INVECCHIAMENTO ACCELERATO

I TEST D’INVECCHIAMENTO ACCELERATO

Quando acquistiamo qualcosa ci auguriamo sempre che duri nel tempo, che anche a distanza di anni rimanga esteticamente uguale e che strutturalmente non subisca danni.

Le cause primarie dell’invecchiamento all’esterno sono la luce solare (specialmente gli UV), l’alta temperatura e la pioggia, rugiada e l’elevata umidità. Questi agenti atmosferici possono causare innumerevoli danni, come viraggio di colore, perdita di brillantezza, indebolimenti strutturali, screpolature, sfarinamento e ossidazioni.

Con i test d’invecchiamento accelerato è possibile ricreare in pochi giorni o settimane proprio tali danni che solitamente si verificano nel corso di mesi o anni negli ambienti esterni.

Si tratta di una simulazione di invecchiamento con cui un apposito strumento sottopone i materiali prescelti a cicli alternati di radiazioni con speciali lampade UV e all’umidità, oltre che a temperature elevate controllate.

XENOTEST

Le camere xenotest sono gli strumenti fondamentali, sia per eseguire prove per ricerca e sviluppo che per controllo qualità, sui materiali che sono esposti alla luce solare diretta, luce solare dietro vetro o illuminazione di interni. Forniscono, quindi, la riproduzione più realistica dello spettro completo della luce solare, che comprende luce ultravioletta, visibile e radiazione infrarossa.

Ogni strumento permette di impostare diversi parametri.

Irraggiamento: il trasferimento di energia tra due corpi per mezzo di onde elettromagnetiche.
Punto di lettura: La lunghezza d’onda alla quale si fa riferimento per scegliere l’irraggiamento corretto.
Temperatura e umidità camera: Questi parametri influenzano la degradazione dei materiali quando vengono sottoposti ad uno stress fisico mentre tentano di mantenere l’equilibrio con l’ambiente circostante e vengono impostati tramite un sensore.
Temperatura pannello nero: fornisce una stima della temperatura dei campioni all’interno della camera di prova.
Tipo di filtro: Esistono tre categorie generali di filtri in base al tipo di componente e/o al posizionamento in vettura. All’interno di ogni categoria ci possono essere molti tipi diversi di filtri. Ogni filtro è costituito da un vetro piatto speciale specificamente progettato per avere una particolare trasmissione. Alcuni filtri possono essere:

CAMERE DI INVECCHIAMENTO UV

Le camere di invecchiamento UV consentono di riprodurre i danni causati dalla luce del sole, pioggia e rugiada, sottoponendo i campioni a cicli alternati di radiazione UV e all’umidità a temperature elevate controllate.

Lo strumento simula gli effetti della luce solare attraverso l’uso di lampade speciali fluorescenti UV, che forniscono la simulazione più realistica della porzione della luce del sole a lunghezze d’onda corte.

Esistono due tipi di lampade:

Lampade UVA-340 : forniscono un’eccellente simulazione delle lunghezze d’onda corte critiche della luce solare nella regione tra i 365 nm fino al cut-off solare di 295 nm.
Lampade UVB-313 : massimizzano l’accelerazione utilizzando lunghezze d’onda più corte e più aggressive rispetto a quelle che normalmente arrivano sulla superficie terrestre. Le lampade UVB-313 sono più utilizzate per ricerca e sviluppo e Controllo Qualità o per testare materiali che devono avere elevata durabilità, perché potrebbero produrre risultati non realistici e troppo severi per alcuni materiali.

Il UV consente due tipi di approccio alla simulazione dell’umidità. Per molte applicazioni l’umidità tramite condensazione è il modo migliore per simulare l’attacco dell’umidità all’esterno.

Il UV simula questa condizione utilizzando un meccanismo di condensazione. Durante il ciclo di condensazione, la vasca d’acqua presente sul fondo della camera di prova è riscaldata e si produce così vapore. Il vapore caldo mantiene la camera ad una umidità relativa pari al 100%, ad una temperatura elevata.

In alcuni ambienti reali esterni, può avvenire un rapido cambiamento della temperatura quando i materiali riscaldati da una calda giornata di sole si raffreddano a causa di una pioggia improvvisa. Il risultato è uno shock termico ed è causa di problemi per molti prodotti.

Lo spray d’acqua del UV è utilissimo per riprodurre lo shock termico e/o l’erosione meccanica causata dalla pioggia.

VALUTAZIONI FINALI

Dopo i test d’invecchiamento visivamente si possono apprezzare subito eventuali variazioni cromatiche. Le variazioni che vengono richieste dalla maggior parte delle specifiche sono strumentali ovvero:

Brillantezza/Gloss: eseguito tramite glossmetro che permette di dare un’indicazione generale sulla lucidità della finitura estetica del componente e della sua variazione in base all’invecchiamento eseguito.
Colore: eseguito tramite spettrofotometro con cui vengono identificate le coordinate colorimetriche dello spazio CIE L*a*b* di un componente pigmentato in massa o verniciato a nuovo e dopo invecchiamenti. Generalmente viene richiesta la differenza del colore espresso come ΔE, ma a volte può essere interessante andare a valutare la differenza nelle singole coordinate ovvero ΔL, che indica il cambiamento chiaro/scuro, Δb che permette di valutare l’ingiallimento e Δa che misura la variazione nello spazio colore dal verde al rosso.
Adesione: Incisione CROSS-CUT da eseguirsi sui campioni dopo invecchiamento, tramite cutter monolama e maschera di quadrettatura, seguita da strappo con nastro TESA. Si esegue sui componenti verniciati per verificare la bontà dell’adesione della vernice al substrato.

Nei nostri laboratori possiamo eseguire le prove indicate e molte altre, visitate il ns. sito su PROVE DI LABORATORIO !

Un grazie speciale, va alla collega Dott.ssa Lucia Pirone, parte del Team Plastlab come tecnico di laboratorio, la quale ci sensibilizza su questo tema così da fornirci nuovi contenuti per queste #pilloledilaboratorio!

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