DIN 75220-1992 Ageing of automotive components in solar simulation units《太阳模拟装置中自推进部件的老化试验》.pdf

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1、DIN3 DIN 75220 92 M 2794442 0383006 520 DK 529.11.011.5/.7 : 678.7.019.391 : 620.1 93.6 : 535-2 DEUTSCHE NORM November 1992 Alterung von Kfz-Bauteilen in Sonnensimulationsanlagen I 75220 Ageing of automotive components in solar simulation units 1 Anwendungsbereich und Zweck Das Verfahren dient der E

2、rmittlung des Alterungsver- haltens von polymeren Kfz-Bauteilen in deren originren Einbaulagen und Montageart. Es wird auf komplexe Bau- gruppen oder ganze Fahrzeuge angewendet und ist daher besonders geeignet, Wechselwirkungen von verschiede- nen Werkstoffen innerhalb eines Bauteils oder zwischen m

3、ehreren Bauteilen aufzuzeigen. Erweitert gegenber DIN 75 202 werden die nderungen aller fr den Gebrauch relevanten Eigenschaften wie Form, Farbe, Glanz, Haptik, Festigkeit und die Folgen unter- schiedlicher Wrmeausdehnung unter der Einwirkung von knstlicher Globalstrahlung, Wrme/Klte und Feuchte be-

4、 urteilt. 2 Begriffe 2.1 Alterung Gesamtheit aller im Laufe der Zeit in einem Material irrever- sibel ablaufenden chemischen und physikalischen Vorgn- ge. Anmerkung: Fr Prfzwecke wird eine beschleunigte Alte- rung oft knstlich herbeigefhrt. (Aus: DIN 50 035 Teil 1/03.89) 2.2 Sonnensimulationsanlage

5、Eine Sonnensimulationsanlage ist eine Anlage, in der Fahr- zeuge oder Bauteile einer knstlichen Globalstrahlung aus- gesetzt werden. 2.3 Knstliche Globalstrahlung Knstliche Globalstrahlung ist eine der Globalstrahlung hnliche Strahlung fr Prfzwecke, deren spektrale Strah- lungsverteilung und Bestrah

6、lungsstrke auf der Bezugs- ebene in den CIE-Publikationen No 20 und No 85 angege- ben sind. 2.4 Prfkammer Die Prfkammer ist eine Vorrichtung, in der die klimatischen Bedingungen an den Auenflchen eines Fahrzeugs simu- liert werden: Outdoor-Bedingungen. 2.5 Prfkasten Der Prfkasten ist eine Vorrichtun

7、g, in der die klimatischen Bedingungen im geschlossenen Fahrgastraum simuliert werden : Indoor-Bedi ng ungen. 2.6 Bezugsebene Bezugsebene ist eine gedachte Flche in der leeren Prf- kammer oder im leeren Prfkasten, in der die vorgegebe- nen Klimaparameter wie Bestrahlungsstrke, Temperatur usw. gemess

8、en werden. 2.7 Nutzbares Prfvolumen Nutzbares Prfvolumen einer Sonnensimulationsanlage ist das Volumen, in dem die vorgegebenen Klimaparameter eingehalten werden. 2.8 Oberflchentemperatur Oberflchentemperatur ist diejenige Temperatur, die durch die knstliche Globalstrahlung und Wrmeaustausch mit der

9、 Umgebung auf der bestrahlten Bauteiloberflche er- zeugt wird. Sie ist hher als die Prfkammer- und Prfka- stentemperatur. Anmerkung 1 : In dieser Norm wird die Oberflchentempe- ratur charakterisiert durch die Schwarzstandard- Temperatur. Anmerkung 2: Die Temperatur der bestrahlten Oberflche der Prob

10、e wird durch die Bestrahlungsbedingun- gen, durch die materialspezifischen und oberfl- chenspezifischen Eigenschaften der Probe und den Wrmebergang bestimmt. Eine korrekte Messung ist aufwendig oder physikalisch sehr schwierig. 2.9 Prfkammertemperatur (auch: Outdoor-Temperatur) Die Prfkammertemperat

