?汽車輕量化趨勢，在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下， 大限度降低汽車的整車重量，從而提高汽車的動力性并能夠減少燃料消耗，進(jìn)一步降低排氣污染。 若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%； 汽車整車重量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升； 汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。

新能源汽車迅猛發(fā)展，挪威、荷蘭2025年實施禁售燃油車計劃，印度、德國2030年 全面停止使用汽柴油車；法國、英國將在2040年之前禁止出售燃油車。 中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)：到2020年，純電動汽車和插電式合動力汽車生產(chǎn)能力達(dá)200萬輛、累計產(chǎn)銷量超過500萬輛。

汽車輕量化的主要途徑：

1. 提升整車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低耗材用量；

2. 采用輕質(zhì)材料，如鋁、鎂、陶瓷、塑料、玻璃纖維或碳纖維復(fù)合材料等；

3. 采用計算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，如采用有限元分析、局部加強(qiáng)設(shè)計等；

4. 采用承載式車身，減薄車身板料厚度等。

其中，當(dāng)前的主要汽車輕量化措施主要是采用輕質(zhì)材料。

針對汽車行業(yè)的各項檢測主要有：

一、強(qiáng)度測試

（1）鈑金材料拉伸試驗：

現(xiàn)代汽車業(yè)應(yīng)用大量高強(qiáng)度的鈑金產(chǎn)品，對于節(jié)能環(huán)保的要求意味著更輕/更薄的材料的開發(fā)應(yīng)用，這些材料的塑料變形、抗拉強(qiáng)度以及延伸率是評價這些產(chǎn)品的關(guān)鍵的機(jī)械性能指標(biāo)。根據(jù)ISO 6892, ASTM E8以及GB/T 228等標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行測試。

（2）復(fù)合材料層壓板拉伸試驗：

汽車行業(yè)面臨輕量化和減排應(yīng)用到各種新材料，其中碳纖維聚合物復(fù)合材料得到廣泛應(yīng)用且潛力巨大，汽車廠商們正在開發(fā)更低成本、更高的制造工藝的碳纖維和熱塑性基材復(fù)合材料。

復(fù)合材料的開發(fā)需要測試在各種工作溫度范圍內(nèi)的力學(xué)性能。在測試不同類型材料時，手動或氣動式夾持解決方案能夠提供快速試樣定位裝載和準(zhǔn)確對中，結(jié)合在環(huán)境箱內(nèi)進(jìn)行特定溫度范圍的測試，高精度的軸向引伸計和雙軸引伸計可進(jìn)行平均軸向和橫向應(yīng)變測試，另外還有非接觸式的視頻引伸計和激光引伸計被使用。根據(jù)ASTM D3039以及ISO 527-4等標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測試。（推薦型號：UTS DSTM-5KN）

（3）懸架系統(tǒng)彈性元件檢測：

汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧等幾種結(jié)構(gòu)形式。壓縮試驗評估材料和組件的強(qiáng)度性能，這種類型的測試可以確定材料的阻力以及在*的壓縮力施加或保持一段確定的時間后恢復(fù)原有形變的能力。彎曲性能，則通常要進(jìn)行一些彎曲試驗，如三點或四點彎曲試驗。

測試彈簧性能時，一些參數(shù)非常重要，例如彈簧剛度系數(shù)、彈簧負(fù)載、發(fā)生一定位移時的負(fù)載和負(fù)載一定載荷時發(fā)生的位移等。（推薦型號：UTS DFM-100KN）

（4）顯示面板彎曲試驗：

信息時代以及娛樂的需求，顯示面板及屏幕在汽車上得到大量的使用，對于這些部件的高質(zhì)量要求就需要研究其機(jī)械可靠性，為保證顯示面板的使用壽命和可靠性，在實踐中需要進(jìn)行嚴(yán)格測試，彎曲試驗是其中重要的一項指標(biāo)。（推薦型號：UTS DSTM-2.5KN）

（5）發(fā)動機(jī)及變速箱：

在汽車研發(fā)和生產(chǎn)中，發(fā)動機(jī)和變速器部件要求承受高溫，溫度較高接近材料熔點會導(dǎo)致失效，制造商需要對材料進(jìn)行相應(yīng)溫度下測試至關(guān)重要。為了確定材料的高溫性能，環(huán)境箱可以嚴(yán)格控制試驗環(huán)境溫度，配合多種引伸計獲取材料機(jī)械性能。（推薦型號：UTS DFM- 100KN&環(huán)境試驗箱）

