بررسی عملکرد دستگاه قوس تست زنون

اندازه ‌گیری مقاومت به نور زنون در پلیمرها با شبیه‌سازی، اندازه‌ گیری و امکان کنترل سه متغیر (تابش، حرارت و رطوبت) روی نمونه‌ ها با استفاده از دستگاه تست قوس زنون انجام می‌شود. نمونه‌ها با شکل، اندازه‌ها و انواع مختلف در محفظه به صورت افقی و برای دستگاه با قفسه چرخشی به صورت عمودی در نگهدارنده ویژه در معرض نور قرار می‌ گیرند.

عوامل اصلی ایجاد پیری مواد ، آفتاب و رطوبت است. دستگاه زنون می تواند نور ، باران و شبنم را شبیه سازی کند. مواد آزمایش شده را می توان در یک برنامه چرخه ای از نور و رطوبت متناوب در دمای معینی قرار داد. خطرات رخ داده در خارج از ماه برای سال می تواند در چند روز یا چند هفته تولید مثل شود. داده های تست پیری تسریع شده مصنوعی می توانند به انتخاب مواد ، اصلاح مواد موجود و ارزیابی چگونگی تأثیر تغییرات در فرمولاسیون روی دوام محصول کمک کنند. برای پوشش ها ، پلاستیک ها ، ورق های آلومینیومی پلاستیکی ، رنگ ها و محصولات شیشه ای ایمنی خودرو مانند استانداردهای محصول برای انجام آزمایش های هواشناسی کاربرد دارد.

در واقع ، اکثر مواد پلیمری در کاربرد حقیقی خود در معرض تابش نور خورشید و شرایط جوی همچون رطوبت محیط و بارش های جوی قرار می گیرند که ممکن است منجر به کاهش کارایی پلاستیک ها از طریق تضعیف خواص مکانیکی، کاهش چقرمگی و در نتیجه شکننده شدن ماده، تغییر رنگ و خواص بصری و … در پلیمرها شوند.

جهت تست سریع شرایط محیطی ، دو منبع نور در جهان، لامپ UV ماورا بنفش و لامپ زنون مورد استفاده قرار می گیرد. لامپ ماورا بنفش (UV) فلورسنت فقط قسمت ماورا بنفش نور خورشید را شبیه سازی می کند ، بنابراین به دست آوردن نتیجه آزمایش ثابت بین نمونه در معرض و نمونه استفاده عملی بسیار دشوار است.

اما لامپ زنون می تواند توزیع طیف تابش کامل نور خورشید را شبیه سازی کند. بنابراین ، استفاده از لامپ های زنون به عنوان منبع نور برای ارزیابی طول عمر مواد پلیمری امکان عملیاتی بهتری را فراهم میکند.که با توجه به نزدیکی بسیار خوب طیف لامپ زنون با طیف خورشید در گستره طول موجی  ۴۰۰-۹۰۰ نانومتر  در اکثر دستگاه­های شبیه ساز صنعتی و آزمایشگاهی از منابع نوری زنونی استفاده می­شود. نور لامپ زنون انرژی طیف بسیار نزدیک به نور خورشید را توزیع می کند و دمای رنگ نور آن نزدیک به 6000 کلوین است. علاوه بر این ، نور لامپ زنون بسیار پایدار است ، توزیع انرژی طیف آن در طول عمر محدود تغییر نمی کند ، زیرا توزیع طیف آن در بین بخش طیف مداوم هیچ ارتباطی با قدرت ورودی لامپ ندارد. به عنوان یک منبع نور ویژه ، لامپ زنون سازگاری خوبی برای پارامترهای الکتریکی دارد و نورپردازی آن آسان است ، پس از روشن شدن ، می تواند یک بازه انرژی نوری ثابت تولید کند. بعلاوه ، در حین کار ، پارامتر الکتریکی تحت تأثیر هیچ شرایط خارجی نخواهد بود.

خصوصیات نمونه های در معرض نور زنون با نمونه های شاهد(مرجع) مورد مقایسه قرار می گیرند.نور لامپ زنون کاملا مشابه نور خورشید است و در طول آزمایش ، انرژی تابش و دما قابل کنترل هستند.

دستگاه تست  زنون برای انجام آزمون تعیین مقاومت قطعات پلیمری خودرو، صنایع رنگ، نساجی، انواع پلیمرها،  پروفیل، چرم، پوشش قطعات، لوله، چسب ، چوب، پلاستیک و کلیه محصولاتی که نیاز به آزمون در شرایط محیطی تحت تابش زنون ، دما، رطوبت و پاشش آب دارد استفاده می‌ شود.

 یکی از مهمترین ویژگی های رنگ، توانایی آن در حفظ عملکرد خود در مدت زمان طولانی در محیط سرویس مورد نظر است. محیط سرویس در هر مورد متفاوت است، اما توانایی رنگ برای حفظ عملکرد خود، یعنی زیبایی، چسبندگی، حفاظت در برابر خوردگی و عملکرد مکانیکی، همچنان مورد نیاز است.

