在汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，汽車保有量持續(xù)攀升，隨之而來的汽車安全問題備受關(guān)注。其中，汽車內(nèi)飾材料的阻燃性能是保障駕乘人員生命安全的重要一環(huán)。水平垂直燃燒試驗機作為檢測汽車內(nèi)飾塑料件與織物阻燃等級的核心設(shè)備，其檢測結(jié)果直接影響著汽車內(nèi)飾材料的選用與安全標(biāo)準(zhǔn)的達成。
隨著汽車數(shù)量的增加，汽車火災(zāi)事故時有發(fā)生。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，僅在 2022 年，中國汽車保有量就已達 3.19 億輛，內(nèi)飾材料作為汽車內(nèi)部的重要組成部分，一旦起火，若不具備良好的阻燃性能，火勢將迅速蔓延，產(chǎn)生大量有毒煙霧，嚴(yán)重威脅駕乘人員的生命安全。例如在一些交通事故引發(fā)的火災(zāi)中，內(nèi)飾材料的快速燃燒往往使得車內(nèi)人員無法及時逃生，造成了嚴(yán)重的傷亡后果。因此，提升汽車內(nèi)飾材料的阻燃性能，成為減少汽車火災(zāi)危害的關(guān)鍵舉措。
水平垂直燃燒試驗機依據(jù)特定的標(biāo)準(zhǔn)，模擬真實火災(zāi)場景對汽車內(nèi)飾材料進行測試。其工作原理基于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的本生燈，采用甲烷或丙烷等特定燃?xì)庠?，按照?guī)定的火焰高度與施焰角度，對處于水平或垂直狀態(tài)的汽車內(nèi)飾塑料件、織物等試品進行定時施燃 。在施燃過程中，設(shè)備會精準(zhǔn)記錄材料的點燃時間、灼熱燃燒持續(xù)時間、燃燒長度以及余焰時間、余灼時間等關(guān)鍵參數(shù)。通過對這些參數(shù)的分析，從而評定材料的可燃性及著火危險性，進而確定其阻燃等級。例如，對于汽車座椅的塑料外殼，在垂直燃燒測試中，若施焰 10 秒后，余焰在 30 秒內(nèi)熄滅，且無燃燒滴落物引燃脫脂棉等情況，就可能符合較高的阻燃等級標(biāo)準(zhǔn)。
樣品準(zhǔn)備：從汽車內(nèi)飾塑料件的不同部位截取標(biāo)準(zhǔn)尺寸的樣品，確保樣品能代表該塑料件整體的材質(zhì)特性。例如對于車門內(nèi)飾板的塑料件，會在其表面、邊緣等不同位置取樣。
設(shè)備校準(zhǔn)：使用火焰量規(guī)以及加熱校準(zhǔn)銅塊等工具，對水平垂直燃燒試驗機的火焰進行校準(zhǔn)，確保 50W 火焰高度達到 20±1mm，500W 火焰外部黃色火焰高為 125mm，內(nèi)部藍色火焰高 40mm 。同時，校驗測溫銅塊從 100 度上升到 700 度所需的時間，50W 試驗火焰為 44±2s，500W 試驗火焰為 54±2s，保證測試條件的準(zhǔn)確性。
水平燃燒測試：將塑料樣品一端在 25mm 和 100mm 處垂直于長軸劃兩條標(biāo)線，在 25mm 標(biāo)記的另一終端，使試樣與縱軸平行，與橫軸傾斜 45 度位置夾住。調(diào)整本生燈與試樣相對位置，旋轉(zhuǎn)壓力表控制氣體流量，點燃本生燈并調(diào)節(jié)火焰高度至 20mm，將本生燈傾斜 45 度后推動至指定位置施焰。施焰結(jié)束后，記錄燃燒前沿從 25mm 標(biāo)線到燃燒終止時的燃燒時間以及燒損長度等數(shù)據(jù)。若燃燒前沿越過 100mm 標(biāo)線，則記錄從 25mm 標(biāo)線至 100mm 標(biāo)線間燃燒所需時間，燒損長度記為 75mm；若移開點火源后火焰即滅或燃燒前沿未達到 25mm 標(biāo)線，則不計燃燒時間、燒損長度和線性燃燒速度 。
垂直燃燒測試：垂直固定好塑料樣品，使試樣底端與上端保持 10mm 的高度。用標(biāo)配標(biāo)尺標(biāo)定本生燈與試樣的位置，保證 10mm 的距離。拉回本生燈并點燃，調(diào)節(jié)火焰高度至 20mm±2mm。推動本生燈至試樣下端施焰 10 秒后拉回，記錄燃燒余焰時間 t1。再次施焰 10 秒后拉回，記錄第二次燃燒余焰時間 t2 以及余輝時間 t3 。若在測試過程中有滴落物引燃脫脂棉或火焰蔓延至夾具等情況，則手動結(jié)束本試樣的試驗。
在對汽車內(nèi)飾塑料件的檢測中，常出現(xiàn)塑料件表面有雜質(zhì)影響燃燒均勻性的問題。此時需要在樣品準(zhǔn)備階段，對塑料件表面進行清潔處理，使用酒精等有機溶劑擦拭表面，去除油污、灰塵等雜質(zhì)。另外，不同批次塑料件的原料配方差異可能導(dǎo)致檢測結(jié)果波動。對此，汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強對塑料原料供應(yīng)商的管控，要求提供穩(wěn)定配方的原料，并在每批次進料時增加抽檢頻次，確保塑料件材質(zhì)穩(wěn)定性。
樣品裁剪：根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)，將汽車內(nèi)飾織物裁剪成規(guī)定尺寸的試樣，通常為長方形，尺寸精確到毫米級別。
設(shè)備調(diào)試：確保水平垂直燃燒試驗機的計時裝置準(zhǔn)確，箱體通風(fēng)良好，避免燃燒產(chǎn)生的煙霧積聚影響測試結(jié)果。
垂直燃燒測試（以 GB/T 5455 標(biāo)準(zhǔn)為例）：將裁剪好的織物試樣垂直固定在設(shè)備的夾具上，下方放置本生燈。點燃本生燈，調(diào)節(jié)火焰高度至標(biāo)準(zhǔn)要求，對織物試樣進行施焰。設(shè)備自動記錄試樣的續(xù)燃時間（即試樣離開火源后繼續(xù)燃燒的時間）、陰燃時間（試樣在無明顯火焰但持續(xù)冒煙狀態(tài)下的燃燒時間）以及損毀長度（試樣因燃燒而損毀的部分長度） 。
結(jié)果判定：依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如 CFR 1615/1616、CA TB117、GB/T 5455、GB/T 5725、ASTM D6413 等，對記錄的數(shù)據(jù)進行分析。若續(xù)燃時間、陰燃時間較短，損毀長度在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，則該織物的阻燃性能達標(biāo)；反之，則不達標(biāo)。
在檢測汽車內(nèi)飾織物時，要注意織物的紋理方向?qū)θ紵阅艿挠绊?。裁剪樣品時，需確保各試樣的紋理方向一致，以保證測試結(jié)果的可比性。同時，由于織物容易吸收環(huán)境中的水分，而水分含量會影響其燃燒性能，所以在測試前需將織物樣品放置在規(guī)定的溫濕度環(huán)境（如溫度 (23±2)℃，相對濕度 (50±5)%）中進行預(yù)處理，消除水分因素的干擾。
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