（6）內(nèi)飾紡織品：

汽車行業(yè)使用大量紡織品，汽車內(nèi)飾美觀越來越受重視。市場競爭激烈，促進(jìn)了紡織品材料技術(shù)的進(jìn)步?？棊A具適合測試安全帶和其他類似織帶的材料，材料無損的條件下有效地夾持試樣，不發(fā)生打滑，不會導(dǎo)致過早失效。繩索和紗線夾具可將應(yīng)力集中分散到一個較長的光滑表面，減少了繩索和纖維試樣過早失效的幾率。

（7）座椅泡棉壓縮試驗：

汽車制造商主要將泡棉材料用于座椅。消費者會一直和這些材料接觸，其材料特性直接影響消費者的用戶體驗。所以，制造商們對泡棉材料進(jìn)行嚴(yán)格的測試，以確保其安全性、耐久性和舒適性。制造商進(jìn)行各種測試，用以測定材料的性能，因為它們關(guān)系到長期的消費者舒適度要求?？蓞⒄誂STM D3574、ISO 2439、ISO 3386等測試標(biāo)準(zhǔn)。（推薦型號：UST DSTM-2.5KN）

（8）塑料拉伸/壓縮試驗：

塑料的多功能性使汽車設(shè)計師能夠保持低成本的同時定制汽車內(nèi)飾，現(xiàn)代制造使用大量的色彩和紋理為乘客創(chuàng)造美觀的內(nèi)部環(huán)境，優(yōu)點是可以減輕重量和高振動阻尼，更環(huán)保。設(shè)計工程師應(yīng)該意識到了解塑料拉伸性能是重要的，因為在開發(fā)解決方案時需要知道塑料的好處和潛在的風(fēng)險。測試參照ASTM D638-14以及ISO 527等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。（推薦型號：UST DSTM-5KN）

（9）輪胎橡膠拉伸/疲勞失效分析：

彈性體的延伸率是輪胎制造企業(yè)在檢測輪胎使用行為的重要特性。 橡膠材料在拉伸測試過程中通常會顯著地變薄，從而造成材料從夾具中擠出，導(dǎo)致打滑和無效的測試結(jié)果。然而，如果把樣品夾得太緊，會導(dǎo)致鉗口斷裂與過早失效。

氣動夾具非常適合用于測試橡膠、 塑料等試驗力不超過 2 KN的相關(guān)材料，這是ASTM D412 ，ISO 37標(biāo)準(zhǔn)下的理想選擇。一系列氣動夾具使整個試驗保持一個恒定的夾持力，可調(diào)節(jié)的進(jìn)氣壓力能優(yōu)化氣壓并防止打滑和鉗口斷裂。

視頻/激光引伸計采用非接觸式，非常適用于測試彈性體。不需要與試樣接觸，在高低溫條件下進(jìn)行試驗時，可以測量環(huán)境箱內(nèi)的應(yīng)變。

橡膠承受交變循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變時所引起的局部結(jié)構(gòu)變化和內(nèi)部缺陷的發(fā)展過程，稱為橡膠的疲勞。在循環(huán)拉伸作用下，橡膠的性能和結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，或產(chǎn)生破壞，這就是所謂的疲勞破壞。它使材料的力學(xué)性能下降，并終導(dǎo)致龜裂或*斷裂。

橡膠產(chǎn)生疲勞的條件很多，例如，伸長或壓縮；周期性的外力作用等。根據(jù)ASTM D4482（橡膠性能的標(biāo)準(zhǔn)測試方法-延伸循環(huán)疲勞）測試樣品。（推薦型號： UTS FTF – 48）

二、泄漏測試

（1）制動鉗組件的壓力衰減泄漏測試 ：

夾具設(shè)計用于制動鉗組件置于密閉腔內(nèi)加壓，儀器的空氣輸入管線連接到腔體輸入接口，按下“啟動”按鈕時，泄漏測試儀將自動對零件執(zhí)行壓力衰減泄漏測試。超出客戶可接受的測試極限的壓力衰減表明泄漏測試失敗，啟動紅色指示燈和信息預(yù)警。（推薦設(shè)備：TME Solution）

