各行業解決方案 » 汽車材料與零組件測試

汽車製造商需要更安全、更輕、更高效率的車輛,同時降低成本並縮短上市時間。許多目標仰賴前所未用於車輛的新材料與零組件,從先進高強度鋼與複合材料,到電動車電池內部材料皆然。每一項在核准前都需要可靠的測試數據。

Instron® 測試系統可在各階段提供汽車工程師精準的材料與零件性能數據,從研發到生產品質管制皆適用。我們的系統涵蓋完整汽車測試範圍,從單一聚合物試片的拉伸測試到整車耐久性測試。針對撞擊模擬與結構耐久性,我們位於德國達姆施塔特的卓越中心為全球製造商與供應商提供支援。

電動車

電動車(EV)為汽車供應鏈帶來新材料與新零組件,而每一項都需要機械測試。電池模組增加了顯著重量,使整車輕量化更受關注。EV 專用材料與組件,從鋰離子電芯中的聚合物隔離膜到成品電池模組,都需要在開發與量產階段進行測試。

電池安全始於每個電芯內部的材料。隔離膜必須抗穿刺與抗撕裂,因為隔離膜受損可能導致內部短路。拉伸與穿刺測試可在材料開發期間量測這些特性,並在量產中加以確認。

在電池模組層級,輕量金屬、複合材料與聚合物正取代外殼與結構中較重的材料。每一種新材料與接合方式在核准用於車輛前,都需要機械測試數據。

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輪圈與輪胎

車輪與輪胎是承受高載荷且在整個使用壽命中持續磨耗的關鍵安全零組件。為確認其可靠性,測試必須盡可能貼近真實載荷條件重現。同時也需要取得製造所用材料的完整機械特性。

輪胎橡膠與輪胎簾線需進行拉伸強度與伸長率測試,以確認符合規格。簾線測試至關重要,因為簾線承擔輪胎內部的大部分載荷。

未硫化橡膠的流變測試可顯示配方在混煉與擠出過程中的流動行為,協助製造商在輪胎成型前進行品質控制,因為此時變更成本最低。

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底盤與車身

車輛底盤與車身多由金屬製成。對更輕車輛的需求推動了更高強度等級的鋼材與鋁材開發。這些新等級帶來新的測試挑戰,例如更高的測試力與更嚴苛的應變量測要求。

板材金屬的拉伸與彎曲測試可提供沖壓與撞擊模擬所需的強度、延性與成形性數據。高應變率測試可顯示材料在撞擊速度下的行為。複合材料層壓板也有其專屬測試,例如衝擊後拉伸與壓縮。

在零組件與整車層級,結構耐久與道路模擬系統可在實驗室重現多年道路載荷。這些系統由我們位於德國達姆施塔特的卓越中心提供支援。

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傳動系統與懸吊

傳動系統與懸吊在車輛每次行駛時都承受反覆載荷。損傷可能從外觀瑕疵到重大安全失效不等。車廠與 OEM 供應商必須符合嚴格安全標準,因此這些零組件需要扭轉、疲勞與耐久性測試,以證明其可長期使用。

車軸、傳動軸與離合器在整個壽命期間承受反覆扭轉與彎曲載荷。扭轉與耐久性測試可量測其在這些載荷下的強度、剛性與疲勞壽命。

避震器需測試其對衝擊載荷的反應。這些測試共同支援設計驗證,並確認量產零件符合規格。

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引擎

引擎與變速箱零組件的運轉溫度遠高於車輛其他部位。許多 OEM 會為每個零組件設定自有溫度要求。在常溫與工作溫度下進行測試,可顯示引擎與變速箱材料在實際服役時的性能表現。

金屬與塑膠會隨溫度上升而快速失去強度,因此僅有常溫測試數據並不足夠。在環境箱與爐內進行拉伸測試,可量測這些零件在服役時會遇到的高溫與低溫下之強度與剛性。

曲軸與其他引擎零組件的疲勞測試可顯示其在正常運轉反覆載荷下可維持多久。

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內裝

駕駛與乘客每次使用車輛都會看到並觸碰內裝,因此外觀很重要。內裝零組件也必須能承受多年日常使用。對內裝布料、飾件與零組件進行機械測試,可確認其外觀與性能能隨時間維持。

儀表板、飾條與面板所用塑膠需測試其拉伸與撓曲特性。熱變形溫度(HDT)與維卡軟化溫度測試可判定零件是否會在高溫車艙中變形。

座椅泡棉以壓縮測試確認長期舒適性與耐久性。旋鈕與按鈕以拉伸與扭轉測試,避免鬆脫或斷裂。儀表板的落錘衝擊測試可顯示內裝零件在碰撞時的行為。

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接合

輕量化擴大了車輛所使用的材料範圍,可靠地接合不同材料已成為關鍵工程挑戰。黏著劑、機械緊固件與焊接共同將車輛結構固定在一起。測試可顯示各種接頭在車輛壽命期間的性能表現。

黏著接頭以搭接剪切與剝離測試量測黏結強度。螺栓測試其拉伸與疲勞強度;塑膠焊接則以拉伸測試確認符合設計強度。

高應變率測試可顯示接頭在撞擊速度下的行為。當車輛在同一結構中結合金屬、複合材料與塑膠時,此點更為重要,因為不同材料配對的行為各不相同。

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安全系統

乘員安全驅動了汽車研發中的相當大比重。機械測試可驗證安全帶、氣囊、座椅與其他安全零組件的設計與材料選擇。這些測試接著導入品質管制,確保每個關鍵零組件在裝車前都經過檢查。

以滑車為基礎的撞擊模擬可在不破壞整車的情況下重現正面、側向撞擊與鞭甩事件,使工程師能在開發早期更頻繁地測試座椅、約束系統與氣囊。安全帶織帶也會以高應變率測試確認其在撞擊載荷下的性能。針對全尺寸撞擊模擬,我們的達姆施塔特卓越中心具備超過 50 年經驗。

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主要考量因素

選購汽車測試系統時應注意什麼

| Instron

耐用可靠
我們所服務的 Instron 系統平均使用年限為 18 年,讓您的投資可持續運作數十年。

| Instron

精準、可重複的數據
我們是唯一自行設計並製造荷重元的測試系統製造商。

| Instron

彈性擴充、易於操作
數千種配件可讓同一套系統因應新測試,而 Bluehill® Universal 軟體可引導各種熟練度的操作人員。

| Instron

全球專家支援
ASTM 與 ISO 標準委員會工程師,加上遍布 100 多個國家的 300 多位現場服務工程師。

建議的測試系統

以拉伸、壓縮與彎曲測試零組件與原材料,從彈性體到金屬皆適用。數千種夾具與治具可讓同一套系統因應新材料與新測試方法。萬能材料試驗系統支援各階段需求,從新材料資格認證到大量生產的品質管制。

9400 系列落錘塔可量測塑膠與複合材料(如保險桿與儀表板材料)的衝擊性能,並在可控能量與溫度下模擬真實衝擊事件。結果可協助您設計更強韌的零件,並在裝車前確認其性能。

量測汽車材料與零組件的扭轉強度與剛性。Torsion Add-On 3.0 可將新的或既有的 6800 或 5900 系列萬能材料試驗系統升級為軸向-扭轉系統。針對動態與疲勞測試,ElectroPuls® 系統同時提供軸向與扭轉測試能力。

車輛零組件在其壽命期間會承受數百萬次載荷循環。我們的伺服液壓與 ElectroPuls 動態與疲勞系統可在這些循環載荷下測試材料與零組件,從小型試片到懸吊零件皆適用。結果可協助您在零件進入量產前預測並延長服役壽命。

我們的 Hydropuls® 加速度滑車系統用於開發與核准車輛安全系統與零件,也可協助工程師研究材料與結構在撞擊期間的行為。全球已安裝超過 60 套 Hydropuls CSA 系統,並由我們位於德國達姆施塔特的卓越中心提供支援。

車輛必須多年可靠運作且不危及乘員。結構耐久系統可對零組件與完整總成執行功能與壽命測試,從車軸到整車皆適用。系統由 Labtronic EVO® 控制器控制,並由我們位於德國達姆施塔特的卓越中心提供支援。

與 Instron 專家洽談

正在驗證新材料或新零組件?告訴我們您的應用需求,我們的汽車專家將協助您選擇合適的測試系統、夾治具與軟體。

與汽車應用工程師洽談

請告訴我們您的測試需求,我們將協助您為實驗室配置合適的機架、荷重元、夾具與軟體。請完成下方表單,我們將於 1–2 個工作天內回覆。若需更快速的回應,請致電 +1-800-473-7838;美國境外請撥 +1 781 828 2500。



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