Chambres d'essai à arc de xénon: altération accélérée pour vérifier la durabilité du matériau

Qu'est-ce qu'un test au xénon?

Le test d'arc de xénon est un type de test d'altération accéléré qui simule les effets nocifs de la lumière du soleil, de la chaleur et de l'humidité sur les matériaux.Les substrats d'essai sont exposés dans un environnement contrôlé qui reproduit les conditions vécues dans le monde réel.

Technologie de base et principes de fonctionnement

Au cœur de ces chambres se trouvent des lampes à arc de xénon, qui génèrent de la lumière par une décharge électrique entre deux électrodes de tungstène dans une enveloppe en verre de quartz remplie de gaz xénon.Lorsqu'il est correctement filtré, les lampes au xénon produisent une distribution de puissance spectrale remarquablement similaire à celle de la lumière naturelle du soleil, y compris les composants ultraviolets (UV), visibles et infrarouges (IR).

Les chambres modernes intègrent des systèmes de contrôle avancés pour réguler:

Niveaux d'irradiation (généralement mesurés en W/m2 à des longueurs d'onde spécifiques)

Température de la chambre (souvent comprise entre 100°C et plus)

Panneau noir ou température standard noire

Humidité relative (généralement 1095% RH)

Cycles de pulvérisation d'eau pour simuler la pluie ou la rosée

Les unités les plus sophistiquées sont équipées de spectroradiomètres pour une surveillance continue et un contrôle automatique de l'irradiance, assurant ainsi des conditions d'essai cohérentes pendant toute la durée des expériences.

Quelle est la norme pour l' arc de xénon?TVous êtes?

Les chambres d'altération à l'arc de xénon sont conçues pour répondre à de nombreuses normes internationales d'essai, notamment:

ISO (Organisation internationale de normalisation):

ISO 48922: Méthodes d'exposition aux sources lumineuses de laboratoire pour les matières plastiques Partie 2: Lampes Xénonarc

ISO 164742: Peintures et vernis Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire Partie 2: Lampes Xénonarc

ASTM (American Society for Testing and Materials) est une société américaine spécialisée dans les essais et les matériaux.

ASTM G155: Pratique standard pour le fonctionnement des appareils lumineux à arc de xénon destinés à exposer des matériaux non métalliques

ASTM D2565: Practice standard pour l'exposition à l'arc de xénon des plastiques destinés à une utilisation en extérieur

ASTM D4459: Practice standard pour l'exposition à l'arc de xénon des plastiques destinés à une utilisation en intérieur

AATCC (Association américaine des chimistes et coloristes textiles):

AATCC TM16: résistance à la lumière

AATCC TM169: Résistance aux intempéries des textiles: exposition à la lampe au xénon

Autres normes régionales:

JIS D0205 (normes industrielles japonaises)

Les véhicules ne doivent pas être équipés d'un système de freinage.

GB/T 1865 (norme nationale chinoise)

Applications typiques et échantillons d'essai

Industrie automobile:

Composants extérieurs: peintures, revêtements, plastiques, joints en caoutchouc, garnitures, miroirs

Composants intérieurs: tableaux de bord, tapisseries, textiles, écrans d'affichage, écrans de commande

Systèmes d'éclairage: matériaux de lentilles, réflecteurs, encapsulation LED

Matériaux de construction et construction:

Couches et peintures architecturales

Profiles de fenêtres, matériaux de toiture, revêtements de façade

Les produits de l'annexe II ne doivent pas être utilisés pour la fabrication d'autres produits de la même catégorie que les produits de l'annexe II.

Matériaux composites, produits isolants

Produits textiles et vêtements:

Tissus d'extérieur (tentes, parapluies)

Produits textiles pour l'automobile

Vêtements de protection

Test de résistance à la couleur des colorants et des pigments

Plastiques et polymères:

Matériaux d'emballage

Produits de consommation

Films agricoles

Plastiques d'ingénierie pour applications extérieures

Les revêtements et peintures:

Couches d'entretien industrielles

Peintures de finition automobile

Finitions et taches en bois

Couches en poudre

Photovoltaïque et électronique:

Matériaux d'encapsulation de panneaux solaires

Casques électroniques extérieurs

Connecteurs et matériaux isolants

Technologie d'affichage

Quelle est la différence entre les tests UV et les tests à l'arc de xénon?

