Unii europejskiej


Przyspieszone badanie wytrzymałości na warunki atmosferyczne



Pobieranie 4.67 Mb.
Strona35/39
Data27.10.2017
Rozmiar4.67 Mb.
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   39

6. Przyspieszone badanie wytrzymałości na warunki atmosferyczne

6.1 Cel i zastosowanie


Przyspieszone badanie wytrzymałości na warunki atmosferyczne (symulacja wystawienia na poszczególne żywioły poprzez wystawienie na promieniowanie z lamp ksenonowych z filtrami oraz przez spryskiwanie) prowadzi się zgodnie z częściami 2-3, 2-5 oraz 2-9 publikacji IEC nr 68, z następującymi uzupełnieniami:

Zgodnie z tą publikacją przyspieszone badanie wytrzymałości na warunki atmosferyczne ma na celu wywoływanie przyspieszonych pożądanych zmian właściwości przedmiotów z tworzyw sztucznych przez wywoływanie w urządzeniu badawczym konkretnych powtarzalnych warunków symulujących naturalne warunki atmosferyczne.

Przyspieszone badanie prowadzone jest w aparacie testowym przy pomocy filtrowanego promieniowania lamp ksenonowych oraz okresowego spryskiwania. Po wystawieniu na czynniki atmosferyczne, mierzone jako iloczyn natężenia promieniowania i jego czasu trwania, właściwości próbek porównuje się z właściwościami próbek tego samego pochodzenia, które nie zostały wystawione na czynniki atmosferyczne. W pierwszej kolejności ustala się właściwości kluczowe dla praktycznego użytkowania, jak barwa, jakość powierzchni, udarność, wytrzymałość na rozciąganie, i rozciągnięcie przy zerwaniu.

Aby porównać wyniki z wynikami wystawienia na naturalne warunki atmosferyczne, zakłada się, że zmiana własności pod wpływem wystawienia na naturalne warunki atmosferyczne powodowana jest przede wszystkim przez naturalne promieniowanie i jednoczesne działanie na materiał tlenu, wody i temperatury.

W próbie przyspieszonej należy w szczególności zwrócić uwagę na to, aby promieniowanie w urządzeniu było najbardziej zbliżone do promieniowania naturalnego (zob. publikację IEC). Promieniowanie z lampy ksenonowej ze specjalnym filtrem ma oddziaływanie, które symuluje promieniowanie naturalne.

Dotychczasowe doświadczenie wskazuje, że jeżeli dotrzymane są opisane warunki badania, istnieje korelacja rang pomiędzy odpornością na warunki atmosferyczne w badaniu przyspieszonym a odpornością na normalne warunki pogodowe. Badanie przyspieszone posiada tę przewagę nad naturalnymi warunkami atmosferycznymi, że jest powtarzalny ze względu na to, że jest niezależne od miejsca, klimatu czy pory roku, a także umożliwia skrócenie okresu trwania badania, ponieważ nie zależy od przemienności dnia i nocy ani pór roku.


6.2 Liczba próbek


Dla badania odporności na warunki atmosferyczne, jeśli nie zostanie uzgodnione inaczej, używana jest wystarczająca liczba próbek. Dla potrzeb porównania wymagana jest odpowiednia liczba próbek nie poddanych wpływowi warunków atmosferycznych.

6.3 Przygotowanie próbek


Próbki poddaje się badaniom w stanie, w jakim zostaną dostarczone, chyba, że zostanie uzgodnione inaczej. Próbki, które mają zostać zastosowane do porównania są trzymane przez cały czas badania w ciemności w temperaturze otoczenia.

6.4 Urządzenie badawcze


Urządzenie badawcze składa się zasadniczo z wentylowanej komory badawczej ze źródłem promieniowania w centrum. Dookoła źródła promieniowania umieszczone są filtry optyczne. Aby zachować wymaganą odległość od układu źródła promieniowania i filtrów, konieczną do uzyskania natężenia promieniowania opisanego w sekcji 6.4.1, elementy mocujące próbki obracają się są wokół podłużnej osi układu.