11、ur ist diejenige Lufttemperatur, die durch Lufttemperierung vorgegeben wird. 2.10 Prfkastentemperatur (auch: Indoor-Temperatur) Die Prfkastentemperatur ist diejenige Lufttemperatur, die durch Lufttemperierung vorgegeben wird. Fr den Fall, da ein Prfkasten Outdoor-Bedingungen ausgesetzt wird, ist die

12、 Prfkastentemperatur eine Megre. Fortsetzung Seite 2 bis 6 Normenausschu Kraftfahrzeuge (FAKRA) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Normenausschu Materialprfung (NMP) im DIN Normenausschu Kunststoffe (FNK) im DIN Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstrae 6, 1000 Berlin

13、30 DIN 75 220 Nov 1992 Preisgr. 11.92 Vertr.-Nr. 0007 DIN1 DIN 75220 92 W 2794442 OL83007 4b7 Seite 2 DIN 75 220 2.11 Probe Proben sind komplette Fahrzeuge, Baugruppen, Bauteile oder Abschnitte davon. 2.1 2 Probekrper Probekrper sind Materialproben, die der Probe vor, wh- rend oder nach der Prfung z

14、ur Beurteilung entnommen werden. 2.13 Beanspruchungszone 1 Die Beanspruchungszone 1 ist ein Bereich des Insassen- raumes, in dem die Bauteile aufgrund ihrer Einbaulage einer starken Beanspruchung ausgesetzt sind (z. B. Instru- mententafel, Hutablage). 2.14 Beanspruchungszone 2 Die Beanspruchungszone

15、 2 ist ein Bereich des Insassen- raumes, in dem die Bauteile aufgrund ihrer Einbaulage einer geringen Beanspruchung ausgesetzt sind (z. B. Tr- innenverkleidung, Teppichboden). 3 Kurzbeschreibung des Verfahrens Komplette Fahrzeuge oder Auenbauteile werden in geeig- neter Weise in Prfkammern eingebrac

16、ht. Innenbauteile werden in Einbaulage montiert und in Prfksten einge- bracht. Bestrahlungsvorrichtungen, die eine knstliche Globalstrahlung erzeugen, bestrahlen die Proben mit einer vorgegebenen Bestrahlungsstrke bei den in Ab- schnitt 7.2.3 vorgegebenen weiteren Klimaparametern. Nach Beendigung de

17、r Prfung wird das Fahrzeug oder das entsprechende Bauteil beurteilt. 4 Bezeichnung Die Bezeichnung einer Alterungsprfung nach dieser Norm setzt sich wie folgt zusammen: - Norm-Nr - 1. Beispiel Bezeichnung einer Zyklusprfung (Z) nach Abschnitt 7.2.1 unter Outdoor-Bedingungen (OUT): 2. Beispiel Bezeic

18、hnung einer Dauerprfung (D) nach Abschnitt 7.2.2 unter Indoor-Bedingungen (IN), Beanspruchungszone 2, Feuchtklima (F) Tag: Prfung DIN 75 220-D-IN2-F Kurzbezeichnung des Prfmodus nach Abschnitt 7.2 Prfung DIN 75 220-Z-OUT 5 Gerte und Hilfsmittel 5.1 MeBgerte Alle nachstehend aufgefhrten Megerte mssen

19、 fr eine Registrierung der Mewerte geeignet sein. Eine Kalibrierung der Megerte mu nach den Angaben des Herstellerserfolgen; jedoch mindestenseinmal je Jahr. 5.1 .i Strahlung Es sind nur solche Megerte zulssig, bei denen vom Her- steller Angaben ber den Temperaturgang und die Alterung des Empfngers

20、sowie ber die cos-getreue Bewertung der auftreffenden Strahlung vorliegen. Zur Messung der Bestrahlungsstrke E in W/m2 und gege- benenfalls der Bestrahlung H in Jlm2 werden folgende Ge- rte verwendet: a) Im Spektralbereich 280 60 1 O00 + 100 1 O00 1 100 Fr die Prfung nach c.ser lorm sind Zyklen- (si

21、ehe Ab- schnitt 7.2.1) oder Dauerprfungen (siehe Abschnitt 7.2.2) mglich. Die Prfdauer mu so abgestimmt sein, da im blichen Ar- beitsrhythmus tgliche Prfungen und Wartungen durch- gefhrt werden knnen. Nach Beendigung der Prfung bzw. nach Entnahme der Proben werden diese min. 24 h konditioniert (sieh

22、e Ab- schnitt 6). Dann werden die Proben nach Abschnitt 8 ge- prft und beurteilt. Zwischen Lieferant und Abnehmer ist zu vereinbaren, welche Prfungen nach Abschnitt 8 an den Proben vorzunehmen sind. 7.2.1 Zyklusprfung Eine Zyklusprfung besteht aus 15 nacheinander zu durch- fahrenden Trockenklima-Zyk

23、len nach Abschnitten 7.2.1.1 und 10 nacheinander zu durchfahrenden Feuchtklima- Zyklen nach Abschnitt 7.2.1.2. Eine Zyklusprfung kann unter Outdoor-Bedingungen nach Tabelle 2 und 5 oder Indoor-Bedingungen nach den Tabellen 3, 4 und 5 durch- gefhrt werden. Bei Prfungen unter Indoor-Bedingungen ist fr

24、 jeden Prfling die Beanspruchungszone zu bestim- men. Daraus ergibt sich, da nach dieser Norm folgende Zyklusprfungen mglich sind: - Zyklusprfung Outdoor (Z-OUT) - Zyklusprfung Indoor 1 (Z-IN1) - Zyklusprfung indoor 2 (Z-IN2) 7.2.1.1 Trockenklima-Zyklus Der Trockenklima-Zyklus simuliert annhernd tro

25、cken-hei- es Arizonaklima. Ein Trockenklima-Zyklus dauert 24 h und besteht aus folgenden Prfklimaten: 8 h 3,5 h Trockenklima-Nacht nach Tabelle 5 8 h 3,5 h Trockenklima-Nacht nach Tabelle 5 1 h In diesen Zeiten sind die bergangsphasen am Anfang jeder Klimastufe enthalten. 7.2.1.2 Feuchtklima-Zyklus

26、Der Feuchtklima-Zyklus simuliert annhernd feucht-war- mes Floridaklima bei Tag und kaltes Alpenklima bei Nacht. Ein Feuchtklima-Zyklus dauert 24 h und besteht aus folgen- den Prfklimaten: 5 h Frostklima-Nacht nach Tabelle 5 12 h Feu,chtklima-Tag nach Tabellen 2,3 oder 4 6 h Frostklima-Nacht nach Tab

27、elle 5 1 h Raumklima fr Begehung, Umbau, Wartung Trockenklima-Tag nach Tabellen 2,3 oder 4 Trockenklima-Tag nach Tabellen 2,3 oder 4 Raumklimafr Begehung, Umbau, Wartung In diesen Zeiten sind die bergangsphasen am Anfang jeder Kiimastufe enthalten. 7.2.2 Dauerprfung Eine Dauerprfung ist eine Prfung

28、unter konstanten Klima- und Bestrahlungsbedingungen entsprechend den Festle- gungen nach Tabellen 2, 3 oder 4. Die Bestrahlungsdauer fr eine Dauerprfung betrgt 240 h. Unterbrechungen fr Wartung, Beurteilung usw. in der Dauerprfung sind zuls- sig; diese sind in der Bestrahlungsdauer nicht enthalten.