Analyse de la sortie spectrale de l'arc de xénon et des tests UV

Une différence clé entre les deux tests est la puissance spectrale des sources lumineuses.Il comprend à la fois la lumière visible et UV.

Analyses comparatives: configurations de lampes au xénon planes ou circulaires dans les chambres de température

Différences optiques et géométriques fondamentales

Configuration de la lampe à xénon plane

Structure physique: composé de plusieurs tubes linéaires de lampes au xénon disposés dans un tableau plan, généralement parallèles au plan de l'échantillon

Génération spectrale: Chaque lampe fonctionne indépendamment, créant un champ lumineux composite à travers des zones d'irradiation qui se chevauchent

Sentier optique: la lumière se déplace directement de plusieurs sources linéaires à la surface de l'échantillon

Disposition typique: 3-8 lampes linéaires placées à 20 à 50 cm du plan de l'échantillon

Configuration de la lampe au xénon à arc (circulaire/segmentée)

Structure physique: présente une seule lampe continue ou segmentée circulaire/en forme d'arc entourant la chambre d'échantillonnage

Génération spectrale: source lumineuse unique ayant des caractéristiques d'émission radiellement symétriques

Sentier optique: la lumière rayonne vers l'intérieur de la position circonférentielle vers les spécimens situés au centre

Disposition typique: arc à 180° ou 360° positionné à 30 à 70 cm de l'axe de rotation de l'échantillon

Uniformité de l'irradiation et caractéristiques de la distribution

Performance de la lampe plane

Les avantages:

Uniformité potentiellement supérieure dans les essais statiques à un seul plan (± 5 à 8% sur 1000 cm2)

Gradient d'irradiance linéaire qui peut être compensé mathématiquement

Effets réduits de la loi cosinus aux bords de l'échantillon

Limites:

La non-uniformité augmente avec la taille de la chambre (généralement ± 10 à 15% dans les grandes chambres)

Requiert un alignement précis de lampe à lampe

Des "points chauds" peuvent apparaître entre des feux adjacents.

Performance de la lampe à arc

Les avantages:

Irradiation naturellement uniforme pour les rayonnages de spécimens tournants (typiquement ± 3 à 6%).

L'éclairage symétrique réduit les objets directionnels

Mieux adapté aux essais de spécimens 3D

Limites:

Réduction de l'irradiation aux coins de la chambre dans les conceptions rectangulaires

Potentiel pour les gradients d'intensité radiale

Exigences de filtrage optique plus complexes

Métriques de la qualité et de la stabilité du spectre:

Performance spécifique à l'application

Optimale pour une configuration plane

Épreuves sur panneau plat:Modules solaires, panneaux architecturaux, matériaux composites plats

Screening à haut débit:Plusieurs petits spécimens dans des motifs de grille

Études de sensibilité directionnelle:Matériaux ayant des propriétés anisotropes

Applications de R & D à faible coût:Où l'uniformité ultime est moins critique

Optimale pour la configuration de l'arc

Test des composants 3D:Pièces automobiles, produits de consommation, articles assemblés

Plateaux d'échantillons tournants:Épreuves de conformité à la norme (ISO, ASTM)

Études de haute précision:Évaluation des matières critiques dans les domaines pharmaceutique, aérospatiale et

Tests de longue durée:Où la stabilité spectrale est primordiale

Considérations de conformité standard

Normes reconnues pour chaque configuration

Les systèmes planars sont généralement conformesLethème:

ISO 4892-2 (avec des qualifications spécifiques en matière d'uniformité)

ASTM G155 (modifié pour la géométrie plane)

Normes spécifiques à l'industrie pour les matériaux plats

Les systèmes d'arcs sont généralement conformesLethème:

ISO 4892-2 (conformité complète)

Pour les appareils à commande numérique, le numéro de série est le numéro de série.

Le nombre d'équipages doit être déterminé en fonction de l'équipage.

Le nombre d'équipements utilisés est déterminé par la norme SAE.

IEC 61215 (photovoltaïque)

The selection between planar and arc xenon lamp configurations represents a fundamental design choice with significant implications for testing capability， operational efficiency， and regulatory acceptanceLes systèmes planars offrent une flexibilité et des avantages en termes de coûts pour des applications spécifiques, en particulier avec des matériaux plats et des environnements de recherche.Les configurations d'arc offrent une uniformité, une stabilité et une conformité aux normes supérieures, ce qui en fait le choix préféré pour la plupart des applications d'essai industriel.