تصور کنید که ماه ها یا حتی سال ها صرف ساخت یک پوشش جدید می کنید، اما در عرض یک سال از عرضه آن در بازار می بینید که محو می شود، ترک می کند یا پوست می کند.چنین شکست هایی نه تنها به شهرت برند آسیب می رساند بلکه منجر به خسارت های مالی قابل توجهی می شودآیا راهی برای پیش بینی دوام طولانی مدت مواد به سرعت وجود دارد و از این مشکلات جلوگیری می شود؟ پاسخ در آزمایش هواشناسی شتاب UV است.
اتاق های هواشناسی شتاب دهنده UV عوامل محیطی طبیعی مانند نور خورشید، باران و شب را شبیه سازی می کنند تا روند پیری مواد را تسریع کنند. این دستگاه ها مانند "ماشین های زمان" عمل می کنند." مواد را در معرض شرایط افراطی قرار می دهند که ماه ها یا سال ها آب و هوای طبیعی را در چند روز یا هفته تکرار می کننداین به تولید کنندگان اجازه می دهد تا به سرعت دوام مواد را ارزیابی کنند، طراحی محصولات را بهینه کنند و کیفیت را بهبود بخشند.
عملکرد اصلی این اتاق ها شبیه سازی تشعشعات ماوراء بنفش، رطوبت و نوسانات دمای موجود در محیط های طبیعی است. آنها این کار را از طریق چندین جزء کلیدی انجام می دهند:
- لامپ های UV:این ها تابش ماوراء بنفش خورشیدی را شبیه سازی می کنند که عامل اصلی افزایش سرعت پیری مواد است. اتاق ها معمولاً انواع مختلف لامپ (UVA-340، UVB-313,UVA-351) برای تکرار شرایط روشنایی داخلی / خارجی مختلفUVA-340 به شدت با UV خورشیدی موج کوتاه مطابقت دارد، در حالی که UVB-313 شتاب شدیدتر (اگرچه کمتر طبیعی) را فراهم می کند. UVA-351 نور خورشید را که از طریق شیشه فیلتر شده است شبیه سازی می کند.
- سیستم تهویه:این باعث تکرار طحالب و رطوبت بالا می شود و باعث هیدرولیز و اکسیداسیون می شود. با کنترل رطوبت و دمای اتاق، یک فیلم نازک آب را بر روی سطوح مواد تشکیل می دهد تا خوردگی را تسریع کند.
- سیستم اسپری:شبیه سازی بارندگی، این مواد سطحی پیر را از بین می برد و بیشتر خوردگی را از طریق اسپری آب کنترل شده با شدت های مختلف تسریع می کند.
- کنترل دما:تنظیم دقیق حرارتی، پیری گرما را تسریع می کند در حالی که شرایط یکسانی را برای نتایج دقیق حفظ می کند.
آزمایش هواشناسی شتاب دهنده UV به بخش های متعددی خدمت می کند:
- پوشش، جوهر و رزین:ارزیابی مقاومت در برابر محو شدن، کِلِک کردن، ترکیدن و پاک کردن برای بهینه سازی فرمول ها.
- پلاستیک و پلیمر:ارزیابی زرد شدن، شکنندگی و تخریب قدرت برای انتخاب مواد.
- چاپ و بسته بندی:آزمایش رنگ و خصوصیات محافظ برای کالاهای مصرفی.
- خودرو و هوافضا:بررسي مقاومت قطعات در برابر اشعه UV، خوردگی و گرما.
- چسب ها و مهر و موم ها:اندازه گیری دوام در برابر عوامل استرس زا محیطی.
- سطوح فلزی و پوشش داده شده:ارزیابی مقاومت در برابر خوردگی در شرایط سخت
- بسته بندی لوازم آرایشی:تضمین یکپارچگی محصول در برابر نور و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی
- الکترونیک:تست مواد مسکونی برای انعطاف پذیری زیست محیطی.
- مواد پلاستیکی پزشکی:ثابت کردن مقاومت ضدعفونی و ثبات مواد
ملاحظات کلیدی برای انتخاب تجهیزات عبارتند از:
- نوع لامپ:مطابقت با شرایط قرار گرفتن در معرض مورد نظر (در فضای بیرون، در محیط داخلی، نور فیلتر شده).
- محدوده دما/ دقت:باید شرایط عملیاتی مواد را با کنترل دقیق پوشش دهد (معمولا ± 2 °C).
- کنترل رطوبت:باید رطوبت محیطی انتظار می رود را تکرار کند.
- سیستم اسپری:نیاز به پوشش یکنواخت با زمان تنظیم شده
- اندازه اتاق:باید نمونه های آزمایش را بدون انبوه شدن جا دهد.
- سیستم کنترل:رابط بصری برای تنظیم پارامترها و ثبت داده ها
- ویژگی های ایمنی:حمل بیش از حد، مدار کوتاه و حفاظت از دمای ضروری است.
- انطباقتجهیزات باید مطابق با استانداردهای ASTM، ISO، JIS، SAE یا DIN باشند.
پارامترهای اتاق نماینده شامل:
- فضاي آزمايش:41.33 × 19.68 × 11.81 اینچ (105 × 50 × 30 سانتی متر)
- ابعاد بیرونی:53.93 × 20.86 × 53.54 اینچ (137 × 53 × 136 سانتی متر)
- یکسانی دمایی:±2°C
- محدوده تابش:0.3 ∙ 1.2 وات/م2
- ظرفیت نمونه گیری:48 نمونه (75 × 150 میلی متر)
- مصرف آب:~8 لیتر/روز
- چرخه ها:قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، انسداد و اسپری
- قدرت:120V/60Hz، 16A، 1800W حداکثر
- وزن:~152 کیلوگرم
تجزیه و تحلیل پس از آزمایش معمولا شامل:
- بازرسی بصری:ثبت تغییرات سطحی (شویق، رنگ، بافت) با استفاده از لوپ یا ابزارهای مانند گلاس متر و رنگ سنج.
- آزمایش مکانیکی:اندازه گیری قدرت کششی، طول کششی، سختی و مقاومت در برابر ضربه برای کمی کردن تخریب عملکرد.
تجهیزات مکمل رایج شامل لامپ های UV اضافی، سنسورهای تابش برای کالیبراسیون دقیق، حامل های نمونه تخصصی و ابزارهای کالیبراسیون برای حفظ دقت اندازه گیری است.
اتاق های هواپیمایی شتاب دهنده UV بینش های ضروری را در مورد عملکرد مواد فراهم می کنند.تولید کنندگان می توانند دوام محصول را افزایش دهند، خطر شکست را کاهش می دهد و در نهایت مواد با کیفیت بالاتری را به بازار می رساند.