（2）制動器殼體的真空衰減測試：

汽車供應(yīng)商生產(chǎn)制動器外殼，需要泄漏測試系統(tǒng)來對制動器殼體進(jìn)行真空衰減泄漏測試，定制的測試系統(tǒng)，包括一個單端口泄漏測試儀和一個可以容納被測零件和外部真空泵的測試夾具，夾具由可移動的測試平臺組成，測試部件安裝在中央基座上，通過在測試部件上施加手動夾緊壓力，在殼體底部完成密封。

通過外部真空泵將殼體抽空到所需的真空水平，并進(jìn)行測試。在延長的測試時間結(jié)束時（外部真空泵關(guān)閉期間），Solution泄漏測試儀將顯示測試期間發(fā)生的真空衰減。 綠色的“通過”指示燈表示良好的部分，紅色的“失敗”指示燈指示泄漏的部分。（推薦設(shè)備：TME Solution）

（3）散熱器管泄漏測試：

該測試需要80 psi的測試壓力和快速的循環(huán)時間，以便跟上每小時370個單位的自動化生產(chǎn)。檢漏儀將衰減曲線與其存儲器中的參考值進(jìn)行比較，并通過聲音和視覺故障指示器識別泄漏的任何部件。在80psi下進(jìn)行測試通常需要延長穩(wěn)定時間，但使用內(nèi)存參考曲線可以消除這一時間，從而可以實現(xiàn)5秒的循環(huán)時間，這將客戶的整體測試時間縮短了一半。（推薦設(shè)備：TME Worker）

（4）汽車反光板泄漏測試：

成對（左和右）的汽車反光板制造商需要同時泄露測試，每對反光板由焊接的前后面板組成，兩者之間有微小的空隙。

真空泄漏測試系統(tǒng)的設(shè)計包括一個雙端口真空腔測試儀和一個半自動測試夾具。 測試夾具由固定底座和兩個定制機(jī)加工腔體和橡膠O形圈密封件組成，以符合測試項目的尺寸和形狀。該測試在腔室內(nèi)進(jìn)行，使用真空在測試部件上產(chǎn)生壓差并檢測從測試部件到腔室的泄漏。如果來自部件的空氣進(jìn)入腔室，則腔室壓力的增加表明泄漏。泄漏測試儀檢測到這種空氣泄漏（真空衰減），從而表明泄漏。（推薦設(shè)備：TME Solution）

（5）成對EGR閥殼體上的同時壓力衰減泄漏測試：

泄漏測試儀與定制設(shè)計的測試夾具配合使用。壓力衰減泄漏測試在半自動測試夾具的兩側(cè)同時進(jìn)行，該半自動測試夾具密封殼體出口，對殼體加壓，并測試閥殼體內(nèi)的壓力衰減。

半自動夾具采用雙手防扎系統(tǒng)設(shè)計，確保操作員安全。完成泄漏測試后，合格的零件會在夾具釋放測試零件之前自動標(biāo)記。除了成對的外殼組的并行測試之外，測試系統(tǒng)可編程以獨立地測試一側(cè)或另一側(cè)。（推薦設(shè)備：TME Solution）

三、油漆及表面腐蝕性測試

汽車漆也是涂料的一種。汽車噴上油漆涂料，不僅使車體表面形成一種保護(hù)膜，車身不容易被腐蝕、還可以延長汽車的使用壽命，更是給人一種美觀的享受。不同的氣車漆有不同的效果，選擇不同的漆種、不同的顏色，可以展現(xiàn)出車的不同個性，因此，汽車漆對于汽車本身來說至關(guān)重要。

汽車漆與其他油漆不同，由于汽車本身價格昂貴，加之常年經(jīng)歷春夏秋冬的歷練，對汽車漆的性能要求*，汽車漆不僅要做到漆膜具有良好的機(jī)械性能、豐滿度好、光澤高，還要做到附著力好、硬度高、抗劃傷能力強(qiáng)，同時更要具備*的耐候性、耐刮耐磨性、光澤持續(xù)性，和優(yōu)良的耐汽油、耐酒精、耐酸、耐堿、耐鹽霧等性能。

針對汽車油漆的各項檢測主要有：

（1）汽車油漆硬度測試：

采用擺桿硬度、鉛筆硬度等方法進(jìn)行，汽車油漆表面光澤度測試，油漆涂裝前表面污染評估需進(jìn)行涂裝表面鹽分測試以及露點儀進(jìn)行環(huán)境評估，汽車涂料耐磨性測試，附著力，膜厚及色差測試等。（推薦品牌：TQC Sheen）

