تخيل قضاء شهور أو حتى سنوات في تطوير طبقة جديدة، فقط لرؤيتها تتلاشى أو تتشقق أو تتقشر في غضون عام من طرحها في السوق.هذه الإخفاقات لا تضر فقط بسمعة العلامة التجارية بل تؤدي أيضا إلى خسائر مالية كبيرةهل هناك طريقة للتنبؤ بسرعة بمتانة المواد على المدى الطويل وتجنب هذه المشاكل؟ الجواب يكمن في اختبار التآكل المتسارع بالأشعة فوق البنفسجية.
غرف التآكل المتسارعة تحت الأشعة فوق البنفسجية تحاكي العوامل البيئية الطبيعية مثل أشعة الشمس والمطر والطوفان لتسريع عملية شيخوخة المواد. هذه الأجهزة تعمل كـ"آلات الزمن،" تعريض المواد لظروف شديدة التي تكرر أشهر أو سنوات من التجمد الطبيعي في أيام أو أسابيع فقطهذا يسمح للمصنعين بتقييم متانة المواد بسرعة، وتحسين تصاميم المنتجات، وتحسين الجودة.
تتمثل الوظيفة الأساسية لهذه الغرف في محاكاة الإشعاع فوق البنفسجي والرطوبة وتقلبات درجة الحرارة الموجودة في البيئات الطبيعية. ويحققون ذلك من خلال عدة مكونات رئيسية:
- المصابيح فوق البنفسجية:وتحاكي هذه الأشعة فوق البنفسجية الشمسية - العامل الرئيسي في تسريع شيخوخة المواد. عادة ما تقدم الغرف أنواعًا متعددة من المصابيح (UVA-340 ، UVB-313 ،UVA-351) لتكرار ظروف الإضاءة الداخلية / الخارجية المختلفةيطابق UVA-340 بشكل وثيق الأشعة فوق البنفسجية الشمسية ذات الموجات القصيرة ، في حين يوفر UVB-313 تسارعًا أكثر كثافة (على الرغم من أنه أقل طبيعية). يُحاكي UVA-351 ضوء الشمس المرشح من خلال الزجاج.
- نظام التكثيف:هذا يكرر الندى والرطوبة العالية ، مما يعزز التحلل المائي والأكسدة. من خلال التحكم في رطوبة الغرفة ودرجة الحرارة ، فإنه يشكل فيلمًا من الماء الرقيق على أسطح المواد لتسريع التآكل.
- نظام الرش:محاكاة هطول الأمطار ، هذا يزيل مواد السطح القديمة ويزيد من تسريع التآكل من خلال رش المياه المسيطر عليها بمختلف الكثافة.
- تحكم درجة الحرارة:التنظيم الحراري الدقيق يسرع الشيخوخة الحرارية مع الحفاظ على ظروف موحدة لتحقيق نتائج دقيقة.
اختبار التباطؤ المتسارع للأشعة فوق البنفسجية يخدم العديد من القطاعات:
- الطلاء والحبر والراتنج:تقييم مقاومة التلاشي والطين والشق والقشرة لتحسين الصيغ.
- البلاستيك والبوليمرات:تقييم الصفراء والكسر وتدهور القوة لاختيار المواد.
- الطباعة والتغليف:اختبار صلابة اللون والصفات الوقائية للسلع الاستهلاكية
- السيارات والفضاء:التحقق من مقاومة المكونات للأشعة فوق البنفسجية والتآكل والحرارة المتطرفة.
- الملصقات والمواد الختامية:قياس المتانة ضد عوامل الإجهاد البيئي.
- الأسطح المعدنية والمصفوفة:تقييم مقاومة التآكل في الظروف القاسية
- تغليف مستحضرات التجميل:ضمان سلامة المنتج ضد التعرض للضوء والمواد الكيميائية.
- الإلكترونيات:اختبار مواد الإسكان لمقاومة البيئة
- البلاستيك الطبي:التحقق من مقاومة التعقيم واستقرار المواد.
الاعتبارات الرئيسية لاختيار المعدات تشمل:
- نوع المصباح:التطابق مع ظروف التعرض المقصودة (في الخارج، في الداخل، الضوء المرشح).
- نطاق درجة الحرارة / الدقة:يجب أن تغطي ظروف تشغيل المواد بمراقبة صارمة (± 2 درجة مئوية نموذجية).
- مراقبة الرطوبة:يجب أن تكرر مستويات الرطوبة البيئية المتوقعة.
- نظام الرش:يتطلب تغطية موحدة مع توقيت قابل للتعديل.
- حجم الغرفة:يجب أن تستوعب عينات الاختبار دون ازدحام.
- نظام التحكم:واجهة بديهية لتعديل المعلمات وتسجيل البيانات.
- خصائص السلامة:الحماية من الإفراط في الحمل والدائرة القصيرة والحرارة ضرورية.
- الامتثال:يجب أن تلبي المعدات المعايير ذات الصلة من ASTM أو ISO أو JIS أو SAE أو DIN.
تشمل معايير الغرفة التمثيلية:
- مساحة الاختبار:41.33 × 19.68 × 11.81 بوصة (105 × 50 × 30 سم)
- الأبعاد الخارجية:53.93 × 20.86 × 53.54 بوصة (137 × 53 × 136 سم)
- توحيد درجة الحرارة± 2°C
- نطاق الإشعاع:0.3 ∙ 1.2 واط/م2
- سعة العينة:48 عينة (75 × 150 مم)
- استهلاك المياه~ 8 لترات / يوم
- الدورات:التعرض للأشعة فوق البنفسجية والتكثيف والرذاذ
- الطاقة:120 فولت/60 هرتز، 16A، 1800 واط كحد أقصى
- وزن:~152 كجم
تحليل ما بعد الاختبار ينطوي عادة على:
- التفتيش البصريتوثيق التغيرات السطحية (اللمعان واللون والتركيب) باستخدام مكبرات أو أدوات مثل مقاييس اللمعان ومقياسات الألوان.
- الاختبار الميكانيكي:قياس قوة الشد والطول والصلابة ومقاومة الصدمة لتحديد تدهور الأداء.
تشمل المعدات الإضافية الشائعة مصابيح فوق البنفسجية الاحتياطية وأجهزة استشعار الإشعاع للتعديل الدقيق وأجهزة عينة متخصصة وأدوات معايرة للحفاظ على دقة القياس.
غرف التباطؤ المتسارعة بالأشعة فوق البنفسجية توفر رؤى لا غنى عنها في أداء المواد.يمكن للمصنعين تحسين مدى استمرارية المنتج، تقليل مخاطر الفشل، وفي نهاية المطاف توفير مواد ذات جودة أعلى إلى السوق.