¿Estándar de prueba de cámara de prueba de resistencia a la intemperie UV?
Estándar de cámara de prueba de resistencia climática a la luz ultravioleta
El método de prueba de exposición al clima artificial (lámpara de xenón) especificado en esta norma se refiere a la Organización Internacional de Normalización ISO 4892-82 "Luz de laboratorio de plástico Método de prueba de fuente" Respecto a la parte de la fuente de luz de xenón.
1 Contenido del tema y ámbito de aplicación
Esta norma especifica dos métodos de prueba acelerados por clima artificial que simulan los principales factores en la atmósfera natural exterior cálida y húmeda;
Método de prueba de condensación/ultravioleta fluorescente (en adelante, método ultravioleta fluorescente);
Método de prueba de exposición al clima artificial (lámpara de xenón) (en adelante, método de lámpara de xenón).
Esta norma es aplicable a la comparación de la resistencia a la intemperie cálida y húmeda en exteriores (en adelante, resistencia a la intemperie) de diferentes tipos de plásticos, revestimientos y materiales de caucho utilizados en productos de la industria mecánica o del mismo tipo. de materiales con diferentes fórmulas también se puede utilizar para resistencia a la intemperie conocida. Realizar pruebas de evaluación de calidad en materiales sexuales.
Las pruebas generales pueden utilizar el método de prueba de condensación/ultravioleta fluorescente; si es necesario, se puede utilizar el método de prueba de exposición al clima artificial (lámpara de xenón) para realizar pruebas de verificación del producto.
Los resultados de las pruebas de esta norma no pueden inferir simple y directamente la vida útil del material.
Nota: este método cita el contenido técnico del método de prueba de exposición a fuente de luz de xenón de plástico GB9344.
2 Terminología
2.1 Prueba de tipo de condensación UV fluorescente
Utiliza una lámpara UV fluorescente como fuente de luz para simular e intensificar el impacto en la degradación de materiales poliméricos. espectro ultravioleta más significativo y controlar adecuadamente la temperatura y la humedad para provocar condensación en la muestra periódicamente.
2.2 Prueba de exposición a la intemperie artificial (lámpara de arco de xenón como fuente de luz) utiliza una lámpara de xenón como fuente de luz para simular e intensificar el espectro de la luz solar que llega al suelo, y controla adecuadamente las condiciones de temperatura, humedad y pulverización de agua. .
2.3 Regiones ultravioleta
Distinción ultravioleta El rango de longitud de onda UV-A es de 315 ~ 400 nm; el rango de longitud de onda UV-B es de 280 ~ 315 nm; longitud de onda UV-C <280 nm;
2.4 Lámpara UV Fluoresvent
Es una lámpara de mercurio de baja presión con una longitud de onda de 254 nm. Debido a la adición de depósitos de fósforo, se convierte en una longitud de onda fluorescente más larga. Lámpara La distribución de energía depende del espectro de emisión producido por el depósito de fósforo y la propagación del tubo de vidrio.
2.5 Irradiancia
La cantidad total de radiación incidente de todas las longitudes de onda, expresada en W/㎡. Debido a que la irradiación se distribuye según diferentes longitudes de onda, los efectos fotoquímicos causados por diferentes espectros son muy diferentes, por lo que no se deben utilizar diferentes fuentes de luz para comparar.
Irradiancia espectral de 2,6 minutos
Representa la función de la irradiancia con la longitud de onda, expresada en W/㎡ de una determinada banda. Habitualmente la irradiancia de la luz solar se expresa en términos de cada 10 nm. Las bandas se expresan en W/㎡, mientras que las lámparas fluorescentes UV se expresan en unidades de 1 o 2 nm. La irradiancia espectral es un método adecuado para comparar fuentes de luz con diferentes distribuciones de energía.
2.7 Distribución de energía espectral
Es una curva característica que representa la cantidad de irradiación en cada longitud de onda. Puede expresarse en W/㎡ según la potencia, o en J según la potencia. energía Esta curva característica debe incluir el rango de longitud de onda de toda la luz incidente, y las lámparas UV fluorescentes generalmente se expresan como distribución relativa de energía espectral, que se expresa como el porcentaje de la irradiancia de cada longitud de onda en comparación con el valor máximo (consulte la Figura 3). ).