（2）鹽霧試驗：

汽車零部件試驗驗證中常用到耐腐蝕性能驗證手段。許多汽車零部件由金屬構(gòu)成，如車身、底盤、發(fā)動機(jī)等部分，還有很多金屬涂覆層的部件，諸如車身漆面，電子電器，電鍍零件，緊固件等。

鹽霧測試是一種人造環(huán)境的加速耐腐蝕試驗方法，原理是將一定濃度的鹽水霧化，噴灑在密閉空間的恒溫試驗箱內(nèi)。被測樣品在箱內(nèi)放置一段時間后，能夠觀察所測樣件的變化，以評估其耐腐蝕性能。（推薦設(shè)備：C&W鹽霧試驗箱）

在大自然環(huán)境中需要數(shù)年乃至更長時間的驗證，通過鹽霧試驗，可以在幾十至幾百小時內(nèi)就可以得到相似的試驗效果。

四、其它檢查和評價

（1）機(jī)油濾清器檢測：

發(fā)動機(jī)工作過程中，金屬磨屑、塵土、高溫下被氧化的積碳和膠狀沉淀物、水等不斷混入潤滑油。機(jī)油濾清器的作用就是濾掉這些機(jī)械雜質(zhì)和膠質(zhì)，保待潤滑油的清潔，延長其使用期限。

機(jī)油濾清器卷封厚度和高度是產(chǎn)品檢測的重要指標(biāo)，采用切割取樣等破壞性檢測較為費時費力，SEAM 360采用360°掃描全檢，避免單點檢測的局限性，大大提高了檢測效率并實現(xiàn)無損化檢測。（推薦型號：Quality By Vision /SEAM 360）

（2）塑料聚合物熱變形評估：

熱塑性聚合物等輕質(zhì)材料可以實現(xiàn)減輕車輛重量，節(jié)約燃料消耗和生產(chǎn)成本。 汽車內(nèi)飾中儀表板，座椅，內(nèi)飾，風(fēng)扇和護(hù)罩等零部件都需要對其各項性能如舒適度，尺寸和強(qiáng)度進(jìn)行評估。

材料的耐熱性能是其中一項重要指標(biāo)，尤其在夏季使用汽車，汽車內(nèi)飾如儀表盤和內(nèi)飾板等面臨高溫炙烤， 采用經(jīng)過嚴(yán)格測試的零部件材料，避免在使用中發(fā)生變形和損壞。（推薦型號：Ray/Ran MFR 200, 6 Station HDT/Vicat）

HVT測試系統(tǒng)根據(jù)ASTM和ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱變形溫度（HDT）和維卡軟化溫度（VST）測試。 將聚合物樣品浸入一個液浴中，在該液浴中溫度以特定速率（120℃/ h或50℃/ h）均勻升高。 預(yù)設(shè)的載荷或應(yīng)力施加到樣品上，測量顯示設(shè)定撓度（HDT測試）或穿透（VST測試）的溫度。 在測試中獲得較高的HDT和VST值，說明該材料適合高溫應(yīng)用，成為汽車應(yīng)用的首/選材料。 HDT和VST測試結(jié)果還提供了聚合物表面性質(zhì)的信息， 通過HDT或VST測試確定的溫度更高的溫度下，可以預(yù)測到聚合物樣品會發(fā)生永/久變形，從而產(chǎn)生進(jìn)一步的表面缺陷。

（3）汽車鋰電池隔膜測試：

電池隔膜是鋰離子電池非常重要的組成部分，可以有效防止電池中正、負(fù)極短路，并在充放電過程中提供離子運(yùn)輸通道的作用。電池隔膜性能的優(yōu)劣直接決定電池的界面結(jié)構(gòu)內(nèi)阻，從而影響到電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等等關(guān)鍵特性。

電池隔膜材料的透氣量、拉伸強(qiáng)度、抗穿刺性、厚度等重要指標(biāo)需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測。（推薦型號：UTS DSTM-5KN；Systech 8100；Buchel 49-56）相關(guān)儀器：萬能試驗機(jī)、密封性測試儀、光澤度儀、膜厚儀、耐摩擦儀、附著力儀、色差儀、熱維卡、透氧儀、卷封測試儀、測厚儀。

United Testing Systems, Ray-Ran隸屬工業(yè)物理材料測試事業(yè)部

Industrial Physics 工業(yè)物理