ما هو UV Aging؟
اختبار تقادم الأشعة فوق البنفسجية هو الاختبار الذي يتم فيه تحديد عمر العينة تحت مصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية مع دورات الرطوبة ودرجة الحرارة. يتم تطبيقه بموجب ISO 4892-3 وASTM G154 باستخدام مصابيح UVA-340 أو UVB-313.
الغرض من UV Aging
والغرض من ذلك هو تحديد تغير اللون وفقدان اللمعان والتشقق وفقدان الخواص الميكانيكية بشكل سريع في المواد والطلاءات المستخدمة في الهواء الطلق.
على أي منتجات يُطبَّق UV Aging؟
- أنظمة الطلاء والورنيش
- الأجزاء الخارجية من البلاستيك
- تقليم السيارة الخارجي
- لمحات البناء والأغشية
- المنسوجات والأقمشة المغلفة
في أي قطاعات يُستخدم UV Aging؟
المواصفات المتعلقة بـ UV Aging
- ISO 4892-3
- ASTM G154الأشعة فوق البنفسجية الفلورسنت تسارع الشيخوخة امتحان
- ASTM D4329
- ISO 16474-3
شروط UV Aging
- نوع المصباح
- UVA-340 (تمثل الأشعة فوق البنفسجية الشمسية) أو UVB-313 (أكثر عدوانية)
- إشعاع
- كثافة الإشعاع المحددة في المعيار (على سبيل المثال 0.76 واط/م²/نانومتر عند 340 نانومتر)
- دورة
- مدة محددة للضوء ومراحل التكثيف/الظلام
- درجة حرارة اللوحة
- يتم تحديد درجة حرارة اللوحة السوداء في مرحلة الضوء في المعيار
جهاز UV Aging
- غرفة الشيخوخة للأشعة فوق البنفسجية الفلورية
- نظام التحكم في الإشعاع ودرجة الحرارة
- مقياس اللون واللمعان
- مقياس الإشعاع معايرة
متطلبات العينة لـ UV Aging
- يجب قطع العينة إلى حجم اللوحة
- يجب قياس اللون الأولي واللمعان والقيم الميكانيكية
- يجب الاحتفاظ بعينة مرجعية (للمقارنة)
- عموما ثلاث عينات على الأقل
مدة UV Aging
تطبق على مراحل مثل 250 أو 500 أو 1000 أو 2000 ساعة حسب المواصفات.
إجراء UV Aging
- 1يتم أخذ اللون الأولي واللمعان والقياسات الميكانيكية إذا لزم الأمر.
- 2تم ضبط نوع المصباح والإشعاع وبرنامج الدورة.
- 3يتم وضع العينات على الألواح.
- 4يتم تشغيل الدورات لمدة محددة؛ يتم تدوير مواضع المصباح وفقًا للمعيار.
- 5يتم أخذ القياسات المؤقتة على فترات زمنية محددة.
- 6في نهاية التعريض الضوئي، يتم تقييم اختلاف اللون وفقدان اللمعان وحالة السطح.
معايير قبول UV Aging
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات باعتباره الحد الأقصى لفرق اللون (ΔE)، أو الحد الأقصى لنسبة فقدان اللمعان، أو عدم وجود تشقق/طباشير.
تقييم النتائج
يتم تقييم اختلاف اللون وفقدان اللمعان رقميًا، ويتم تقييم تدهور السطح عن طريق التدرج البصري. لا يمكن مقارنة نتائج الأشعة فوق البنفسجية الفلورية بشكل مباشر مع قوس الزينون.
تقرير UV Aging
- المعيار المطبق ونوع المصباح
- الإشعاع، برنامج الدورة ودرجة حرارة اللوحة
- إجمالي مدة التعرض
- فرق اللون وقيم فقدان اللمعان
- التقييم البصري والصور
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- مواصفات الدهانات والبلاستيك ومواد البناء
اختبارات بيئية ومناخية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار UV Aging؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر الاختبارات البيئية ما إذا كان المنتج يتحمل عوامل بيئية مثل الحرارة والرطوبة والضغط والإشعاع الشمسي والغبار والماء والأجواء المسبِّبة للتآكل. والهدف ليس كسر المنتج بل استحضار الظروف التي سيواجهها طوال عمره بشكل مسرَّع.
تُشتق ملفات الاختبار من التعرض الفعلي للمنتج، وهذا الاشتقاق هو العمل الهندسي الحقيقي لهذا المجال. فجهاز يعمل في مكتب مغلق وآخر مثبَّت على عمود لا يُختبران بالملف نفسه. وتُحدد سلسلة IEC 60068 طرقًا عامة، وMIL-STD-810 ملفات عسكرية، وRTCA DO-160 ملفات طيران، وسلسلة ISO 16750 ملفات سيارات قائمة على الموقع. ويُنتج الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف تكلفة غير ضرورية وثقة زائفة معًا.
