Weathering Testi — ISO 877 / ASTM G7 / ISO 4892

Was ist Weathering?

Bei der Bewitterungsprüfung handelt es sich um eine Testgruppe, die die Alterung eines Materials unter den kombinierten Auswirkungen von Sonne, Hitze, Feuchtigkeit und Schadstoffen beurteilt. Sie wird auf natürliche Weise (im Freien) oder in beschleunigter Form (Labor) durchgeführt.

Zweck von Weathering

Damit soll ermittelt werden, wie lange ein für den Außenbereich vorgesehenes Material sein Aussehen und seine mechanischen Eigenschaften behält.

Bei welchen Produkten wird Weathering angewendet?

Bauprofile und Fassadenelemente
Außenteile für Kraftfahrzeuge
Farb- und Beschichtungssysteme
Gartenmöbel und Kunststoffe für den Außenbereich
Membranen und Dächer

In welchen Branchen wird Weathering eingesetzt?

ElektronikElektrischAutomobilVerteidigungLuft- und Raumfahrt

Normen zu Weathering

ISO 877
ASTM G7
ASTM G24
ISO 4892-2
ISO 4892-3
ASTM G155Beschleunigte Alterung mit Xenonlichtbogen prüfen
ASTM G154fluoreszierendes UV beschleunigt die Alterung prüfen

Prüfbedingungen für Weathering

Verfahren: Natürliche Freibewitterung oder beschleunigte Alterung im Labor
natürliche Belichtung: Plattenwinkel, Ausrichtung und Klimazone sind in der Norm definiert
Beschleunigt: Xenon-Bogen- oder Fluoreszenz-UV-Zyklen
Zeit: Jahrelange natürliche Exposition; Hunderte bis Tausende Stunden im Zeitraffer

Prüfgerät für Weathering

Außenbelichtungsständer (natürliche Methode)
Xenon-Bogen oder fluoreszierende UV-Kammer
Farb-, Glanz- und mechanische Messgeräte
Meteorologische Datenerfassung (natürliche Methode)

Probenanforderungen für Weathering

Ausgangsfarbe, Glanz und mechanische Werte müssen gemessen werden
Eine Referenzprobe muss im Dunkeln aufbewahrt werden
Winkel und Ausrichtung des Panels müssen für eine natürliche Belichtung aufgezeichnet werden
Im Allgemeinen mindestens drei Exemplare

Dauer von Weathering

Ein bis fünf Jahre bei natürlicher Exposition; Bei beschleunigten Methoden kann es je nach Spezifikation Wochen bis Monate dauern.

Ablauf von Weathering

1Es werden erste Messungen durchgeführt und eine Referenzprobe aufbewahrt.
2Eine Methode wird ausgewählt: natürliche Belichtung oder beschleunigtes Radfahren.
3Die Proben werden im definierten Winkel und an der definierten Stelle platziert.
4In definierten Abständen werden Zwischenmessungen durchgeführt.
5Am Ende der Belichtung werden Farbunterschied, Glanz und mechanische Eigenschaften verglichen.

Annahmekriterien für Weathering

Das Akzeptanzkriterium wird in der Spezifikation als maximaler Farbunterschied, maximaler Glanzverlust oder minimale erhaltene mechanische Eigenschaft angegeben.

Auswertung der Ergebnisse

Beschleunigte Ergebnisse lassen sich nicht direkt auf eine natürliche Exposition übertragen; Eine Korrelation kann nur mit Koeffizienten hergestellt werden, die für dieselbe Materialklasse validiert wurden. Daher muss im Bericht immer die Methode angegeben werden.

Prüfbericht zu Weathering

Angewandter Standard und Methode
Belichtungsbedingungen oder Zyklusprogramm
Gesamtdauer bzw. Bestrahlungsstärke
Farbe, Glanz und mechanische Ergebnisse
Referenzmustervergleich

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Umwelt- und Klimaprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Weathering gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Umweltprüfungen zeigen, ob ein Produkt Umgebungseinflüssen wie Temperatur, Feuchte, Druck, Sonneneinstrahlung, Staub, Wasser und korrosiven Atmosphären standhält. Ziel ist nicht, das Produkt zu zerstören, sondern die Bedingungen, denen es über seine Lebensdauer begegnet, in BESCHLEUNIGTER Form vorwegzunehmen.

Prüfprofile werden aus der tatsächlichen Exposition des Produkts abgeleitet, und diese Ableitung ist die eigentliche ingenieurtechnische Arbeit dieses Bereichs. Ein in einem geschlossenen Büro betriebenes Gerät und eines auf einem Mast wird nicht mit demselben Profil geprüft. Die Reihe IEC 60068 definiert allgemeine Methoden, MIL-STD-810 militärische Profile, RTCA DO-160 Luftfahrtprofile und die Reihe ISO 16750 standortbasierte Automobilprofile. Eine ohne Profilauswahl durchgeführte Prüfung verursacht sowohl unnötige Kosten als auch falsches Vertrauen.

