Senėjimo testas yra viena iš svarbių priemonių gaminio patikimumui pagerinti ir šiuo metu jo negalima pakeisti kitais metodais. Atliekant senėjimo testą, gali būti atskleistos gaminio problemos ir defektai esant įvairioms aplinkos sąlygoms, o šios problemos gali būti ištaisytos ir patobulintos, taip pagerinant gaminio patikimumą ir tarnavimo laiką. Dažniausiai naudojama patikimumo įranga apima:UV senėjimo bandymo kamera, ksenoninės lempos senėjimo bandymo kamerair kt.
Ⅰ. Dirbtinio pagreitinto senėjimo bandymo sąlygų parinkimas
Šį klausimą iš tikrųjų galima suprasti kaip kokius senėjimo veiksnius reikėtų imituoti. Naudojant polimerines medžiagas, daugelis klimato aplinkos veiksnių gali turėti įtakos polimerinių medžiagų senėjimui. Jei iš anksto žinomi pagrindiniai senėjimą sukeliantys veiksniai, tyrimo metodą galima pasirinkti kryptingai.
Bandymo metodą galime nustatyti atsižvelgdami į transportavimo, laikymo, naudojimo aplinką ir medžiagos senėjimo mechanizmą. Pavyzdžiui, standūs polivinilchlorido profiliai yra gaminami iš polivinilchlorido kaip žaliavos ir pridedami priedų, tokių kaip stabilizatoriai ir pigmentai. Jie daugiausia naudojami lauke. Atsižvelgiant į PVC senėjimo mechanizmą, PVC lengvai suyra kaitinant; Atsižvelgiant į naudojimo aplinką, deguonis, ultravioletiniai spinduliai, šiluma ir drėgmė ore yra visos profilio senėjimo priežastys.
Ⅱ . Šviesos šaltinio pasirinkimas dirbtiniam pagreitinto senėjimo bandymui
Laboratorinis šviesos šaltinio poveikio bandymas: jis gali vienu metu imituoti šviesą, deguonį, šilumą, kritulius ir kitus veiksnius atmosferos matomoje aplinkoje bandymo kameroje. Tai dažniausiai naudojamas dirbtinio pagreitinto senėjimo bandymo metodas. Tarp šių modeliavimo veiksnių šviesos šaltinis yra gana svarbus. Patirtis rodo, kad saulės spindulių bangų ilgiai, kurie kenkia polimerinėms medžiagoms, daugiausia koncentruojasi ultravioletinėje šviesoje ir tam tikroje matomoje šviesoje.
Šiuo metu naudojami dirbtiniai šviesos šaltiniai siekia, kad energijos spektro pasiskirstymo kreivė šiame bangos ilgio diapazone būtų artima saulės spektrui. Modeliavimas ir pagreičio greitis yra pagrindinis dirbtinių šviesos šaltinių pasirinkimo pagrindas. Po maždaug šimtmečio plėtros laboratoriniai šviesos šaltiniai yra uždaros anglies lanko lempos, saulės šviesos tipo anglies lankinės lempos, fluorescencinės ultravioletinės lempos, ksenono lankinės lempos, aukšto slėgio gyvsidabrio lempos ir kiti šviesos šaltiniai. Tarptautinės standartizacijos organizacijos (ISO) techniniai komitetai, susiję su polimerinėmis medžiagomis, daugiausia rekomenduoja naudoti tris šviesos šaltinius: saulės anglies lanko lempas, fluorescencines ultravioletines lempas ir ksenono lanko lempas.
01. Ksenono lanko lempa
Šiuo metu manoma, kad ksenoninių lankinių lempų spektrinis energijos pasiskirstymas tarp žinomų dirbtinių šviesos šaltinių labiausiai panašus į ultravioletines ir matomas saulės šviesos dalis. Pasirinkus tinkamą filtrą, didžioji dalis trumpųjų bangų spinduliuotės, esančios žemę pasiekiančioje saulės šviesoje, gali būti išfiltruota. Ksenoninės lempos turi stiprią spinduliuotę 1000–1200 nm infraraudonųjų spindulių srityje ir sukuria daug šilumos.
