供独立的擦伤试验服务,检测能力覆盖聚丙烯、ABS、聚碳酸酯和聚氯乙烯等常用汽车塑料材料。检测机构配备刮擦试验机和五指刮擦测试仪等设备,能够按QC/T 15等标准完成刮伤试验、洗涤试验和定量刮擦评价。
擦伤试验报告可用于主机厂材料准入审核、内外饰件产品验收和供应商质量评价等场景。对于塑料制品生产企业,试验数据有助于评价不同材料牌号和表面处理工艺的耐划伤性能差异,指导材料选型和涂层工艺优化。检测机构还可根据制品的实际使用条件设计差异化的试验方案,如针对高接触频率部位增加摩擦次数或提高试验载荷。
六:结果分析与改进
- 划痕深度评价:使用表面轮廓仪测量划痕深度,深度越大表示材料抗划伤能力越差,可通过提高材料表面硬度或添加耐刮擦助剂改善。
- 色差评价:以划痕区域与未划伤区域的色差值ΔL作为评价指标,通常要求ΔL低于规定限值,色差过大提示材料配方中颜料分散不均。
- 灰度等级评价:采用灰度卡对划痕可见程度进行目视评级,评级结果应不低于规定的灰度等级。
- 表面处理工艺关联:涂层类制品的擦伤性能与涂层附着力和表面能密切相关,划痕处出现涂层剥落需优化涂装前处理。
擦伤试验不合格的常见原因包括材料表面硬度过低、润滑剂添加量不足和颜料体系分散不良等。针对性的改进方向包括添加耐刮擦助剂、优化注塑工艺参数以改善表面致密度,以及选择与基材相容性更好的涂层体系。
七:总结
汽车塑料制品擦伤试验通过刮伤试验、洗涤试验和刮擦试验机测试等方法,评价塑料制品表面的耐划伤性能和洗刷耐受能力,QC/T 15-1992为检测提供了标准化的试验程序。划痕深度、色差和灰度等级是试验结果评价的主要指标。塑料制品企业宜在产品开发阶段完成不同材料方案和表面处理工艺的擦伤性能对比,将检测数据作为材料选型和工艺优化的技术依据,持续提升产品的外观品质和耐用性。
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