自然界的陽(yáng)光和濕氣對(duì)材料的破壞,每年造成難以估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失,,紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)可以再現(xiàn)陽(yáng)光,、雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過(guò)將待測(cè)材料曝曬放在經(jīng)過(guò)控制的陽(yáng)光和濕氣的交互循環(huán)中,,同時(shí)提高溫度的方式來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽(yáng)光,,同時(shí)還可以通過(guò)冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。
只需要幾天或幾周時(shí)間,,設(shè)備可以再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞,。所造成的損害主要包括退色、變色,、亮度下降,、粉化、龜裂,、變模糊,、脆化、強(qiáng)度下降及氧化,。設(shè)備提供的測(cè)試數(shù)據(jù)在對(duì)新材料的選擇,、對(duì)現(xiàn)有材料的改進(jìn)或評(píng)估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設(shè)備可以地預(yù)測(cè)產(chǎn)品將在戶外遭遇的變化,。
紫外線(UV)與陽(yáng)光的模擬
RD耐候紫外光老化試驗(yàn)箱盡管紫外光(UV)只占陽(yáng)光的5%,,但是它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因?yàn)殛?yáng)光的光化學(xué)反應(yīng)影響隨著波長(zhǎng)的減少而增加,。因此在模擬陽(yáng)光對(duì)材料物理性質(zhì)的破壞影響時(shí),,不需要再現(xiàn)整個(gè)陽(yáng)光光譜。在大多數(shù)情況下,,只需要模擬短波的UV光即可,。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩(wěn)定,并且能更好的再現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果,。采用熒光UV燈模擬陽(yáng)光對(duì)物理性質(zhì)的影響,,例如亮度下降、龜裂,、剝落等方面,,是方法。有幾種不同的UV燈可供選擇,。大多數(shù)的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光,,而不是可見(jiàn)光和紅外光。燈的主要差別體現(xiàn)在它們?cè)诟髯圆ㄩL(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同,。不同的燈會(huì)產(chǎn)生不同的測(cè)試結(jié)果,。實(shí)際的曝曬應(yīng)用環(huán)境可以提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。
RD耐候紫外光老化試驗(yàn)箱在戶外的材料與濕氣接觸的時(shí)間,,每天可以長(zhǎng)達(dá)12小時(shí),,研究結(jié)果表明造成這種戶外潮濕的主要原因是露水,而不是雨水,。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)通過(guò)一系列的冷凝原理來(lái)模擬戶外的濕氣影響,。在設(shè)備的冷凝循環(huán)圈中,,在箱體的底部有一蓄水箱,并對(duì)其進(jìn)行加熱來(lái)產(chǎn)生水汽,。熱蒸汽使試驗(yàn)箱內(nèi)的相對(duì)濕度維持在100%,,并且保持一個(gè)相對(duì)高溫。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)確保測(cè)試試件實(shí)際上構(gòu)成試驗(yàn)箱的側(cè)壁,,從而試件的背面則暴露在室內(nèi)環(huán)境空氣中,。室內(nèi)空氣的冷卻效用導(dǎo)致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的出現(xiàn)導(dǎo)致試件在整個(gè)冷凝循環(huán)過(guò)程中,,其表面始終有冷凝生成的液態(tài)水,。這種冷凝產(chǎn)物是很穩(wěn)定的純凈蒸餾水。這種純凈水提高了試驗(yàn)的再現(xiàn)率,,而同時(shí)避免了水漬問(wèn)題,。
