專利名稱：一種汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法
技術領域：
本發明屬于汽車塑料內外飾件的測試領域，更具體地說，涉及一種汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法。
背景技術：
近年來隨著人們對汽車品質要求的不斷提高，汽車塑料內外飾件的耐刮擦性也逐漸提上日程。而要有效地開展相關的工作，就需要統一的標準來衡量。如果汽車公司的檢測部門沒有相關的測試儀器與統一的測試標準，就無法有效地檢測耐刮擦性能的好壞，常常需要委外測試，周期較長，造成公司內部工作效率低，所以需要建立合適的檢測汽車塑料內外飾件的耐刮擦性能的試驗方法。國內目前并無汽車塑料內外飾件耐刮擦相關的專利和標準，世界上也還沒有形成統一的汽車塑料內外飾件的耐刮擦性能的測試方法，但國外各大汽車生產商為滿足耐刮擦工作要求都有自己的測試標準，總結現有的測試方案大概有三種:1、借用涂料、油漆附著力、紡織物色牢度等測試方法；2、采用五指刮擦測試儀模擬實際劃傷形式，再使用顯微鏡測試劃痕的寬度；3、采用十字 劃格儀器模擬實際劃傷形式，再使用分光測色計測試樣品刮擦前后的色差變化。然而，上述三種測試方案均存在不足:1、關于第一種測試方法:涂料、油漆附著力主要針對涂覆物，但涂層厚度較薄，紡織物色牢度測試偏重耐磨測試，上述借用的測試方法都不適合用于對汽車塑料內外飾件的耐刮擦性能進行測試；2、關于第二種測試方法:汽車消費者比較關注目視感覺，測試劃痕寬度并不能有效地表征目視效果，往往存在相同的劃痕寬度，而目視效果相差較大的現象；3、關于第三種測試方法:實際的汽車塑料內外飾件的刮傷形式大部分比較隨意，劃痕十分稀疏，而此方法制得細密網格狀劃痕，模擬實際劃傷的仿真性較差；且劃痕間距較小，劃痕之間的相互影響較大，不利于分光測色計進行測試，不利于測試的穩定性，另外，由于網格細密，刮擦行程較長，對刮指的損傷嚴重，并且測試成本較高。

發明內容
本發明旨在解決現有的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中測試劃痕寬度的測試方法并不能有效地表征目視效果，而采用十字劃格儀器模擬實際劃傷形式，劃痕之間的相互影響較大，不利于分光測色計進行測試，不利于測試的穩定性，并且測試成本較高的技術問題。為了解決上述技術問題，本發明提供一種汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，包括下述步驟:
步驟1:提供汽車塑料內外飾件樣板；
步驟2:使用五指刮擦測試儀對所述汽車塑料內外飾件樣板進行刮擦操作，在所述汽車塑料內外飾件樣板的表面刮擦出垂直交叉點；步驟3:采用分光測試計測試以汽車塑料內外飾件樣板的垂直交叉點為中心的區域，得出以所述垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值，所述色差值的大小表征汽車塑料內外飾件的耐刮擦性能。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，每種汽車塑料內外飾件產品每批次隨機選取m塊作為汽車塑料內外飾件樣板進行測試，m的取值為1-10。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，所述汽車塑料內外飾件樣板為符合五指刮擦測試儀、分光測試計檢測平臺要求尺寸的汽車塑料內外飾件樣板；所述汽車塑料內外飾件樣板為平滑樣板、紋路樣板或者圖案樣板。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，采用五指刮擦測試儀在所述汽車塑料內外飾件樣板上刮擦出包括η個垂直交叉點的刮痕網格，η的取值大于等于9，相鄰2個垂直交叉點之間的間距大于8_。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，相鄰2個垂直交叉點之間的間距為8-22mm。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，所述五指刮擦測試儀的每根刮指的載荷相同，為10±0.5N或5±0.5N;刮擦速度為100±5mm/s。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，在步驟2中，使用五指刮擦測試儀對所述汽車塑料內外飾件樣板進行刮擦操作時，選擇五指刮擦測試儀的五個刮指中的至少二個 進行刮擦操作。