Natężenie promieniowania w żadnym punkcie powierzchni wystawionej na promieniowanie próbki nie może odbiegać o więcej niż ± 10% od średniej arytmetycznej natężenia promieniowania w poszczególnych punktach.


6.4.1 Źródło promieniowania


Jako źródło promieniowania stosuje się lampę ksenonową. Strumień promieniowania powinien zostać dobrany w taki sposób, aby natężenie promieniowania na powierzchni próbki wynosiło 1 000 ± 200 W · m-2 w przedziale długości fali od 300 do 830 nm (zob. sekcję 6.9 dla urządzenia do pomiaru naświetlania).

Jeśli stosowane są lampy ksenonowe chłodzone powietrzem, zużyte powietrze zawierające ozon nie może dostać się do komory badawczej; musi ono być oddzielnie usuwane.

Wartości doświadczalne wskazują, że strumień promieniowania z lampy ksenonowej zmniejsza się do 80% wartości początkowej po około 1 500 godzinach działania; po tym okresie zauważalnie zmniejsza się również udział promieniowania ultrafioletowego w stosunku do innych składników promieniowania. Lampa ksenonowa musi więc zostać po tym okresie wymieniona (zob. również dane dostarczone przez wytwórcę lampy ksenonowej).

6.4.2 Filtry optyczne


Filtry optyczne muszą zostać ustawione pomiędzy źródłem promieniowania a elementami mocującymi próbek w taki sposób, aby filtrowane promieniowanie z lamp ksenonowych było możliwie najbliższe promieniowaniu naturalnemu (zob. publikacja IEC nr 68, cz. 2 do 9).

Wszelkie filtry szklane muszą być regularnie czyszczone, aby uniknąć niepożądanego obniżenia natężenia promieniowania. Filtry muszą zostać wymienione jeżeli filtrowane promieniowanie lampy ksenonowej nie jest już zbliżone do promieniowania naturalnego.

W odniesieniu do dopuszczalnych filtrów optycznych należy przestrzegać danych dostarczonych przez wytwórcę urządzenia badawczego. Przy dostawie urządzenia badawczego wytwórca musi zagwarantować, że spełnia ono wymogi sekcji 6.4.

6.5 Urządzenie zraszające i zwilżające powietrze


Próbka musi być zwilżana w taki sposób, aby oddziaływanie na nią było identyczne jak w przypadku naturalnego deszczu i rosy. Urządzenie zraszające próbkę powinno być skonstruowane w taki sposób, aby podczas zraszania wszystkie badane zewnętrzne powierzchnie próbek zostały zmoczone wodą. Urządzenie sterowane jest przy pomocy programowalnego obwodu sterującego w taki sposób, aby zachować cykl zraszanie/okres suchy, zgodnie z sekcją 6.10.3 . Aby utrzymać wilgotność względną opisaną w sekcji 6.10.3 powietrze w komorze badawczej musi być w odpowiedni sposób nawilżane. Do zraszania i nawilżania powietrza stosowana jest woda destylowana lub w pełni odsolona (przewodnictwo < 5 µS/cm).

Zbiorniki, przewody i dysze zraszające wody destylowanej lub w pełni odsolonej muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję. Względną wilgotność powietrza w komorze badawczej mierzy się oraz reguluje przy pomocy higrometru chronionego przed opryskaniem i bezpośrednim promieniowaniem.

W przypadku stosowania wody w pełni odsolonej lub wody w obiegu zamkniętym istnieje znane z badania powłok ryzyko tworzenia się na powierzchni próbek osadu lub ścierania powierzchni przez zawiesiny.

6.6 Urządzenie wentylujące


Temperatura czarnej płytki opisanej w sekcji 6.10.2 utrzymywana jest w komorze badawczej poprzez obieg nad próbkami czystego, filtrowanego, nawilżonego powietrza, w odpowiednich przypadkach o regulowanej temperaturze. Obieg i prędkość powietrza muszą być dobrane w taki sposób, aby zapewnić jednakową temperaturę wszystkich zewnętrznych powierzchni elementów mocujących próbek w układzie.