3 Equipo de prueba
3.1 Prueba UV fluorescente
3.1.1 La estructura de la cámara de prueba está hecha de materiales metálicos resistentes a la corrosión y contiene 8 equipos de prueba UV fluorescentes. lámparas, bandeja de agua, portamuestras de prueba y sistema e indicador de control de temperatura y tiempo (ver Figura 1).
Figura 1 Sección transversal estructural de la cámara de prueba de condensación/UV fluorescente
3.1.2 La lámpara UV fluorescente debe encenderse rápidamente, la potencia de la lámpara es de 40 W y la longitud de la lámpara es 1220㎜ El área de trabajo uniforme de la cámara de prueba es 900×210㎜ (ver Figura 2).
Figura 2 El rango del área de irradiación uniforme de la cámara de prueba
3.1.3 A menos que se especifique lo contrario, la longitud de onda de la lámpara ultravioleta fluorescente es de 280 ~ 315 nm, es decir , el rango de longitud de onda UV-B , las características de irradiancia espectral relativa (ver Figura 3).
Figura 3 Irradiancia espectral relativa de lámparas ultravioleta fluorescentes UV-B
3.1.4 Las lámparas se instalan en una fila de cuatro y se instalan en dos filas Las lámparas en cada fila de. Lámparas Los tubos se instalan en paralelo y la distancia entre los centros de las lámparas es de 70 mm (ver Figura 1).
3.1.5 La muestra de prueba debe instalarse de forma fija en una posición a 50 mm de distancia de la superficie paralela más cercana de la superficie de la lámpara (ver Figura 1). La muestra de prueba y su soporte constituyen la pared interior de la caja, y sus lados posteriores deben estar expuestos al aire de enfriamiento a temperatura ambiente. Debido a la diferencia de temperatura entre la muestra de prueba y el aire en la caja, se produce la etapa de condensación en la. La superficie de la muestra de prueba produce condiciones de exposición estables. La caja de prueba debe estar compuesta de convección de aire natural que se produce en la parte inferior a través del paso entre la pared exterior de la caja y la muestra de prueba.
3.1.6 El vapor de agua se genera desde la bandeja de agua en la parte inferior de la caja de calentamiento. La profundidad del agua no supera los 25 mm y hay un controlador de suministro de agua automático. La bandeja de agua debe limpiarse. regularmente para evitar la formación de incrustaciones.
3.1.7 La temperatura de la cámara de prueba se mide mediante un sensor fijado a una placa de aluminio negra (en adelante denominada placa negra) con un ancho de 75 mm, una altura de 100 mm y un espesor de 2.5mm El pizarrón debe colocarse en la zona expuesta. En la zona central de la prueba, el rango de medición del termómetro es de 30 a 80°C, con una tolerancia de ±1°C. Se controlan las etapas de iluminación y condensación. por separado, y la etapa de condensación está controlada por la temperatura del agua de calefacción.
3.1.8 La cámara de prueba debe colocarse en una sala de prueba con una temperatura de 15 a 35 °C, a 300 mm de la pared, y debe evitarse que se vea afectada por otras fuentes de calor. En la sala de pruebas se debe mantener una fuerte circulación para evitar afectar las condiciones de iluminación y condensación.
3.2 Prueba de clima artificial con lámpara de xenón
3.2.1 El rango de longitud de onda de la fuente de luz emitida por la lámpara de xenón es desde menos de 270 nm hasta la región infrarroja. La lámpara de xenón debe estar correctamente. Se filtra y enfría eficazmente para filtrar rayos de longitud de onda más corta y más rayos infrarrojos hasta que el espectro que llega a la superficie de la muestra de prueba es similar al espectro de la luz solar que llega al suelo.
3.2.2 La cámara de prueba está equipada con un soporte giratorio que hace girar la muestra. La temperatura, la humedad, el tiempo de pulverización de agua y la potencia de la lámpara de xenón deben ser ajustables, y debe estar equipada con un sistema automático. Dispositivo de registro de temperaturas de bulbo seco y húmedo. Las piezas de detección de temperatura de bulbo seco y húmedo deben colocarse en un lugar oscuro. Si es necesario, se puede instalar un regulador de voltaje de suministro de energía fuera de la caja y un calentador dentro de la caja.