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，采用分光測色計測試單個樣板的以η個垂直交叉點為中心的區域，得出單個樣板上η個以垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值Λ L1、A L2…Λ Ln,然后計算單個樣板的平均色差值Λ L, Λ L的大小表征單個樣板的耐刮擦性。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，每種汽車塑料內外飾件產品每批次隨機選取m塊作為汽車塑料內外飾件樣板進行測試，m的取值為1-10 ;采用分光測色計分別測試m個樣板，分別得出m個樣板上以η個垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的平均色差值AL，計算m個樣板的平均色差值ΛL' ,AL'的大小表征該批次汽車塑料內外飾件產品的耐刮擦性。在所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法中，所述測試方法在實驗室環境內進行，溫度為23 ± 2°C，濕度為50%± 5%，所述汽車塑料內外飾件樣板在刮擦前、刮擦后靜置16小時以上。本發明的測試方法采用五指刮擦測試儀對所述汽車塑料內外飾件樣板進行刮擦操作，在所述汽車塑料內外飾件樣板的表面刮擦出垂直交叉點，得到具有合理劃痕間距的劃痕網格，模擬汽車內外飾件的刮擦過程；然后采用分光測試計測試以汽車塑料內外飾件樣板的垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值，本發明的測試方法是針對汽車塑料內外飾件開發的耐刮擦測試方法，通過測試色差變化，能夠更有效地表征目視效果，并且具有高仿真性及測試的穩定性，相較于現有的十字劃格法，保證了合理的劃痕間距(8mm以上，優選8mm-22mm)，模擬實際劃傷的仿真性較強，劃痕之間的相互影響較小，能夠更準確地反映樣板的耐刮擦性，另外，刮擦行程較短，對刮指的損傷較輕微，并且測試成本較低。
具體實施例方式為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本領域的技術人員知道，日系、美系車則多采用五指刮擦測試儀，測試劃痕寬度(例如:GMNA GMN3943測試方法)；歐系車多采用十字劃格儀器，測試色差變化(例如:GMW14688測試方法)。五指刮擦測試儀是基于以下汽車標準設計(福特BN 108-13;通用GMN3943;戴姆勒克萊斯勒LP-463DD-18-01)，由美國Taber公司生產，通常具有五個刮指，五指刮擦測試儀廣泛用于汽車行業，主要用于檢測汽車內外飾件中平滑、紋路塑料內外飾件的耐磨性；其包括臺架、安裝在臺架上的氣動的檢測平臺和五根獨立軸桿的刮指(可根據需要更換不同的重量和可選擇的刮指)，測試時，將測試樣品固定在氣動的檢測平臺上 ’五根獨立軸桿的刮指恒定垂直作用在測試樣品表面，刮指安裝在臺架上，操作人員可通過臺架使選定的刮指固定在垂直測試樣品表面的平衡位置，從而使寬度不規則的樣品也可進行測試，通過操作刮指對樣品進行刮擦操作。然而，現有的采用五指刮擦測試儀的測試方法，是采用五指刮擦測試儀在樣品表面刮擦出五條劃痕，模擬實際劃傷形式，再使用顯微鏡測試劃痕的寬度，測試劃痕寬度能夠較為有效的表征耐磨性，但是并不能有效地表征目視效果，往往存在相同的劃痕寬度，而目視效果相差較大的現象。而在本發明中，則是采用五指刮擦測試儀中的 至少二個刮指在樣板表面先刮擦出至少兩條第一劃痕，然后垂直于所述第一劃痕再刮擦出至少兩條第二劃痕，從而在所述汽車塑料內外飾件樣板的表面刮擦出垂直交叉點，可重復進行刮擦，以在所述汽車塑料內外飾件樣板上刮擦出包括η個垂直交叉點的刮痕網格。在優選的情況下，η的取值大于等于9，相鄰2個垂直交叉點之間的間距大于8mm,由于五指刮擦測試儀相鄰二個刮指之間的間距為22mm，為了便于刮擦操作，在更優選的情況下，相鄰2個垂直交叉點之間的間距為8-22_。然后再采用分光測試計測試以所述垂直交叉點為中心的區域，得出以所述垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值。相似地，本領域的技術人員知道分光測色計的工作原理，在現有技術中，分光測色計用于對采用十字劃格儀器模擬實際劃傷形式進行觀察。