6.7 Elementy mocujące próbek


Używane mogą być wszelkie elementy mocujące ze stali nierdzewnej umożliwiające zamocowanie próbki zgodnie z sekcją 6.10.1 .

6.8 Termometr czarnej płytki


W celu pomiaru temperatury czarnej płytki podczas suchego okresu cyklu w płaszczyźnie próbki stosuje się termometr czarnej płytki. Termometr ten składa się z płytki ze stali nierdzewnej odizolowanej termicznie od elementów mocujących, mającej te samy wymiary co elementy mocujące próbki i grubość 0,9 ± 0,1 mm. Obie powierzchnie płytki pokryte są błyszczącą czarną powłoką, która jest wysoce odporna na warunki atmosferyczne i przy długości fali powyżej 780 nm ma maksymalną zdolność odbijania 5%. Temperatura panelu mierzona jest z wykorzystaniem termometru bimetalowego, którego czujnik umieszczony jest na środku płytki z zachowaniem dobrego kontaktu termicznego.

Nie zaleca się pozostawiania termometru w urządzeniu podczas badania opisanego w sekcji 6.10. Wystarczy, aby był umieszczany w urządzenia urządzeniu co 250 godzin, na okres około 30 minut w celu odczytania temperatury czarnej płytki w czasie okresu suchego.


6.9 Urządzenie do pomiaru napromienienia


Napromienienie (jednostka miary: W · s m-2) jest iloczynem natężenia napromienienia (jednostka: W · m-2) i okresu napromienienia (jednostka: s). Napromienienie powierzchni próbki w urządzeniu badawczym mierzy się odpowiednim urządzeniem do pomiaru napromienienia, dostosowanym do funkcji promieniowania układu źródło promieniowania - filtr. Urządzenie do pomiaru napromienienia powinno być tak wyskalowane i skalibrowane, aby nie uwzględniało promieniowania podczerwonego powyżej 830 nm.

Przydatność urządzenia do pomiaru napromienienia zależy zasadniczo od tego, czy jego czujnik jest wysoce odporny na warunki atmosferyczne i starzenie oraz czy ma widmo jego czułości na promieniowanie wystarczająco pokrywa promieniowanie naturalne.

Urządzenie do pomiaru napromienienia może zawierać na przykład następujące części:

a) krzemową komórkę fotoelektryczną jako czujnik promieniowania;

b) filtr optyczny umieszczony przed komórką fotoelektryczną; oraz

c) kulometr obliczający iloczyn (jednostka: C = A·s) natężenia prądu wytwarzanego w komórce fotoelektrycznej proporcjonalnie do natężenia promieniowania (jednostka: A) i okresu promieniowania (jednostka: s).

Skalę urządzenia do pomiaru napromienienia należy skalibrować. Kalibracja powinna być sprawdzana po rocznym użytkowaniu i w razie konieczności - korygowana.

Natężenie napromienienia na powierzchni próbki zależy od odległości od źródła promieniowania. Powierzchnie próbki muszą więc, w miarę możliwości, znajdować się w takiej samej odległości od źródła jak czujnik urządzenia mierzącego napromienienie. Jeśli nie jest to możliwe, odczyt napromienienia na aparacie mierzącym powinien zostać pomnożony o współczynnik korekcji.


6.10 Przeprowadzenie badania


6.10.1 Próbki umieszcza się w elementach mocujących tak, aby uniemożliwić gromadzenie się wody na powierzchni tylnej. Elementy mocujące muszą powodować możliwie najmniejsze oddziaływanie mechaniczne na próbkę. Aby zapewnić równomierne napromienienie i spryskiwanie, próbki w trakcie badania obraca się z prędkością jednego do pięciu obrotów na minutę dookoła układu źródło-filtr oraz urządzenia spryskującego. Normalnie na warunki atmosferyczne wystawiona jest tylko jedna strona próbki. Zależnie od odpowiednich postanowień publikacji IEC, lub jeśli uzgodniono inaczej, może również być wystawiona powierzchnia przednia i tylna tej samej próbki. W takim przypadku każda z powierzchni wystawiona jest na takie samo promieniowanie oraz takie samo spryskiwanie.