Para reducir la contaminación del agua de refrigeración de la lámpara y la cubierta del filtro de la lámpara de xenón, utilice agua destilada o desionizada para enfriar el agua. El agua de refrigeración debe estar hecha de materiales resistentes al agua y a la corrosión, como el acero inoxidable. acero, plástico, etc. Se debe evitar el aluminio, el cobre, etc., el hierro y el bronce.
3.2.3 El portamuestras debe estar fabricado con materiales inertes, como aleación de aluminio, acero inoxidable o materiales de madera. Se deben evitar componentes de bronce, cobre y hierro cerca de la muestra.
4 Condiciones de prueba
4.1 Prueba ultravioleta fluorescente
4.1.1 La muestra de prueba se fija en el soporte de muestras, de cara a la lámpara fluorescente. Cuando la muestra no llena completamente el bastidor de muestras, es necesario llenar el bastidor de muestras con una pizarra para mantener cerrada la pared interior de la cámara de prueba.
4.1.2 Temperatura de prueba, se pueden usar tres temperaturas de 50, 60 y 70 ℃ durante la iluminación, y se prefiere 60 ℃, la temperatura en la etapa de condensación es 50 ℃ y la tolerancia de temperatura es ±; 3℃.
4.1.3 El ciclo de luz y condensación se puede seleccionar entre dos ciclos: 4h luz, 4h condensación o 8h luz, 4h condensación.
4.1.4 Después de 400 a 450 horas de iluminación, es necesario reemplazar un tubo fluorescente para cada fila de lámparas. Las otras lámparas cambiarán de posición como se muestra en la Figura 4. La vida útil efectiva de la lámpara es. 16.00 a 18.00 horas.
4.1.5 Al sustituir las lámparas, se debe secar y limpiar la bandeja de agua para evitar la formación de incrustaciones.
Figura 4 Diagrama de conversión de lámpara fluorescente
4.2 Prueba de clima artificial con lámpara de xenón
4.2.1 La intensidad de la radiación es de 1000 ± 200 W/en el rango de longitud de onda de 300 ~ 890 nm ㎡; por debajo de 300 nm no debe exceder 1 W/㎡ en el área de la muestra de prueba colgante, la desviación debe ser inferior al 10 %.
4.2.2 La temperatura de la cámara de prueba se mide mediante una pizarra. La temperatura de la pizarra es de 63 ± 3 ℃. También puede ser de 55 ± 3 ℃ o superior a 63 ℃ según sea necesario, pero temperaturas más altas pueden producir efectos de envejecimiento térmico y afectar los resultados de la prueba.
La temperatura de la pizarra se debe medir cuando alcance una temperatura estable sin pulverización de agua.
4.2.3 La humedad relativa se puede seleccionar entre tres condiciones: 65﹪±5﹪, 50﹪±5﹪ o 90﹪±5﹪.
Las lecturas de humedad relativa se deben tomar cuando estén estables y sin pulverización de agua.
4.2.4 El ciclo de pulverización de agua se puede seleccionar para pulverizar agua durante 18 minutos cada 102 minutos o pulverizar agua durante 12 minutos cada 48 minutos.
4.2.5 Durante el uso, las lámparas de xenón y las cubiertas de los filtros envejecerán gradualmente, acumularán incrustaciones o causarán de otro modo una disminución en la intensidad de la irradiación, por lo que se debe realizar un monitoreo de la energía luminosa. Al medir la energía luminosa, el fotorreceptor debe fijarse en la misma posición que la muestra de prueba que recibe la energía luminosa. Cuando la energía luminosa medida se debilita o cae, se debe ajustar la potencia de la lámpara de xenón. Si es necesario, limpie la lámpara de xenón y el filtro. Tapa La tapa del filtro tiene una vida útil determinada y debe reemplazarse después de un cierto período de uso según las normas.
5 Períodos de prueba
Se recomiendan los siguientes períodos de prueba para los dos métodos de prueba:
4, 7, 14, 21, 28, 42, 63, 84 d.
De acuerdo con la tasa de cambio de rendimiento de la muestra de prueba, el ciclo de prueba se puede cambiar apropiadamente, la fecha límite final se puede determinar de acuerdo con el cambio de rendimiento de la muestra de prueba que alcanza el valor especificado; generalmente no es mayor a 105 días.