وسایل نقلیه ای که عمدتاً در محیط های باز هستند، در معرض یکی از سخت ترین محیط های خدماتی برای روسازی هستند. قرار گرفتن در معرض تشعشعات خورشیدی، نوسانات دما، باران، برف و اسپری های محیطی (باران اسیدی) عملکرد بیشتر روسازی ها را تحت فشار قرار می دهد. برای دستیابی به عملکرد طولانی مدت در خودروهایی که در معرض چنین محیط هایی قرار دارند، رنگ ها به مقاومت در برابر تخریب توسط اشعه UV، مقاومت در برابر هیدرولیز و مقاومت در برابر فرسایش باران و برف نیاز دارند.

دوام یک رنگ معمولاً با قرار گرفتن در معرض مکان‌های انتخابی در فضای باز ارزیابی می‌شود تا عملکرد رنگ در دنیای واقعی اندازه‌گیری شود. در حالی که قرار گرفتن در معرض طبیعی در فضای باز یک روش قابل اعتماد برای ارزیابی است، قرار گرفتن در معرض طبیعی شتاب کمی ایجاد می کند. رنگ ممکن است در یک محیط کمتر خشن دوام بیشتری داشته باشد، اما حالت شکست می تواند متفاوت باشد زیرا بارهای محیطی به طور قابل توجهی از مکان به مکان در محل متفاوت است. بنابراین، توسعه رنگ با استفاده از قرار گرفتن در معرض طبیعی در فضای باز غیر عملی است.

روش تست شرح داده شده در استاندارد TSH 1585G شامل روشی برای تعیین مقاومت لایه های رنگ در شرایط رطوبت بالا می باشد. این روش برای پوشش های روی مواد پایه غیر متخلخل مانند فلز اعمال می شود. این روش تست نشانی از عملکرد را در جایی که تراکم مداوم روی سطح رخ می دهد ارائه می دهد. در طول این آزمایش، قطعات نمونه آزمایشی پوشش داده شده در محیط های میعان ثابت یا متغیر بررسی می شوند. در پایان تست های رطوبت، قطعات پوشش داده شده، خرابی پوشش مانند حباب، لکه، نرم شدن، چروکیدگی و شکنندگی و زوال در مواد پایه بررسی می شود.

روش های آزمون

کلیات

توصیه شده حداقل 3 آزمونه از هر ماده مورد ارزیابی در معرض گذاری شود تا ارزیابی نتایج امکان پذیر شود.

قرار دادن آزمونه ها

آزمونه ها را در نگهدارنده های آزمونه دستگاه طوری قرار دهید که آزمونه ها متحمل هیچ تنشی نشوند . هر آزمونه را با علامت گذاری پاک نشدنی مناسب با پرهیز از محل های مورد نظر برای ازمون های بعدی مشخص کنید. به عنوان یک کنترل ، میتوان صفحه ای از موقعیت های آزمونه ساخت.

در صورت لزوم ، در حالت آزمونه های مورد استفاده برای تعیین تغییر رنگ و ظاهر ، ممکن است قسمتی از هر آزمونه با یک پوشش مات از در معرض گذاری حفاظت شود . این عمل ، یک محل در معرض گذاری شده را در مجاورت محل بدون معرض برای مقایسه ارائه می دهد. این عمل برای کنترل پیشرفت در معرض گذاری مفید است. اما داده های گزارش شده باید در مقایسه ای با نمونه های بایگانی شده در تاریکی باشد.

در معرض گذاری

قبل از قرار دادن آزمونه ها در اتاقک حاصل کنید که دستگاه در شرایط مطلوب کار می کند ، دستگاه با شرایط انتخاب شده را برای کار پیوسته برای تعداد چرخ های لازم در شرایط در معرض گذاری انتخاب شده برنامه ریزی کنید . این شرایط را با نگهداری از هرگونه وقفه در کاربردی دستگاه و برسی آزمونه ها در کمترین زمان ، تا پایان در معرض گذاری حفظ کنید.

ازمونه ها و دستگاه اندازه گیری شدت تابش را در صورت استفاده ، برای مدت مشخص شده در معرض گذاری کنید. تغییر موقعیت ازمونه ها در مدت معرض گذاری مطلوب بوده و ممکن است لازم باشد. از راهنمایی های ISO 4892-1  پیروی کنید.

اگر برای بازرسی آزمونه ها برداشتن آن ها ضرورت داشته باشد ، مواظب باشید به هیچ عنوان با سطحی که در معرض گذاری شده است ، تماس نداشته باشید یا موقعیت ان را تغییر بدهند . پس از بازرسی ، آزمونه را به نگهدارنده یا محل خود در اتاقک برگردانید ، طوری که سطح در معرض گذاشته شده آن در همان جهت قبلی باشد.

اندازه گیری تابش در معرض گذاری

در صورت استفاده از تابش سنج ، ان را طوری نصب کنید که شدت تابش را در سطح در معرض گذاری شده ازمونه اندازه گیری کنید.

هنگام قراردادن در معرض تابش ، فواصل زمانی در معرض گذاری را با عبارت انرژی ساطع صفحه در معرض گذاری شده بر حسب ژول بر متر مربع (j/m 2)  برای گسترده طول موج 300 nm  تا 400 nm  یا برحسب ژول برمتر مربع بر نانومتر (j/m2.nm)  در طول موج انتخابی ( مانند 340 nm ) بیان کنید.

تعیین تغییرات خواص پس از در معرض گذاری

این بند باید مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 12267 انجام گیرد . می توان از سایر خواص ، با توافق طرفین ذی نفع استفاده کرد.