تُحاكي اختبارات الحرارة ثلاث ظواهر منفصلة، وتُنتج كل منها نمط عطل مختلفًا. تختبر الحرارة العالية/المنخفضة الثابتة قدرة المادة على العمل عند تلك الحرارة. وتُحدث دورة الحرارة إجهادًا عند وصلات المواد ذات معاملات التمدد المختلفة - وهنا تظهر تشققات اللحام. وتُكثِّف الصدمة الحرارية هذا التأثير عبر انتقال مفاجئ.
وثمة تمييز أيضًا في اختبار الرطوبة. فالحرارة الرطبة الثابتة تُظهر انتشار الرطوبة داخل المادة وتأثيرها على خصائص العزل. أما الحرارة الرطبة الدورية فتُحدث تكاثفًا: إذ تتكون قطرات الماء على السطح المُبرَّد، وهذا أشد عنفًا بكثير من الرطوبة الجافة. ويظهر نفاذ الماء إلى الأغلفة وزيادة تيار التسرب والتآكل عادةً في الاختبار الدوري.
تُعد الحماية من الغبار والماء مجال عمل منفصلاً ويُعبَّر عنها برمز IP. والنقطة الجديرة بالذكر هنا أن اختبار IP ليس اختبار متانة: فهو يُظهر توفر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة، لا مقاومة الغمر طويل الأمد أو الغسل بالضغط.
أكثر الأخطاء شيوعًا في هذه العائلة هو ترجمة نتيجة اختبار مباشرة إلى تنبؤ بالعمر. فالاختبارات المسرَّعة مصممة للمقارنة والتحقق من التصميم؛ ولا يمكن إنشاء تحويل موثوق بين ساعات الحجرة وسنوات الميدان إلا بنموذج تسريع خاص بالمادة ومعايَر وفق بيانات ميدانية.
تُحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار. فإبقاء المنتج في حجرة حرارية ثم تشغيله لا يُظهر ما حدث أثناء الاختبار. وفي التطبيقات الحرجة، يُشغَّل المنتج طوال الاختبار وتُراقَب معاييره؛ ولا يمكن رصد الأعطال المتقطعة التي تظهر وتختفي إلا بهذه الطريقة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
درجة حرارة
الحرارة الجافة والبرودة وتغيّر درجة الحرارة والصدمة الحرارية؛ ملفات ثابتة ودورية.
رطوبة
الحرارة الرطبة الثابتة والحرارة الرطبة الدورية؛ والدورات المصحوبة بتكثف أكثر شدة.
الماء والغبار
اختبارات الحماية IP: التنقيط والرش والنفاثات والغمر والإحكام ضد الغبار.
الإشعاع والشيخوخة
التقادم المسرَّع بقوس الزينون والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، ومحاكاة الإشعاع الشمسي.
الضغط والارتفاع
اختبارات الضغط المنخفض (الارتفاع) والتغير السريع للضغط.
الغلاف الجوي المسبِّب للتآكل
رذاذ الملح، وتآكل الغازات المختلطة المتدفقة (محاكاة الأجواء الصناعية)، واختبارات العفن والفطريات.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تحويل مدة الاختبار إلى عمر ميداني؛ والتحويل الذي يتم دون نموذج تسريع مضلِّل.
- يُنتج تغيّر دورة درجة الحرارة ودرجة الحرارة الثابتة أنماط عطل مختلفة؛ ولا يحل أحدهما محل الآخر.
- إذا لم يُشغَّل المنتج أثناء الاختبار، تبقى الأعطال المتقطعة غير مرئية؛ وتحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار.
- لا تُعد الحماية IP دليلاً على المتانة؛ بل تُظهر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة.
- يزيد الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف التكلفة ويمنح ثقة زائفة.
- يؤثر ترتيب التثبيت والتوجيه على النتيجة؛ ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم والتأهيل
- إعلان فئة الحماية ونطاق درجة حرارة التشغيل
- إعادة إنتاج الأعطال الميدانية في المختبر وتحليل السبب الجذري
- اعتماد مكونات المورد
- قرارات مدة الضمان وشروط التخزين
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول UV Aging
كيف يتم الاختيار بين UVA-340 وUVB-313؟
يمثل UVA-340 منطقة الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي القصير لضوء الشمس بشكل جيد ويفضل الارتباط. يعتبر UVB-313 أكثر عدوانية ويستخدم للفحص السريع، لكنه يمكن أن ينتج آليات تحلل غير واقعية.