所述分光測色計選用日本柯尼卡美能達型號為CM-2500d的分光測色計，CM-2500d選用SCI測試模式與D65光源，具體測試條件:1、選擇的觀察角為10° ,光源為日光光源；2、測量面積為8_ (直徑)，包含鏡面反射光，光源發光包括脈沖氙弧燈所有的紫外線成分。在本發明中，采用分光測試計測試以汽車塑料內外飾件樣板的垂直交叉點為中心的區域，得出以所述垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值，與現有的十字劃格測試法的區別在于，雖然十字劃格測試法也測試色差變化，但采用細密劃痕(2mm左右)，由于分光測色計的測量直徑為8mm，十字劃格測試法的劃痕之間會產生相互影響。本發明在刮擦過程中也采用劃痕網格法，但保證了合理的劃痕間距(大于8mm，優選8-22mm)，可以采用分光測色計測色任意一個以垂直交叉點為中心的區域，模擬實際劃傷的仿真性較強，劃痕之間的相互影響較小，劃痕能更準確地反映樣板的耐刮擦性；并且采用五指刮擦測試儀進行刮擦的刮擦行程較短，十字劃格儀只包括一個刮指，而采用五指刮擦測試儀可使用二個以上甚至五個刮指，相鄰兩個刮指之間的距離為22mm，因而對刮指的損傷較輕微，并且，本發明的測試成本較低(五指刮擦測試儀的價格為5-7萬，十字劃格儀的價格為30-40萬)。
據此，本發明提供了一種汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，包括下述步驟:步驟1:提供汽車塑料內外飾件樣板；具體來說，本領域的技術人員知道汽車塑料內外飾件產品包括通過注塑等工藝成型的塑料產品，例如:車輪蓋、儀表盤、面板等；本步驟包括:A、取樣:將汽車塑料內外飾件產品制作成符合五指刮擦測試儀、分光測試計檢測平臺要求尺寸的汽車塑料內外飾件樣板，所述汽車塑料內外飾件樣板為平滑樣板、紋路樣板或者圖案樣板等各種形式的塑料樣板。每種汽車塑料內外飾件產品每批次隨機選取m塊作為汽車塑料內外飾件樣板進行測試，m可根據具體的需要進行選擇，取樣越多則測試結果越趨于真實，但取樣越多則耗時越長，在優選的情況下m=l-10 ;B、靜置:在刮擦前，將選取好的樣板放置在實驗室環境中，溫度為23±2°C,濕度:50±5%中，靜置16小時以上，由于不同的溫度和濕度對耐刮擦檢測結果有影響，為了滿足測試的穩定性，使樣品有充足的時間靜置在實驗室環境下與實驗室的溫度和濕度達到平衡，同時也可以給部分未充分結晶的注塑件提供充足的結晶時間。步驟2:使用五指刮擦測試儀對所述汽車塑料內外飾件樣板進行刮擦操作，在所述汽車塑料內外飾件樣板的表面刮擦出垂直交叉點。如前所述，本發明采用的五指刮擦測試儀由美國Taber公司生產，包括臺架、安裝在臺架上的氣動的檢測平臺和五根獨立軸桿的刮指。在本發明中，本步驟具體包括:A、調節五指刮擦測試儀的試驗參數:根據實際情況選擇合適載荷，使每根刮指承受的載荷相同，一般采用10±0.5N或5±0.5N ;調節刮指的刮擦速度，滿足100±5mm/s ;B、劃網格:將選取的樣板(m個)依次固定在檢測平臺上，調整刮指與樣板的相對位置，采用五指刮擦測試儀中的至少二個刮指在樣板的表面先刮擦出至少兩條第一劃痕，然后垂直于所述第一劃痕再刮擦出至少兩條第二劃痕，在樣板上刮擦出包括η個垂直交叉點的刮痕網格。η可根據具體的需要進行選擇，η值越多則測試結果越趨于穩定、越具有代表性，但垂直交叉點測試越多則耗時越長，一般來說，η的取值大于等于9時，測試結果已具有相對的代表性，因而，優選η的取值大于9。因為，分光測試儀的觀察范圍的直徑為8mm，因而，在優選的情況下，相鄰2個垂直交叉點之間的間距大于8mm，由于五指刮擦測試儀相鄰二個刮指之間的間距為22mm，為了便于刮擦操作，在更優選的情況下，相鄰2個垂直交叉點之間的間距為8-22mm。值得一提的是，為了在所述汽車塑料內外飾件樣板上刮擦出所需的包括η個垂直交叉點的刮痕網格，上述刮擦操作根據需要可采用2-5個刮指，并可重復進行，即可以先刮擦出至少兩條第一劃痕，然后垂直于所述第一劃痕再刮擦出至少兩條第二劃痕，再平行于所述第一劃痕再刮擦出至少兩條第三劃痕，依次進行，相鄰兩個垂直交叉點之間的間距可以不相同，但需要保證大于8mm，以便于分光測試計進行測試。并且通過分別對m個樣板進行刮擦，得到m個具有η個垂直交叉點的刮痕網格的樣板。步驟3:采用分光測試計測試以汽車塑料內外飾件樣板的垂直交叉點為中心的區域，得出以所述垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值，所述色差值的大小表征汽車塑料內外飾件的耐刮擦性能。