Todėl reikia pasirinkti tinkamą aušinimo įrenginį, kuris atimtų šią energiją. Šiuo metu rinkoje yra du ksenoninių lempų senėjimo bandymo įrangos aušinimo būdai: aušinamas vandeniu ir oru. Paprastai tariant, vandeniu aušinamų ksenoninių lempų prietaisų aušinimo efektas yra geresnis nei oru aušinamų. Tuo pačiu metu struktūra yra sudėtingesnė, o kaina yra brangesnė. Kadangi ksenoninės lempos ultravioletinės dalies energija didėja mažiau nei kitų dviejų šviesos šaltinių, ji yra mažiausia pagal pagreičio greitį.
02. Liuminescencinė UV lempa
Teoriškai 300–400 nm trumpųjų bangų energija yra pagrindinis senėjimą sukeliantis veiksnys. Jei ši energija padidinama, galima pasiekti greitą testavimą. Liuminescencinių UV lempų spektrinis pasiskirstymas daugiausia sutelktas ultravioletinėje dalyje, todėl galima pasiekti didesnį pagreičio greitį.
Tačiau fluorescencinės UV lempos ne tik padidina ultravioletinių spindulių energiją natūralioje saulės šviesoje, bet ir išspinduliuoja energiją, kurios nėra natūralioje saulės šviesoje, matuojant žemės paviršiuje, ir ši energija gali sukelti nenatūralią žalą. Be to, išskyrus labai siaurą gyvsidabrio spektro liniją, fluorescencinis šviesos šaltinis neturi didesnės nei 375 nm energijos, todėl medžiagos, kurios jautrios ilgesnio bangos ilgio UV energijai, gali nepasikeisti taip, kaip būna veikiamos natūralios saulės šviesos. Šie būdingi trūkumai gali sukelti nepatikimų rezultatų.
Todėl fluorescencinės UV lempos yra prastai imituojamos. Tačiau dėl didelio pagreičio greičio galima greitai patikrinti konkrečias medžiagas, pasirinkus atitinkamo tipo lempą.
03. Saulės šviesos anglies lanko lempa
Sunlight tipo anglies lankinės lempos šiuo metu mūsų šalyje naudojamos retai, tačiau Japonijoje jos yra plačiai naudojami šviesos šaltiniai. Daugumoje JIS standartų naudojamos saulės šviesos tipo anglies lankinės lempos. Daugelis mano šalies automobilių įmonių, kurios yra bendros įmonės su Japonija, vis dar rekomenduoja naudoti šį šviesos šaltinį. Saulės anglies lanko lempos spektrinis energijos pasiskirstymas taip pat yra artimesnis saulės spinduliams, tačiau ultravioletiniai spinduliai nuo 370 nm iki 390 nm yra sukoncentruoti ir sustiprinti. Modeliavimas nėra toks geras kaip ksenono lempa, o pagreičio greitis yra tarp ksenono lempos ir ultravioletinės lempos.
Ⅲ . Dirbtinio pagreitinto senėjimo bandymo laiko nustatymas
1. Žr. atitinkamus gaminio standartus ir reglamentus
Atitinkamuose gaminio standartuose jau nustatytas senėjimo bandymo laikas. Tereikia surasti atitinkamus standartus ir juos įvykdyti juose nurodytu laiku. Daugelis nacionalinių standartų ir pramonės standartų tai numato.