Wystawienie powierzchni przedniej i tylnej danej próbki na takie samo promieniowanie oraz spryskiwanie może zostać uzyskane dzięki okresowej rotacji próbki. Może to odbywać się automatycznie przy zastosowaniu urządzenia wykonującego ruch obrotowo-zwrotny, jeśli element mocujący ma postać otwartej ramy.

6.10.2 Temperatura czarnej płytki w punkcie, w którym próbki umieszczone są w okresie suchym ustawiana jest i regulowana zgodnie z publikacjami IEC stosującymi się dla danego urządzenia. Jeśli nie zostanie ustalone inaczej, średnia temperatura czarnej płytki musi być utrzymywana na poziomie + 45°C. Średnia temperatura czarnej płytki oznacza średnią arytmetyczną temperatury czarnej płytki osiągniętej pod koniec okresu suchego. W okresie suchym dozwolone jest odchylenie lokalne ±5°C, zaś w przypadkach granicznych - ±3°C.

W celu utrzymania wymaganej temperatury czarnej płytki oraz, w odpowiednich przypadkach, zapewnienia promieniowania o jednakowym natężeniu na przedniej i tylnej powierzchni próbki (zob. sekcja 6.10.1 ), próbki mogą być obracane automatycznie o 180° po każdym zwrocie kierunku. W takim przypadku, termometr czarnej płytki oraz urządzenie mierzące napromienienie muszą być w ruchu obrotowo-zwrotnym.

6.10.3 Próbki zainstalowane w elementach mocujących oraz czujnik urządzenia mierzącego napromienienie, o którym mowa w sekcji 6.9 są wystawione na promieniowanie z jednoczesnym spryskiwaniem w określonym poniżej, ciągle powtarzanym cyklu:

Spryskiwanie: 3 minuty

Okres suchy: 17 minut

W okresie suchym względna wilgotność powietrza musi wynosić 60 do 80%.


6.11 Czas trwania i procedura badania


Badanie odbywa się zgodnie z procedurą badawczą B określoną w publikacji IEC nr 68, cz. 2-9. Czas trwania badania wynosi 720 godzin, z cyklem spryskiwania określonym w sekcji 6.10.3.

Zaleca się, aby badanie odporności na warunki atmosferyczne prowadzone było przy użyciu jednej i tej samej próbki (w przypadku nieniszczącego badania na ewentualną zmianę własności, jak na przykład badanie odporności na warunki atmosferyczne) lub też przy użyciu kilku próbek (w przypadku badania niszczącego, jak na przykład badanie udarności), w ustalonych przedziałach napromienienia. W taki sposób można określić przebieg zmian danej właściwości urządzenia w ciągu całego badania odporności na warunki atmosferyczne.


6.12 Ocena


Po ukończeniu wystawiania próbki na warunki atmosferyczne, próbka trzymana jest przez 24 godziny w ciemności w temperaturze powietrza +23°C, temperaturze punktu rosy +12°C, względnej wilgotności powietrza 50%, prędkości przepływu powietrza 1 m/s oraz ciśnieniu powietrza od 860 do 1060 hPa. (Dopuszczalne odchylenie wynosi ±2°C dla temperatury powietrza i ±6% dla wilgotności względnej.)

Próbki te oraz próbki do porównania, o których mowa w sekcjach 6.2 i 6.3 poddawane są badaniu w celu ustalenia właściwości zgodnie z wymogami określonymi w art. 2.01 ust. 1 i 2 oraz w art. 3.01 ust. 12.




Pobieranie 4.67 Mb.

Share with your friends:
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   39




©operacji.org 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna