Novecošanas tests ir viens no svarīgiem līdzekļiem produkta uzticamības uzlabošanai, un to pašlaik nevar aizstāt ar citām metodēm. Izmantojot novecošanas testu, var tikt atklātas produkta problēmas un defekti dažādos vides apstākļos, un šīs problēmas var novērst un uzlabot, tādējādi uzlabojot izstrādājuma uzticamību un kalpošanas laiku. Parasti izmantotais uzticamības aprīkojums ietver:UV novecošanās testa kamera, ksenona lampas novecošanas pārbaudes kamerautt.
Ⅰ. Mākslīgi paātrinātas novecošanas testa apstākļu izvēle
Šo jautājumu patiesībā var saprast kā tādus novecošanas faktorus, kas būtu jāmodelē. Polimēru materiālu izmantošanas laikā daudzi faktori klimatiskajā vidē var ietekmēt polimērmateriālu novecošanos. Ja iepriekš ir zināmi galvenie novecošanas faktori, testa metodi var izvēlēties mērķtiecīgi.
Pārbaudes metodi varam noteikt, ņemot vērā materiāla transportēšanu, uzglabāšanu, lietošanas vidi un novecošanas mehānismu. Piemēram, cietie polivinilhlorīda profili ir izgatavoti no polivinilhlorīda kā izejmateriāla un pievienoti ar tādām piedevām kā stabilizatori un pigmenti. Tos galvenokārt izmanto ārpus telpām. Ņemot vērā PVC novecošanas mehānismu, PVC karsējot ir viegli sadalīties; Ņemot vērā lietošanas vidi, skābeklis, ultravioletā gaisma, karstums un mitrums gaisā ir visi profila novecošanas cēloņi.
Ⅱ . Gaismas avota izvēle mākslīgās paātrinātās novecošanas testa veikšanai
Laboratorijas gaismas avota iedarbības tests: tas var vienlaikus simulēt gaismu, skābekli, siltumu, nokrišņus un citus faktorus atmosfēras redzamajā vidē testa kamerā. Tā ir plaši izmantota mākslīgās paātrinātas novecošanas testa metode. Starp šiem simulācijas faktoriem gaismas avots ir salīdzinoši svarīgs. Pieredze liecina, ka viļņu garumi saules gaismā, kas izraisa bojājumus polimērmateriāliem, galvenokārt koncentrējas ultravioletajā gaismā un dažā redzamajā gaismā.
Pašlaik izmantotie mākslīgie gaismas avoti cenšas panākt, lai enerģijas spektra sadalījuma līkne šajā viļņu garuma diapazonā būtu tuvu saules spektram. Simulācija un paātrinājuma ātrums ir galvenais mākslīgo gaismas avotu izvēles pamats. Pēc aptuveni gadsimtu ilgas izstrādes laboratorijas gaismas avotu vidū ir slēgtas oglekļa loka spuldzes, saules gaismas tipa oglekļa loka spuldzes, fluorescējošās ultravioletās spuldzes, ksenona loka spuldzes, augstspiediena dzīvsudraba spuldzes un citi gaismas avoti, no kuriem izvēlēties. Starptautiskās standartizācijas organizācijas (ISO) tehniskās komitejas, kas saistītas ar polimērmateriāliem, galvenokārt iesaka izmantot trīs gaismas avotus: saules oglekļa loka spuldzes, luminiscences ultravioletās spuldzes un ksenona loka lampas.
01. Ksenona loka lampa
Pašlaik tiek uzskatīts, ka ksenona loka spuldžu spektrālais enerģijas sadalījums starp zināmajiem mākslīgās gaismas avotiem ir vislīdzīgākais saules gaismas ultravioletajām un redzamajām daļām. Izvēloties atbilstošu filtru, var izfiltrēt lielāko daļu īsviļņu starojuma, kas atrodas saules gaismā, kas sasniedz zemi. Ksenona lampām ir spēcīgs starojums infrasarkanajā reģionā no 1000 nm līdz 1200 nm, un tās rada lielu siltuma daudzumu.
Tāpēc ir jāizvēlas piemērota dzesēšanas iekārta, kas atņem šo enerģiju. Pašlaik tirgū ir pieejamas divas dzesēšanas metodes ksenona lampu novecošanas pārbaudes iekārtām: ūdens dzesēšana un gaisa dzesēšana. Vispārīgi runājot, ūdens dzesēšanas ksenona spuldžu ierīču dzesēšanas efekts ir labāks nekā gaisa dzesēšanas ierīcēm. Tajā pašā laikā struktūra ir sarežģītāka un cena ir dārgāka. Tā kā ksenona lampas ultravioletās daļas enerģija palielinās mazāk nekā pārējie divi gaismas avoti, paātrinājuma ātruma ziņā tā ir viszemākā.
02. Luminiscences UV lampa
Teorētiski īsviļņu enerģija 300–400 nm ir galvenais novecošanas faktors. Ja šī enerģija tiek palielināta, var panākt ātru pārbaudi. Luminiscences UV spuldžu spektrālais sadalījums galvenokārt ir koncentrēts ultravioletajā daļā, tāpēc tas var sasniegt lielāku paātrinājuma ātrumu.
Tomēr luminiscences UV spuldzes ne tikai palielina ultravioleto enerģiju dabiskajā saules gaismā, bet arī izstaro enerģiju, kuras dabiskajā saules gaismā nav, mērot uz zemes virsmas, un šī enerģija var radīt nedabiskus bojājumus. Turklāt, izņemot ļoti šauro dzīvsudraba spektrālo līniju, fluorescējošā gaismas avota enerģija nav augstāka par 375 nm, tāpēc materiāli, kas ir jutīgi pret garāka viļņa garuma UV enerģiju, var nemainīties, kā tas notiek, pakļaujot to dabiskai saules gaismai. Šie raksturīgie trūkumi var novest pie neuzticamiem rezultātiem.
Tāpēc luminiscences UV spuldzes ir slikti simulētas. Tomēr, pateicoties tā augstajam paātrinājuma ātrumam, konkrētu materiālu ātru skrīningu var panākt, izvēloties atbilstošu lampas veidu.
03. Saules gaismas oglekļa loka lampa
Saules gaismas tipa oglekļa loka spuldzes pašlaik mūsu valstī tiek izmantotas reti, bet Japānā tās ir plaši izmantotas gaismas avoti. Lielākā daļa JIS standartu izmanto saules gaismas tipa oglekļa loka lampas. Daudzi automobiļu uzņēmumi manā valstī, kas ir kopuzņēmumi ar Japānu, joprojām iesaka izmantot šo gaismas avotu. Arī saules oglekļa loka lampas spektrālais enerģijas sadalījums ir tuvāks saules gaismas sadalījumam, bet ultravioletie stari no 370 nm līdz 390 nm ir koncentrēti un pastiprināti. Simulācija nav tik laba kā ksenona lampai, un paātrinājuma ātrums ir starp ksenona lampu un ultravioleto lampu.
Ⅲ . Mākslīgās paātrinātās novecošanas testa laika noteikšana
1. Skatiet attiecīgos produktu standartus un noteikumus
Attiecīgajos produktu standartos jau ir noteikts novecošanas testa laiks. Mums tikai jāatrod attiecīgie standarti un tie jāizpilda tajos norādītajā laikā. Daudzi valsts standarti un nozares standarti to ir paredzējuši.
2. Aprēķins, pamatojoties uz zināmām korelācijām
Pētījumi liecina, ka ABS krāsu stabilitāti novērtē, izmantojot krāsas izmaiņas un dzeltenuma indeksu. Mākslīgai paātrinātai novecošanai ir laba korelācija ar dabisko atmosfēras iedarbību, un paātrinājuma ātrums ir aptuveni 7. Ja vēlaties uzzināt noteikta ABS materiāla krāsas izmaiņas pēc viena gada izmantošanas ārpus telpām un izmantot tos pašus testa apstākļus, varat atsaukties uz paātrinājuma koeficients, lai noteiktu paātrinātās novecošanas laiku 365x24/7=1251h.
Jau ilgu laiku ir veikts daudz pētījumu par korelācijas jautājumiem gan mājās, gan ārvalstīs, un ir iegūtas daudzas konversijas attiecības. Tomēr polimēru materiālu daudzveidības, paātrinātas novecošanas testa iekārtu un metožu atšķirību un klimata atšķirību dēļ dažādos laikos un reģionos konversijas attiecības ir sarežģītas. Tāpēc, izvēloties konversijas attiecības, mums jāpievērš uzmanība konkrētajiem materiāliem, novecojošajām iekārtām, testa apstākļiem, veiktspējas novērtēšanas rādītājiem un citiem faktoriem, kas rada korelāciju.
3. Kontrolēt mākslīgi paātrinātā novecojošā starojuma kopējo daudzumu, lai tas būtu līdzvērtīgs kopējam dabiskās iedarbības starojuma daudzumam.
Dažiem produktiem, kuriem nav atbilstošu standartu un nav atsauces uz korelāciju, var ņemt vērā faktiskās lietošanas vides starojuma intensitāti, un mākslīgi paātrinātā starojuma kopējais daudzums jākontrolē, lai tas būtu līdzvērtīgs kopējam dabiskās iedarbības starojuma daudzumam. .
Piemērs: Kā kontrolēt mākslīgās paātrinātās novecošanas kopējo radiācijas daudzumu
Pekinas apgabalā tiek izmantots noteikts plastmasas izstrādājums, un ir paredzēts, ka mākslīgi paātrinātas novecošanas kopējais starojuma daudzums būs līdzvērtīgs viena gada iedarbībai ārpus telpām.
1. darbība. Tā kā šis izstrādājums ir plastmasas izstrādājums un tiek izmantots ārpus telpām, izvēlieties A metodi GB/T16422.2-1996 "Plastmasas laboratorijas gaismas avota ekspozīcijas pārbaudes metodes 2. daļa: ksenona loka lampa".
Testa apstākļi ir: apstarošanas intensitāte 0,50W/m2 (340nm), tāfeles temperatūra 65 grādi, kastes temperatūra 40 grādi, relatīvais mitrums 50%, ūdens izsmidzināšanas laiks/nav ūdens izsmidzināšanas laika 18min/102min, nepārtraukta gaisma;
2. solis: kopējais gada starojums Pekinā ir aptuveni 5609MJ/m2. Saskaņā ar starptautisko standartu CIENo85-1989 (GB/T16422.1-1996 "Plastmasas laboratorijas gaismas avota ekspozīcijas pārbaudes metodes" mākslīgo gaismas avotu un dabiskās saules gaismas spektrālā sadalījuma salīdzināšanai) daļa: citēts "Xenon Arc" Lampa"); no kuriem ultravioletie un redzamie apgabali (300nm ~ 800nm) veido 62,2% jeb 3489MJ/m2.
3. darbība. Saskaņā ar GB/T16422.2-1996
Ja 340nm apstarošanas intensitāte ir 0,50 W/m2, apstarošanas intensitāte infrasarkanajā un redzamajā zonā (300 nm ~ 800 nm) ir 550 W/m2; apstarošanas laiku var aprēķināt kā 3489X106/550=6.344X106s, kas ir 1762h. Saskaņā ar šo aprēķina metodi paātrinājuma koeficients ir aptuveni 5. Tā kā dabiskā novecošanās nav vienkārša apstarošanas intensitātes superpozīcija, tiek noteikts tikai tas, ka materiālu izraisa saules gaisma.