Тест старења је једно од важних средстава за побољшање поузданости производа и тренутно се не може заменити другим методама. Кроз тест старења, проблеми и дефекти производа у различитим условима животне средине могу бити изложени, а ови проблеми се могу поправити и побољшати, чиме се побољшава поузданост и век трајања производа. Уобичајена опрема за поузданост укључује:УВ комора за испитивање старења, комора за испитивање старења ксенон лампе, итд.
Ⅰ. Избор услова за испитивање вештачког убрзаног старења
Ово питање се заправо може схватити као факторе старења које треба симулирати. Током употребе полимерних материјала, многи фактори у климатском окружењу могу утицати на старење полимерних материјала. Ако су главни фактори који узрокују старење познати унапред, метода испитивања се може изабрати циљано.
Методу испитивања можемо одредити узимајући у обзир транспорт, складиштење, окружење употребе и механизам старења материјала. На пример, чврсти поливинилхлоридни профили се праве од поливинилхлорида као сировине и додају им се адитиви као што су стабилизатори и пигменти. Углавном се користе на отвореном. Узимајући у обзир механизам старења ПВЦ-а, ПВЦ се лако распада када се загреје; с обзиром на окружење за употребу, кисеоник, ултраљубичасто светло, топлота и влага у ваздуху су узроци старења профила.
Ⅱ . Избор извора светлости за испитивање вештачког убрзаног старења
Лабораторијски тест изложености извору светлости: Може истовремено симулирати светлост, кисеоник, топлоту, падавине и друге факторе у атмосферском видљивом окружењу у комори за испитивање. То је уобичајена метода испитивања вештачког убрзаног старења. Међу овим факторима симулације, извор светлости је релативно важан. Искуство показује да су таласне дужине сунчеве светлости које оштећују полимерне материјале углавном концентрисане у ултраљубичастом светлу и нешто видљиве светлости.
Извори вештачке светлости који се тренутно користе настоје да криву дистрибуције енергетског спектра у овом опсегу таласних дужина приближе сунчевом спектру. Симулација и брзина убрзања су главна основа за избор вештачких извора светлости. Након отприлике једног века развоја, лабораторијски извори светлости укључују затворене угљеничне лучне лампе, угљеничне лучне лампе типа сунчеве светлости, флуоресцентне ултраљубичасте лампе, ксенонске лучне лампе, живине лампе високог притиска и друге изворе светлости које можете изабрати. Технички комитети који се односе на полимерне материјале у Међународној организацији за стандардизацију (ИСО) углавном препоручују употребу три извора светлости: соларне угљеничне лучне лампе, флуоресцентне ултраљубичасте сијалице и ксенонске лучне лампе.
01. Ксенон лучна лампа
Тренутно се верује да је спектрална расподела енергије ксенонских лучних лампи међу познатим вештачким изворима светлости најсличнија ултраљубичастим и видљивим деловима сунчеве светлости. Одабиром одговарајућег филтера, већина краткоталасног зрачења присутног у сунчевој светлости која доспева до земље може се филтрирати. Ксенонске лампе имају јако зрачење у инфрацрвеном подручју од 1000нм~1200нм и генеришу велику количину топлоте.
Због тога се мора одабрати одговарајући расхладни уређај који ће одузети ову енергију. Тренутно на тржишту постоје две методе хлађења опреме за испитивање старења ксенон лампе: водено хлађење и ваздушно хлађење. Уопштено говорећи, ефекат хлађења ксенонских лампи са воденим хлађењем је бољи од оних са ваздушним хлађењем. Истовремено, структура је сложенија и цена је скупља. Пошто се енергија ултраљубичастог дела ксенонске лампе повећава мање од друга два извора светлости, она је најнижа у погледу брзине убрзања.
02. Флуоресцентна УВ лампа
Теоретски, краткоталасна енергија од 300нм~400нм је главни фактор који узрокује старење. Ако се ова енергија повећа, може се постићи брзо тестирање. Спектрална дистрибуција флуоресцентних УВ лампи је углавном концентрисана у ултраљубичастом делу, тако да може постићи веће стопе убрзања.
Међутим, флуоресцентне УВ лампе не само да повећавају ултраљубичасту енергију у природној сунчевој светлости, већ и зраче енергију која није присутна у природној сунчевој светлости када се мери на површини земље, а та енергија може изазвати неприродну штету. Поред тога, осим веома уске спектралне линије живине, флуоресцентни извор светлости нема енергију већу од 375 нм, тако да се материјали који су осетљиви на УВ енергију дуже таласне дужине можда неће променити као када су изложени природној сунчевој светлости. Ове инхерентне мане могу довести до непоузданих резултата.
Због тога су флуоресцентне УВ лампе лоше симулиране. Међутим, због високе стопе убрзања, брзо скрининг специфичних материјала може се постићи одабиром одговарајућег типа лампе.
03. Сунчева карбонска лучна лампа
Угљене лучне лампе типа сунчеве светлости се тренутно ретко користе у нашој земљи, али су у Јапану широко распрострањени извори светлости. Већина ЈИС стандарда користи угљеничне лучне лампе типа сунчеве светлости. Многе аутомобилске компаније у мојој земљи које су заједничка предузећа са Јапаном и даље препоручују коришћење овог извора светлости. Спектрална расподела енергије соларне угљеничне лучне лампе је такође ближа сунчевој светлости, али ултраљубичасти зраци од 370нм до 390нм су концентрисани и ојачани. Симулација није тако добра као ксенонска лампа, а брзина убрзања је између ксенонске и ултраљубичасте лампе.
Ⅲ . Одређивање времена тестирања вештачког убрзаног старења
1. Погледајте релевантне стандарде и прописе за производе
Релевантни стандарди производа су већ одредили време за испитивање старења. Потребно је само да пронађемо релевантне стандарде и да их извршимо у складу са временом наведеним у њима. Многи национални стандарди и индустријски стандарди то предвиђају.
2. Прорачун на основу познатих корелација
Истраживања показују да се стабилност боје АБС-а процењује кроз промене у боји и индексу жућења. Вештачко убрзано старење има добру корелацију са природном атмосферском излагањем, а стопа убрзања је око 7. Ако желите да сазнате промену боје одређеног АБС материјала након годину дана коришћења на отвореном и користите исте услове испитивања, можете се обратити на брзина убрзања за одређивање времена убрзаног старења 365к24/7=1251х.
Већ дуже време вршена су многа истраживања о питањима корелације у земљи и иностранству и изведени су многи односи конверзије. Међутим, због разноликости полимерних материјала, разлика у опреми и методама за испитивање убрзаног старења, и разлика у клими у различитим временима и регионима, однос конверзије је компликован. Стога, када бирамо однос конверзије, морамо обратити пажњу на специфичне материјале, опрему за старење, услове испитивања, индикаторе процене перформанси и друге факторе који изводе корелацију.
3. Контролишите укупну количину зрачења која је вештачки убрзано старење да буде еквивалентна укупној количини природног зрачења
За неке производе који немају одговарајуће стандарде и немају референцу за корелацију, интензитет зрачења стварног окружења за употребу може се узети у обзир, а укупна количина зрачења које се вештачки убрзава старење треба контролисати тако да буде еквивалентна укупној количини природног излагања зрачењу .
Пример: Како контролисати укупну количину зрачења вештачког убрзаног старења
Одређени пластични производ се користи у области Пекинга, а очекује се да ће контролисати укупну количину зрачења вештачки убрзаног старења да буде еквивалентна једној години излагања на отвореном.
Корак 1: Пошто је овај производ пластични производ и користи се на отвореном, изаберите метод А у ГБ/Т16422.2-1996 „Методе испитивања изложености извора светлости у лабораторији за пластику, део 2: ксенонска лучна лампа“.
Услови испитивања су: интензитет зрачења 0.50В/м2 (340нм), температура табле 65 степени, температура кутије 40 степени, релативна влажност 50%, време прскања воде/време без прскања воде 18мин/102мин, непрекидно светло;
Корак 2: Укупна годишња радијација у Пекингу је око 5609МЈ/м2. Према међународном стандарду ЦИЕНо85-1989 (ГБ/Т16422.1-1996 „Методе испитивања изложености извора светлости у пластичним лабораторијама“ за поређење спектралне дистрибуције извора вештачког светла и природне сунчеве светлости) Део: Цитирано у „Ксенонски лук Лампа"); од којих ултраљубичасти и видљиви региони (300нм~800нм) чине 62,2%, или 3489МЈ/м2.
Корак 3: Према ГБ/Т16422.{2}}
Када је интензитет зрачења од 340нм 0,50В/м2, интензитет зрачења у инфрацрвеном и видљивом подручју (300нм~800нм) је 550В/м2; време зрачења се може израчунати као 3489Кс106/550=6.344Кс106с, што је 1762х. Према овој методи прорачуна, фактор убрзања је око 5. Пошто природно старење није једноставна суперпозиција интензитета зрачења, утврђује се само да сунчева светлост изазива материјал.