29、Es sollten nicht mehr als 3 Unterbrechungen vorgenommen werden. Andere Prfzeiten knnen vereinbart werden, und sind im Prfbericht entsprechend zu vermerken. Nach die- ser Norm sind folgende Dauerprfungen mglich: - Dauerprfung Outdoor TrockenklimaTag (D-OUT-T) - Dauerprfung Outdoor FeuchtklimaTag (D-O

30、UT-F) - Dauerprfung Indoor 1 Trockenklima Tag (D-IN1-T) - Dauerprfung indoor 2 TrockenklimaTag (D-lN2-T) - Dauerprfung Indoor 1 FeuchtklimaTag (D-IN1-F) - Dauerprfung Indoor 2 FeuchtklimaTag (D-IN2-F) Klimaparameter 7.2.3 Prf kl i mate Tabelle 2. Outdoor -Tag Bestrahlungs- W/m2 I 830180 strke*) Schw

31、arz- standard- Temperatur*) Prfkammer- temperatur relative Luftfeuchte Bestrahlungs- strke*) 830 f ao Einheit I Trockenklima I Feuchtklima *) Richtwert kann zwischen Lieferant und Abnehmer vereinbart werden. *) Strahlungsverteilung nach Tabelle 1, zweite Spalte Tabelle 3. Indoor 1 -Tag (Beanspruchun

32、gszone 1) Schwarz- standard- Temperatur*) Prf kasten- temperatur I :m2 1 40 relative Luftfeuchte Bestrahlungs- 830 2 80 830 _+ 80 strke*) *) Richtwert kann zwischen Lieferant und Abnehmer vereinbart werden. Typische Temperaturen liegen um 120 OC. *) Strahlungsverteilung nach Tabelle 1, vierte Spalte

33、 Tabelle 4. Indooi Klimaparameter Schwarz- standard- Temperatur*) Prfkasten- i- temperatur r - 2 -Tag (Beanspruchungszone 2) I I 65 +3 65 +3 I I I I relative Luftfeuchte I L I I I *) Richtwert kann zwischen Lieferant und Abnehmer vereinbart werden. Typische Temperaturen liegen um 100 “C. +*) Strahlu

34、ngsverteilung nach Tabelle 1, vierte Spalte DIN1 DIN 75220 92 D Tabelle 5. Outdoor, Indoor 1 und 2 - Nacht Klimaparameter I Einheit I Trockenklima I Frostklima Prfkasten 1 10+3 1 -10+3 Prfkammer- temperatur relative 55*) Betauung *) Dieser Wert bercksichtigt, da im Trockenklima bei niedrigen Tempera

35、turen (Nacht) auch hohe relative Luftfeuchte auftreten kann. Luftfeuchte zulssig 7.3 berwachung der Expositionsbedingungen 7.3.1 berwachung durch Megerte Die einzustellenden und daraus folgenden Expositionsbe- dingungen werden regelmig registriert und dokumen- tiert. 7.3.1.1 Temperaturen Je nach Kam

36、mertyp/Prfverfahren werden die entspre- chenden Temperaturen als zeitabhngige Gren in regel- migen Abstnden registriert und dokumentiert. 7.3.1.2 Bestrahlungsstrke Wegen der unvermeidlichen Alterung und Verschmutzung von Strahlern und Filtern mu die Bestrahlung mindestens wie folgt berwacht werden:

37、a) Vor Beginn jeder Prfung ist ihre rumliche Verteilung zu messen. b) Whrend jeder Prfung ist der zeitliche Verlauf an ei- nem zu whlenden Referenzpunkt zu messen. Anmerkung: Die alterungsbedingte Verringerung des Strahlungsflusses kann durch Anhebung der elektri- schen Leistung des Strahlers, durch

38、 Abstandsver- ringerung zum Prfkrper oder durch Verringerung der Abschattung (z. B. Drahtgitter) kompensiert werden. Die elektrische Leistung darf jedoch bei Metallhalogenidstrahlern nur nach Angaben des Herstellers von der Nennleistung abweichen. Dar- ber hinaus gehende Abweichungen ergeben unzu- l

39、ssige Anderungen der relativen spektralen Strah- lungsverteilung. 7.3.1.3 Relative Luftfeuchte Die relative Luftfeuchte ist zu registrieren. 7.3.2 berwachung durch Referenzmaterial Um alle metechnisch nicht erfabaren Einflugren zu kontrollieren und vergleichbare Ergebnisse unterschiedli- cher Prfein