如前所述，本發明所采用的分光測色計為日本柯尼卡美能達型號為CM_2500d的分光測色計，CM-2500d選用SCI測試模式與D65光源，具體測試條件:1、選擇的觀察角為10°，光源為日光光源；2、測量面積為8mm(直徑)，包含鏡面反射光，光源發光包括脈沖氙弧燈所有的紫外線成分。在本發明中，采用分光測試計測試以汽車塑料內外飾件樣板的垂直交叉點為中心的區域，得出以所述垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值。具體來說，包括下述步驟:A、靜置:將刮擦過的m個樣板放置在實驗室環境，溫度為23±2°C,濕度為50±5%中，靜置16小時以上，由于樣板上的刮痕在產生后的一段時間內會有因重結晶、形變導致愈合等變化，導致這段時間內的測試值不穩定，經實驗驗證，靜置16h后，劃痕較穩定，進而保證測試的穩定性。B、測試色差:采用分光測色計測試刮擦過的單個樣板的η個垂直交叉點為中心的區域，得出單個樣板上η個以垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值Λ L1、A L2…Λ Ln，對m個樣板進行重復操作可得到m組(Λ L1,Δ Ιν..Λ Ln)數據。C、整理數據:計算單個樣板內的平均色差值Λ L，即Λ L1^A Ιν..Λ Ln的平均值，，Λ L的大小表征單個樣板的耐刮擦性。對m組(Λ L1^A Ιν..Λ Ln)數據進行計算，得到m個樣板的平均色差值Λ L' ,AL'的大小表征該批次汽車塑料內外飾件產品的耐刮擦性。需要說明的是，AL、AL'值越小，耐刮擦性能越好。樣十字劃格法以AL值為2為標準，低于2的刮擦性能較好，高于2的刮擦性能較差(十字劃格法)；本發明人根據長期的實驗結果與目視效果，認為本發明的測試方法的AL、AL'的標準為:AL、AL'值小于1，則說明汽車塑料內外飾件產品的耐刮擦性能較好，Λ L、A U值在1-2之間，說明汽車塑料內外飾件產品的耐刮擦性能中等，Λ L、A L'值高于2，則說明汽車塑料內外飾件產品的耐刮擦性能差。綜上所述，本發明采用五指刮擦測試儀刮擦樣板得到合理劃痕間距的劃痕網格(大于8mm，優選為8-22mm)，逼真地模擬汽車內外飾件的刮擦過程，然后采用分光測色計測試樣板以任意一個以垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差變化，模擬目視效果，從而有效地表征 汽車內外飾件耐刮擦性能的優劣,達到了高仿真性、低成本、高效性的工業應用效果，可用來規范與支撐汽車塑料件耐刮擦性能的測試。具有下述特點:1、針對性，本發明是針對汽車塑料內外飾件開發的耐刮擦測試方法；2、有效性，此發明通過測試色差變化，更有效地表征目視效果；3、仿真性，刮擦過程中保證了合理的劃痕間距，模擬實際劃傷的仿真性較強，并采用模擬目視效果的測試方法；4、低成本，設備及測試成本較低。下面通過實施例對本發明作進一步的說明。實施例1
實施例1用于說明本發明的汽車塑料內外飾部件的耐刮擦性能的測試方法，包括下述步驟:
1、將注塑好皮紋的汽車面板產品，選取10塊作為樣板進行測試，將所述10塊樣板在溫度25°C、濕度50%的條件下，靜置24h ；
2、使用五指刮擦測試儀對所述10塊皮紋的汽車扶手樣板進行刮擦操作，刮擦操作的過程:所述五指刮擦測試儀的每根刮指的載荷為10N，采用四個刮指對樣板進行刮擦操作，相鄰兩個刮指之間的間距為22mm，刮擦速度為100mm/S，將每個樣板依次固定在檢查平臺上，調整四個刮指與樣板的相對位置，進行兩個呈相互垂直方向上的刮擦形成刮痕網格，所述刮痕網格包括16個垂直交叉點，相鄰2個垂直交叉點之間的間距為22mm，重復操作10次，得到10塊刮好的樣板；
3、采用分光測色計測試樣板刮擦前后的色差變化，記錄測試結果:采用分光測色計測試單塊樣板上以16個垂直交叉點為中心的區域，得出單個樣板上16個以垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值Λ LUA L2…Λ L16，可以計算單個樣板的平均色差值Λ L，ΛL的大小表征單個樣板的耐刮擦性；依次測試10塊樣板，分別得出10個樣板上以16個垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值，然后計算出10個樣板的平均色差值Λ L',所述平均色差值Λ L'等于1.14，AL'的大小表征汽車面板產品的耐刮擦性能，平均色差值Λ L'越小，說明耐刮擦性能越好，測試結果見表I。表1.
