SAE J2527氙燈老化試驗(yàn)箱背部噴淋有必要嗎？

我們前文中有介紹過(guò)SAE J2527氙燈老化試驗(yàn)箱的標(biāo)準(zhǔn)，SAE J2527標(biāo)準(zhǔn)主要是介紹汽車(chē)部件關(guān)于氙燈老化測(cè)試方法，介紹了測(cè)試汽車(chē)部件需要使用的光譜波段、輻照強(qiáng)度、老化溫度要求以及冷凝噴淋要求等等，很多客戶就問(wèn)了：SAE J2527氙燈老化試驗(yàn)箱背部噴淋有必要嗎？

有過(guò)研究相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我們不難發(fā)現(xiàn)多年來(lái)做SAE J2527汽車(chē)外觀氙燈老化測(cè)試一直采用背噴功能。

背部噴淋步驟在20世紀(jì)80年代被引入到SAE J1960標(biāo)準(zhǔn)中，而后續(xù)的SAE J1960標(biāo)準(zhǔn)被SAE J2527標(biāo)準(zhǔn)所替代。這是我們目前所知，這是唯一需要背部噴淋的標(biāo)準(zhǔn)。

SAE J2527要求采用背部噴淋想達(dá)到什么目的?這個(gè)要求是否有用?

科賽德儀器氙燈老化試驗(yàn)箱專業(yè)工程師告訴您：沒(méi)有！

更糟糕的時(shí)候，使用背部噴淋會(huì)適得其反，因?yàn)檫@會(huì)浪費(fèi)大量的水，甚至在測(cè)試過(guò)程中會(huì)沖洗掉標(biāo)簽。

背部噴淋理論
氙燈老化測(cè)試的局限之一是無(wú)法模擬環(huán)境中的冷凝現(xiàn)象。 綜合測(cè)試表明，自然環(huán)境中的濕度主要來(lái)自于空氣中的冷凝，而不是雨水。氙燈老化試驗(yàn)箱的目的主要在于模擬戶外自然環(huán)境，而在加速老化測(cè)試過(guò)程中，冷凝功能能夠產(chǎn)生比噴淋功能更逼真的環(huán)境模擬。單純模擬噴淋功能無(wú)法真實(shí)的再現(xiàn)長(zhǎng)期暴露在戶外環(huán)境中所產(chǎn)生的失效模式。比如退色、附著力損失等。

冷凝是由于溫暖潮濕的空氣冷卻到凝露點(diǎn)所形成的。紫外加速老化測(cè)試中，當(dāng)紫外老化試驗(yàn)箱中的空氣處于100%相對(duì)濕度時(shí)，靠近冷卻的試樣很容易形成冷凝。因此，可通過(guò)讓紫外老化試驗(yàn)箱空氣冷卻到試樣表面來(lái)模擬凝露功能。 但在氙燈老化測(cè)試中，氙燈老化試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)使得這種冷凝功能很難實(shí)現(xiàn)。

幾十年前，解決這一缺陷的建議是通過(guò)在樣品背部噴淋冷水，以減少試樣表面的溫度。 理論上，當(dāng)濕熱的空氣遇到冷卻的樣品時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生冷凝。這個(gè)看起來(lái)像是一個(gè)十分不錯(cuò)的解決方法，但實(shí)際上并不可行。有很多原因可以解釋為什么：

1、背噴所用水的溫度幾乎不受控制，而且不同的實(shí)驗(yàn)室溫度、凈水程度都有很大的差異;
2、在水噴淋到樣品背部前，水的溫度會(huì)受氙燈老化試驗(yàn)箱中溫度的影響，而溫度又會(huì)影響氙燈老化測(cè)試的結(jié)果;
3.噴淋用水的溫度很容易受到輸水用管道的溫度影響，南方地區(qū)和北方地區(qū)的輸水管道溫度有明顯的差異。
因此，基于冷凝理論而采用的背部噴淋用水會(huì)有很大的差異，從而導(dǎo)致結(jié)果不同。

錯(cuò)誤的想法導(dǎo)致了機(jī)器設(shè)計(jì)上的缺陷
在20世紀(jì)80年代，SAE J1960正在開(kāi)發(fā)用于汽車(chē)外部測(cè)試。發(fā)明了一種機(jī)器，這種機(jī)器的有背噴功能，似乎可以讓樣品的正面實(shí)現(xiàn)冷凝功能。因而這項(xiàng)功能在后續(xù)SAE J1960的第一版中被采用，而SAE J1960是一個(gè)基于硬件的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

在SAE J1960發(fā)布11年后，當(dāng)測(cè)試人員意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題時(shí)，由于設(shè)備廠商開(kāi)創(chuàng)了先例，并制定內(nèi)部材料和性能規(guī)范，造成的損失已經(jīng)無(wú)法轉(zhuǎn)變。

因此SAE委員會(huì)同意將循環(huán)簡(jiǎn)單的改為“前后噴淋”、而不是取消“背部噴淋”。由于只有一家儀器制造上可以運(yùn)行該標(biāo)準(zhǔn)，因此，從用戶的角度來(lái)說(shuō)，這并不會(huì)有太大的影響。然而，從一開(kāi)始，每個(gè)人的測(cè)試方法都是不正確的。

大約10年前，SAE J2527作為SAE J1960的替代標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。包括將SAE J1960轉(zhuǎn)換成為基于性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，(Q-SUN 氙燈老化試驗(yàn)箱可執(zhí)行SAE J2527標(biāo)準(zhǔn)，用戶只需在氙燈老化試驗(yàn)箱中安裝網(wǎng)狀托盤(pán))，但標(biāo)準(zhǔn)不涉及測(cè)試步驟的改變，盡管背部噴淋沒(méi)有任何用途，標(biāo)準(zhǔn)還是繼續(xù)采用這個(gè)循環(huán)。

盡管不容易，Gary Cornell 作為SAE J2527委員會(huì)的副主席，正試圖在改正這個(gè)歷史性的遺留問(wèn)題。當(dāng)然這還需要一定的時(shí)間。

總而言之
現(xiàn)有實(shí)施的SAE J2527標(biāo)準(zhǔn)中要求采用噴淋功能，這并不能產(chǎn)生任何有用的效果。甚至適得其反，而這也是為什么SAE J2527是唯一一個(gè)要求背部噴淋的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到基于硬件的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題，正如在SAE J2527測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中存在的問(wèn)題。25年前原始的Atlas氙燈老化試驗(yàn)箱錯(cuò)誤的提出了這個(gè)功能要求。并通過(guò)一個(gè)基于硬件的標(biāo)準(zhǔn)把這個(gè)錯(cuò)誤擴(kuò)大，從而導(dǎo)致了目前我們只能少數(shù)可選的氙燈老化試驗(yàn)箱中、消耗正常所需2倍以上的用水量，獲得一個(gè)不那么可靠的結(jié)果。