40、richtungen sicherzustellen, wird die Exposition von Referenzproben (siehe 5.2) empfohlen. 2794442 OL830LO T5L = DIN 75 220 Seite 5 Fr den unter 5.2 genannten Lichtechtheitsmastab soll sich bei 48 h Belichtung unter der Prfbedjngung ,Dauer- Prfung Indoor 1 Trockenklima Tag“ ein Gesamtfarbab- stand De

41、lta E von 4,3 It 0,4 ergeben. Sollte dieser Wert nicht erzielt werden, mu die Prfeinrichtung korrigiertwer- den. 8 Beurteilung Whrend und nach der Prfzeit werden die Proben beur- teilt. 8.1 Zerstrungsfreie Prfung 8.1.1 Visuelle Abrnusterung Beurteilt werden nderungen im a) Aussehen - Glanz - Flecken

42、 - - Risse b) Konturnderung c) Verwellungen d) Delaminierung 8.1.2 Metechnische Beurteilung Fr die Messung von Farbe und Glanz sind anerkannte Me- thoden wie z. B. DIN 53 236 zu verwenden. 8.2 Zerstrende Prfung Zerstrende Prfverfahren, fr die whrend der Prfung Probekrper entnommen werden mssen, knne

43、n die Aus- sagekraft der Alterungsprfung fr das gesamte Bauteil erheblich einschrnken. sonstige nderungen in der Oberflche 9 Prfbericht Im Prfbericht sind unter Hinweis auf diese Normen anzu- geben: a) Beschreibung der Probe b) Identifikationsdaten c) Werkstoffeigenschaften vor der Prfung d) Prfdurc

44、hf hrung e) Gertedaten, wenn abweichend von dieser Norm f) Daten der Versuchsdurchfhrung einschlielich Prf- datum g) Beurteilung der Probe nach der Prfung h) Besondere Beobachtungen i) Von dieser Norm abweichende Bedingungen Zitierte Normen und andere Unterlagen DIN 5030Teil5 Spektrale Strahlungsmes

45、sung; Physikalische Empfnger fr spektrale Strahlungsmessungen, Begriffe, Kenngren, Auswahlkriterien DIN 50 O1 2 Teil 1 Klimate und ihre technische Anwendung; Luftfeuchte-Meverfahren; Allgemeines DIN 5001 2Teil2 Klimate und ihre technische Anwendung; Luftfeuchte-Meverfahren; Psychrometer DIN 50 O1 2T

46、eil5 Klimate und ihre technische Anwendung; Luftfeuchte-Meverfahren; LiCI-Hygrometer DIN50014 Klimate und ihre technische Anwendung; Normalklimate DIN 50 035 Teil 1 Begriffe auf dem Gebiet der Alterung von Materialien; Grundbegriffe DIN 53 231 Lacke, Anstrichstoffe und hnliche Beschichtungsstoffe; K

47、nstliches Bewittern und Bestrahlen von Be- Schichtungen in Gerten; Beanspruchung durch gefilterte Xenonbogenstrahlung DIN1 DIN 75220 92 2794442 OL83OLL 998 Seite 6 DIN 75 220 DIN 53 236 DIN 53387 DIN 75 202 DIN IEC 68 Teil 2-5 DIN IEC 68 Teil 2-9 DIN IEC 751 ISO/TR 9673 Publication CIE No. 20 Prfung

48、 von Farbmitteln; Me- und Auswertebedingungen zur Bestimmung von Farbunterschieden bei Anstrichen, hnlichen Beschichtungen und Kunststoffen Prfung von Kunststoffen und Elastomeren; Knstliches Bewittern oder Bestrahlen in Gerten; Beanspruchung durch gefilterte Xenonbogenstrahlung Bestimmung der Licht

49、echtheit von Werkstoffen der Kraftfahrzeug-Innenausstattung mit Xenonbo- genlicht Grundlegende Umweltprfverfahren; Teil 2: Prfungen; Prfung Sa: Sonnenstrahlung auf der Erd- oberflche Elektrotechnik; Grundlegende Umweltprfverfahren; Prfungen; Leitfaden fr die Prfung Sa: Sonnenstrahlung, Identisch mit IEC 68-2-9 Ausgab