由于戶外曝曬接觸潮濕的時(shí)間每天可以長(zhǎng)達(dá)12小時(shí),因此紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)的潮濕周期一般持續(xù)幾小時(shí),。我們建議每一冷凝周期至少持續(xù)4小時(shí)。注意到設(shè)備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進(jìn)行的,,與實(shí)際氣候條件是一致的,。
對(duì)于某些應(yīng)用過(guò)程而言,水噴淋能更好的模擬最終使用的環(huán)境條件,。水噴淋在模擬由于溫度劇變和由于雨水沖刷所造成的機(jī)械侵蝕是極其有用的,。屋面、汽車材料和在金屬建筑或結(jié)構(gòu)上使用的涂料經(jīng)常會(huì)遭遇到突然的溫度劇變,。例如在炎熱的夏季中,,當(dāng)熱量堆積后突然由于暴雨而消散。這種溫度劇變的后果對(duì)于許多材料而言是一種挑戰(zhàn),。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)/噴淋型就是為再現(xiàn)這種條件而專門設(shè)計(jì)的,。
由于經(jīng)常遭到來(lái)自雨水的沖刷,木材的涂料層,,包括油漆和著色劑,,會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的侵蝕現(xiàn)象。近期研究結(jié)構(gòu)表明,,這種雨水沖刷動(dòng)作可以將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉,,從而將材料本身直接曝曬在UV和水分的破壞性影響之下。這一過(guò)程可以重復(fù)多次,,從而導(dǎo)致一種材料退化現(xiàn)象,,而單靠冷凝方式是無(wú)法再現(xiàn)的。
參 照 標(biāo) 準(zhǔn)
本紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)適用于多種工業(yè)產(chǎn)品的性能可靠性試驗(yàn),,參照GB/T14522-93《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)--機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料,、涂料,、橡膠材料—人工氣候加速試驗(yàn)方法》GB/T16585-1996(GB/T3511-2008)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)—硫化橡膠人工氣候老化(熒光紫外燈)試驗(yàn)方法》及GB/T16422.3-1997《塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法》等相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)條款設(shè)計(jì)制造;
由于紫外燈光能量輸出會(huì)隨時(shí)間而逐步衰減,,為了減小因光能量衰減造成試驗(yàn)影響,,所以本試驗(yàn)箱在八支燈管中每隔1/4的熒光燈壽命時(shí)(燈管使用壽命為:1600H),由一支新燈管替換一支舊燈管,,其位置變換如下圖,,這樣,紫外光源始終由新燈和舊燈組成,,從而得到一個(gè)輸出恒定的光能量,;
二、設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格及參數(shù)
1. 工作室尺寸: 350×1150×410㎜,;
2. 外形尺寸:580×1280×1450㎜,;
3. 溫度范圍:RT+10℃~90℃;
4. 濕度范圍:90~98%R?H,;
5. 濕度均勻度: ±2%,;
6. 溫度均勻度:±2℃;
7. 溫度波動(dòng)度:±0.5℃,;
8. 濕度波動(dòng)度:±2%,;
9. 控溫方式:PID自整定控溫方式;
10. 燈中心距離:70㎜,;
11. 樣品與燈中心距離:50㎜,;
12. 進(jìn)口美國(guó)燈管;
13. 標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸:75×150㎜或75×300㎜(特殊規(guī)格需在合同中說(shuō)明),;
14. 水槽水深要求:25㎜,,自動(dòng)控制;
15. 有效輻照區(qū)域:900×210㎜,;
16. 紫外線波長(zhǎng):UV-A波長(zhǎng)范圍為315-400nm,;UV-B波長(zhǎng)范圍為280-315nm;
17. 試驗(yàn)時(shí)間:0~9999H,、M,、S 可調(diào);
18. 黑板溫度:40℃~75℃ 可調(diào),;
19. 紫外光,、凝露時(shí)間交替可調(diào);
20. 噴淋時(shí)間可調(diào),;
三,、 試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)
1. 內(nèi)膽材料:SUS304不銹鋼板;
2. 箱蓋材料:SUS304不銹鋼板噴塑處理;
3. 在工作室的兩邊共安裝8支UV-A或UV-B的紫外燈管,;
4. 加熱方式為內(nèi)膽水槽式加熱,,升溫快,溫度分布均勻,;