6 Muestras de prueba
Generalmente, las muestras estándar deben prepararse de acuerdo con las regulaciones pertinentes de acuerdo con el rendimiento a medir. Las muestras de prueba de pintura deben ser de 75㎜×150㎜×1.0~. 1,5 ㎜. Por ejemplo, al probar propiedades mecánicas, el número de muestras de prueba debe ser suficiente para garantizar que se puedan lograr los resultados esperados.
Los dos métodos de prueba tienen los siguientes requisitos:
6.1 Prueba ultravioleta fluorescente
6.1.1 El espesor máximo de la muestra de prueba no debe exceder los 20 mm. suficiente intercambio de calor para causar condensación en la muestra de prueba.
6.1.2 Para muestras de prueba de tiras de plástico, caucho y otras, deben fijarse en aleación de aluminio u otros paneles con buena resistencia a la corrosión y rendimiento de transmisión.
6.1.3 Para muestras de prueba de pintura sobre placas base de acero, el óxido en los bordes no debe contaminar la superficie de la muestra de prueba.
6.1.4 Los orificios de más de 1 mm en la muestra de prueba deben sellarse para evitar que se escape el vapor de agua.
6.2 Prueba con lámpara de xenón
La muestra de prueba no debe estar sujeta a presión externa sobre el portamuestras para evitar diferencias en la intensidad de la luz de la superficie debido a diferentes posiciones de exposición de la prueba. muestra, la instalación Al probar muestras, deben organizarse y fijarse razonablemente en el soporte giratorio de acuerdo con el tamaño y la forma de las muestras de prueba, y las posiciones se pueden cambiar, como cambiar las filas superior e inferior, girar 180 ° en lugar, intercambiando las filas superior e inferior, girando 180° en su lugar y pasando Composición de cuatro pasos - ciclo de intercambio. Dentro del ciclo de intercambio, el tiempo de intercambio de cada paso es igual.
7 Evaluación del rendimiento de las muestras de prueba
7.1 Evaluación de la apariencia
La evaluación de la apariencia se aplica principalmente a los revestimientos de plásticos y cauchos cuando sea necesario. Los principales elementos de inspección son brillo, cambio de color (diferencia de color), polvo, manchas, ampollas, grietas y estabilidad dimensional, etc. Se deben utilizar instrumentos tanto como sea posible para realizar inspecciones cuantitativas de elementos como brillo, diferencia de color, etc.
7.2 Evaluación de propiedades mecánicas y otras propiedades
Los materiales de caucho generales se miden en cuanto a resistencia a la tracción, alargamiento y dureza, y los plásticos se miden en cuanto a resistencia al impacto, alargamiento a la rotura y resistencia a la tracción. y resistencia a la flexión. Si es necesario, se pueden especificar otros elementos de prueba de rendimiento.
8 Informe de prueba
a. Método de prueba: prueba ultravioleta fluorescente o prueba de lámpara de xenón
b. y Temperatura, humedad, espectro de la lámpara ultravioleta fluorescente o intensidad de radiación correspondientes durante la prueba de la lámpara de xenón;
c. Tiempo de prueba;
d Nombre y modelo del material de prueba;
e. Tamaño y método de preparación de la muestra de prueba;
f. Equipo de prueba: modelo de equipo, especificaciones, lámpara de xenón y tipo de cubierta de filtro durante la prueba de lámpara de xenón;
g. .Resultados de la prueba;
h.Fecha de la prueba y personal.
Notas adicionales:
Esta norma fue propuesta por el Ministerio de Industria de Maquinaria y Electrónica de la República Popular China y el Consejo de Estado.
Esta norma está bajo la jurisdicción del Instituto de Investigación de Equipos Eléctricos de Guangzhou del Ministerio de Industria Mecánica y Electrónica.
Esta norma ha sido redactada por el Instituto de Investigación de Equipos Eléctricos de Guangzhou del Ministerio de Industria Mecánica y Electrónica.
Los principales redactores de esta norma son Liang Xingcai y Gao Renyi.
El método de prueba de condensación/ultravioleta fluorescente especificado en esta norma se basa en la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales ASTMG53-84. "Exposición de materiales no metálicos a ultravioleta fluorescente/condensación" Método de prueba de tipo condensación ".