2. Skaičiavimas remiantis žinomomis koreliacijomis
Tyrimai rodo, kad ABS spalvos stabilumas vertinamas pagal spalvos pokyčius ir pageltimo indeksą. Dirbtinis pagreitintas senėjimas turi gerą koreliaciją su natūraliu atmosferos poveikiu, o pagreičio greitis yra apie 7. Jei norite sužinoti tam tikros ABS medžiagos spalvos pasikeitimą po vienerių metų naudojimo lauke ir naudoti tokias pačias bandymo sąlygas, galite remtis pagreičio greitis, siekiant nustatyti pagreitinto senėjimo laiką 365x24/7=1251h.
Ilgą laiką buvo atlikta daug tyrimų koreliacijos klausimais šalyje ir užsienyje, buvo išvesta daug konversijos ryšių. Tačiau dėl polimerinių medžiagų įvairovės, pagreitinto senėjimo bandymo įrangos ir metodų skirtumų bei klimato skirtumų įvairiais laikais ir regionuose konversijos ryšys yra sudėtingas. Todėl pasirinkdami konversijos ryšį turime atkreipti dėmesį į konkrečias medžiagas, senėjimo įrangą, bandymo sąlygas, eksploatacinių savybių vertinimo rodiklius ir kitus veiksnius, kurie lemia ryšį.
3. Kontroliuoti, kad bendras dirbtinai pagreitintos senėjimo spinduliuotės kiekis būtų lygus bendram natūralios apšvitos spinduliuotės kiekiui
Kai kuriems gaminiams, kurie neturi atitinkamų standartų ir nėra nuorodos koreliacijai, galima atsižvelgti į faktinio naudojimo aplinkos spinduliuotės intensyvumą, o bendras dirbtinai pagreitintos senėjimo spinduliuotės kiekis turėtų būti kontroliuojamas taip, kad jis atitiktų bendrą natūralaus poveikio spinduliuotės kiekį. .
Pavyzdys: Kaip kontroliuoti bendrą dirbtinio pagreitinto senėjimo spinduliuotės kiekį
Pekino srityje naudojamas tam tikras plastikinis gaminys, ir tikimasi, kad bendras dirbtinai pagreitinto senėjimo spinduliuotės kiekis prilygtų vienerių metų ekspozicijai lauke.
1 veiksmas: kadangi šis gaminys yra plastikinis gaminys ir naudojamas lauke, GB/T16422 pasirinkite A metodą.{2}} „Plastikinio laboratorinio šviesos šaltinio poveikio bandymo metodai, 2 dalis: ksenono lankinė lempa“.
Bandymo sąlygos yra šios: švitinimo intensyvumas 0,50 W/m2 (340 nm), lentos temperatūra 65 laipsniai, dėžutės temperatūra 40 laipsnių, santykinė drėgmė 50%, vandens purškimo laikas / vandens nepurškimo laikas 18 min. / 102 min., nuolatinė šviesa;
2 veiksmas: bendra metinė spinduliuotė Pekine yra apie 5609MJ/m2. Pagal tarptautinį standartą CIENo85-1989 (GB/T16422.1-1996 „Plastikinių laboratorinių šviesos šaltinių poveikio bandymo metodai“, skirtas dirbtinių šviesos šaltinių ir natūralios saulės šviesos spektriniam pasiskirstymui lyginti) Dalis: Cituojama „Xenon Arc“ Lempa"); iš kurių ultravioletiniai ir matomi regionai (300 nm ~ 800 nm) sudaro 62,2 % arba 3489 MJ/m2.
3 veiksmas: pagal GB/T16422.{2}}
Kai 340nm švitinimo intensyvumas yra 0,50 W/m2, švitinimo intensyvumas infraraudonosiose ir matomose srityse (300 nm ~ 800 nm) yra 550 W/m2; švitinimo laikas gali būti skaičiuojamas kaip 3489X106/550=6.344X106s, tai yra 1762h. Pagal šį skaičiavimo metodą pagreičio koeficientas yra apie 5. Kadangi natūralus senėjimas nėra paprastas švitinimo intensyvumo superpozicija, nustatoma tik tai, kad saulės šviesa sukelia medžiagą.