5. 箱蓋為雙向翻蓋式 ,,開(kāi)閉輕松自如;
6. 內(nèi)膽水位自動(dòng)補(bǔ)水,,防止加熱管空燒損壞,;
7. 試樣架由不銹鋼或鋁合金制成;
8. 試驗(yàn)箱底部采用高品質(zhì)可固定式PU活動(dòng)輪,;
9. 排水系統(tǒng)使用回渦型及U型積沉裝置排水,;
10. 試樣表面與紫外燈平面相平行;
11. 噴淋型設(shè)備內(nèi)部安裝有自動(dòng)噴頭,,水壓可調(diào),;
12. 如果燈管在亮?xí)r,箱體的門一旦被打開(kāi),,機(jī)器將自動(dòng)切斷燈管供電,,并自動(dòng)進(jìn)入平衡狀態(tài)冷卻,以免人體受到傷害,;
13. 箱內(nèi)超溫保護(hù),,箱內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)機(jī)器將自動(dòng)切斷電源,并進(jìn)入平衡狀態(tài)冷卻,。
14. 箱體外殼材料:SUS304不銹鋼板噴塑處理,;
四,、控制和保護(hù)系統(tǒng)
1. 智能型韓國(guó)“三元"溫控儀,,控制精度±0.1℃;
2. 薄膜式 KEY BOARD按鍵,;
3. 溫度控制均采用P . I . D +S . S . R,,系統(tǒng)同頻道協(xié)調(diào)控制,可提高控制元件與界面使用之穩(wěn)定性及壽命,;
4. 觸控式設(shè)定,、數(shù)位及直接顯示;
5. 具有P . I . D 自動(dòng)演算之功能,,可減少人為設(shè)定時(shí)帶來(lái)之不便,;
6. 光照和冷凝可獨(dú)立控制也可以交替循環(huán)控制;
7. 光照和冷凝的獨(dú)立控制時(shí)間和交替循環(huán)控制的時(shí)間可在一千小時(shí)內(nèi)任意設(shè)置,;
8. 在運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)定中,,如發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),會(huì)提供警示迅號(hào);
9. 法國(guó)“施耐德"電氣元器件,;
溫 度 控 制
UV循環(huán)
一級(jí)的光化學(xué)反應(yīng)對(duì)溫度變化并不敏感,。然而,隨之而來(lái)的二級(jí)反應(yīng)的速度則和溫度變化緊密相關(guān),。一般來(lái)說(shuō),,隨著溫度升高,反應(yīng)速度會(huì)加快,。因此,,在UV曝曬試驗(yàn)過(guò)程中,溫度控制就顯得很重要,,更重要的是要將加速試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)溫度與材料在實(shí)際應(yīng)用中遭遇的最高溫度相匹配,。在設(shè)備中UV的溫度設(shè)置可以是從50℃到90℃中的任何一點(diǎn),具體取決于光照度水平和室內(nèi)環(huán)境氣溫,。設(shè)備的溫度調(diào)節(jié)是通過(guò)具有微電腦演算功能的控制器來(lái)指揮設(shè)備內(nèi)諸如空氣加熱器,、水加熱器、等一系列系統(tǒng)來(lái)完成,。
濕氣循環(huán)
隨著溫度的提高,,潮濕對(duì)材料的破壞力會(huì)急劇增加。因此在潮濕曝曬過(guò)程中,,溫度控制是最基本的要求,。更進(jìn)一步說(shuō),要產(chǎn)生加速效果,,就要求在潮濕曝曬過(guò)程中保持高溫環(huán)境,。在設(shè)備中冷凝過(guò)程溫度設(shè)置可以是從40℃到80℃中的任何一點(diǎn)。
加 熱 系 統(tǒng)
l 采用U型鈦合金高速加溫電熱管,;
l 溫度控制與光照*獨(dú)立系統(tǒng),;
l 溫度控制輸出功率均由微電腦演算,以達(dá)高精度及高效率之用電效益,;
l 具有加熱系統(tǒng)的防超溫功能,;
黑色鋁板溫度采用智能型“三元"系列韓國(guó)溫控儀控制加熱,輸出功率均由微電腦演算,,PID自整定,。監(jiān)控采用標(biāo)準(zhǔn)的Pt—100黑板溫度傳感器;
水槽溫度同樣為韓國(guó)“三元"溫控儀控制加熱,,水槽位于箱體下部,,內(nèi)置電加熱水器。在循環(huán)測(cè)試過(guò)程中,,有一個(gè)測(cè)試段是黑暗凝露過(guò)程,,它需要箱體內(nèi)能產(chǎn)生較高溫度的飽和水蒸氣,當(dāng)水蒸氣遇到相對(duì)較冷的樣板表面時(shí),會(huì)在樣板表面凝結(jié)露水,。
五,、保 護(hù) 系 統(tǒng)
1. 無(wú)熔絲保護(hù)開(kāi)關(guān);
2. 超溫,;
3. 低水位,;過(guò)載;
4. 漏電,;開(kāi)門保護(hù),;
5. 全護(hù)套式接線端子;
6. 自動(dòng)關(guān)機(jī)等保護(hù),;
六,、設(shè)備使用條件
1. 環(huán)境溫度:5℃~+32℃;
2. 環(huán)境濕度:≤85%,;