權利要求
1.一種汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，包括下述步驟: 步驟1:提供汽車塑料內外飾件樣板； 步驟2:使用五指刮擦測試儀對所述汽車塑料內外飾件樣板進行刮擦操作，在所述汽車塑料內外飾件樣板的表面刮擦出垂直交叉點； 步驟3:采用分光測試計測試以汽車塑料內外飾件樣板的垂直交叉點為中心的區域，得出以所述垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值，所述色差值的大小表征汽車塑料內外飾件的耐刮擦性能。
2.如權利要求1所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，每種汽車塑料內外飾件產品 每批次隨機選取m塊作為汽車塑料內外飾件樣板進行測試，m的取值為1-10。
3.如權利要求1或2所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，所述汽車塑料內外飾件樣板為符合五指刮擦測試儀、分光測試計檢測平臺要求尺寸的汽車塑料內外飾件樣板；所述汽車塑料內外飾件樣板為平滑樣板、紋路樣板或者圖案樣板。
4.如權利要求1所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，采用五指刮擦測試儀在所述汽車塑料內外飾件樣板上刮擦出包括η個垂直交叉點的刮痕網格，η的取值大于等于9，相鄰2個垂直交叉點之間的間距大于8_。
5.如權利要求4所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，相鄰2個垂直交叉點之間的間距為8-22mm。
6.如權利要求1或4所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，所述五指刮擦測試儀的每根刮指的載荷相同，為10±0.5N或5±0.5N ;刮擦速度為100±5mm/So
7.如權利要求1或4所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，在步驟2中，使用五指刮擦測試儀對所述汽車塑料內外飾件樣板進行刮擦操作時，選擇五指刮擦測試儀的五個刮指中的至少二個進行刮擦操作。
8.如權利要求4所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，采用分光測色計測試單個樣板的以η個垂直交叉點為中心的區域，得出單個樣板上η個以垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值Λ L1、A L2…Λ Ln，然后計算單個樣板的平均色差值Λ L，Δ L的大小表征單個樣板的耐刮擦性。
9.如權利要求4所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，每種汽車塑料內外飾件產品每批次隨機選取m塊作為汽車塑料內外飾件樣板進行測試，m的取值為1-10 ;采用分光測色計分別測試m個樣板，分別得出m個樣板上以η個垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的平均色差值AL，計算m個樣板的平均色差值ΛL' ,AL'的大小表征該批次汽車塑料內外飾件產品的耐刮擦性。
10.如權利要求1所述的汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，其特征在于，所述測試方法在實驗室環境內進行，溫度為23±2°C，濕度為50%±5%，所述汽車塑料內外飾件樣板在刮擦前、刮擦后靜置16小時以上。
全文摘要
本發明提供一種汽車塑料內外飾件耐刮擦性能的測試方法，包括下述步驟步驟1提供汽車塑料內外飾件樣板；步驟2使用五指刮擦測試儀對所述汽車塑料內外飾件樣板進行刮擦操作，在所述汽車塑料內外飾件樣板的表面刮擦出垂直交叉點；步驟3采用分光測試計測試以汽車塑料內外飾件樣板的垂直交叉點為中心的區域，得出以所述垂直交叉點為中心的區域在刮擦前后的色差值，所述色差值的大小表征汽車塑料內外飾件的耐刮擦性能。本發明的測試方法是針對汽車塑料內外飾件開發的耐刮擦測試方法，通過測試色差變化，能夠更有效地表征目視效果，并且具有高仿真性及測試的穩定性，測試成本較低。
文檔編號G01N3/56GK103175749SQ20111044015
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者李尚 , 常德才, 劉勇, 李敏 申請人:比亞迪股份有限公司