Temperaturprüfungen simulieren drei getrennte Phänomene, die alle unterschiedliche Ausfallarten erzeugen. Konstante hohe/niedrige Temperatur prüft, ob der Werkstoff bei dieser Temperatur funktionieren kann. Temperatur-ZYKLEN erzeugen Ermüdung an Fügestellen zwischen Werkstoffen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten — hier treten Lötrisse auf. Der Temperatur-SCHOCK verstärkt diesen Effekt durch einen abrupten Übergang.

Auch bei der Feuchteprüfung gibt es eine Unterscheidung. Konstante feuchte Wärme zeigt die Diffusion von Feuchtigkeit in den Werkstoff und ihre Wirkung auf die Isolationseigenschaften. Zyklische feuchte Wärme erzeugt Kondensation: Wassertropfen bilden sich auf der kühlenden Oberfläche, was weit aggressiver ist als trockene Feuchte. Wassereintritt in Gehäuse, erhöhter Kriechstrom und Korrosion treten meist im zyklischen Test auf.

Staub- und Wasserschutz ist ein eigener Arbeitsbereich und wird durch den IP-Code ausgedrückt. Wichtig ist hier, dass eine IP-Prüfung keine DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNG ist: Sie zeigt, dass unter definierten, kurzzeitigen Bedingungen Schutz besteht, nicht Widerstandsfähigkeit gegen dauerhaftes Eintauchen oder Hochdruckreinigung.

Der häufigste Fehler in dieser Familie ist es, ein Prüfergebnis direkt in eine LEBENSDAUERPROGNOSE zu übersetzen. Beschleunigte Prüfungen sind für Vergleich und Konstruktionsverifizierung ausgelegt; eine zuverlässige Umrechnung zwischen Kammerstunden und Feldjahren lässt sich nur mit einem werkstoffspezifischen, anhand von Felddaten kalibrierten Beschleunigungsmodell herstellen.

Die funktionale Überwachung bestimmt den Wert der Prüfung. Ein Produkt in einer Temperaturkammer zu halten und es danach einzuschalten, zeigt nicht, was WÄHREND der Prüfung geschah. Bei kritischen Anwendungen wird das Produkt während der gesamten Prüfung betrieben und seine Parameter überwacht; nur so lassen sich intermittierende Fehler erfassen, die auftreten und wieder verschwinden.

Methodengruppen in diesem Bereich

Temperatur
Trockene Wärme, Kälte, Temperaturwechsel und Temperaturschock; stationäre und zyklische Profile.
Luftfeuchtigkeit
Stationäre feuchte Wärme und zyklische feuchte Wärme; Zyklen mit Kondensation sind aggressiver.
Wasser und Staub
IP-Schutzprüfungen: Tropfwasser, Sprühwasser, Strahlwasser, Eintauchen und Staubdichtheit.
Strahlung und Alterung
Beschleunigte Alterung durch Xenonbogen und Leuchtstoff-UV, Sonneneinstrahlungssimulation.
Druck und Höhe
Unterdruck- (Höhen-) und Schnelldruckänderungsprüfungen.
Korrosive Atmosphäre
Salzsprühnebel, Mischgaskorrosion (Simulation industrieller Atmosphären), Schimmel- und Pilzprüfungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Prüfdauer lässt sich nicht in eine Feldlebensdauer umrechnen; eine Umrechnung ohne Beschleunigungsmodell ist irreführend.
Temperaturzyklen und stationäre Temperatur erzeugen unterschiedliche Fehlermodi; keines ersetzt das andere.
Wird das Produkt während der Prüfung nicht betrieben, bleiben intermittierende Fehler unsichtbar; die funktionale Überwachung bestimmt den Wert der Prüfung.
Der IP-Schutz ist kein Nachweis der Dauerhaftigkeit; er zeigt den Schutz unter definierten, kurzzeitigen Bedingungen.
Eine ohne Profilauswahl durchgeführte Prüfung erhöht sowohl die Kosten als auch vermittelt sie falsches Vertrauen.
Die Befestigungs- und Ausrichtungsanordnung beeinflusst das Ergebnis; der Bericht muss dies dokumentieren.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konstruktionsverifikation und Qualifizierung
Erklärung der Schutzklasse und des Betriebstemperaturbereichs
Nachstellung von Feldausfällen im Labor und Ursachenanalyse
Freigabe von Lieferantenkomponenten
Entscheidungen zu Garantiezeit und Lagerbedingungen

Häufige Fragen zu Weathering

Wie viele Jahre natürlicher Exposition entspricht ein beschleunigter Test?

Es gibt keinen universellen Umrechnungsfaktor. Der Zusammenhang hängt von der Materialklasse, dem Abbaumechanismus und der Klimazone ab. Spezifikationen definieren daher meist direkt die Testdauer oder die Gesamtbestrahlungsstärke.

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