ما هو Weathering؟
اختبار التجوية هو مجموعة اختبار تقوم بتقييم تقادم المادة تحت التأثيرات المشتركة للشمس والحرارة والرطوبة والملوثات. يتم إجراؤه بشكل طبيعي (في الهواء الطلق) أو بشكل متسارع (في المختبر).
الغرض من Weathering
والغرض من ذلك هو تحديد المدة التي تحتفظ فيها المادة المخصصة للاستخدام الخارجي بمظهرها وخصائصها الميكانيكية.
على أي منتجات يُطبَّق Weathering؟
- ملامح البناء وعناصر الواجهة
- الأجزاء الخارجية للسيارات
- أنظمة الطلاء والطلاء
- أثاث الحدائق والبلاستيك الخارجي
- الأغشية والتسقيف
في أي قطاعات يُستخدم Weathering؟
المواصفات المتعلقة بـ Weathering
- ISO 877
- ASTM G7
- ASTM G24
- ISO 4892-2
- ISO 4892-3
- ASTM G155تسارع الشيخوخة مع قوس زينون امتحان
- ASTM G154الأشعة فوق البنفسجية الفلورسنت تسارع الشيخوخة امتحان
شروط Weathering
- طريقة
- التعرض الطبيعي في الهواء الطلق أو الشيخوخة المتسارعة في المختبر
- التعرض الطبيعي
- يتم تحديد زاوية اللوحة واتجاهها ومنطقة المناخ في المعيار
- متسارع
- قوس زينون أو دورات الأشعة فوق البنفسجية الفلورية
- المدة
- سنوات من التعرض الطبيعي. مئات إلى آلاف الساعات في الفاصل الزمني
جهاز Weathering
- رفوف التعرض في الهواء الطلق (الطريقة الطبيعية)
- قوس زينون أو غرفة الأشعة فوق البنفسجية الفلورية
- أدوات القياس الميكانيكية واللون واللمعان
- تسجيل بيانات الأرصاد الجوية (الطريقة الطبيعية)
متطلبات العينة لـ Weathering
- يجب قياس اللون الأولي واللمعان والقيم الميكانيكية
- يجب أن تبقى عينة مرجعية في الظلام
- يجب تسجيل زاوية اللوحة واتجاهها من أجل التعرض الطبيعي
- عموما ثلاث عينات على الأقل
مدة Weathering
من سنة إلى خمس سنوات للتعرض الطبيعي؛ من أسابيع إلى أشهر للطرق المتسارعة، حسب المواصفات.
إجراء Weathering
- 1يتم أخذ القياسات الأولية ويتم الاحتفاظ بعينة مرجعية.
- 2يتم تحديد الطريقة: التعرض الطبيعي أو ركوب الدراجات المتسارع.
- 3يتم وضع العينات في الزاوية والمكان المحددين.
- 4يتم أخذ القياسات المؤقتة على فترات زمنية محددة.
- 5في نهاية التعريض الضوئي، تتم مقارنة اختلاف اللون واللمعان والخصائص الميكانيكية.
معايير قبول Weathering
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات على أنه الحد الأقصى لاختلاف اللون، أو الحد الأقصى لفقدان اللمعان، أو الحد الأدنى من الخاصية الميكانيكية المحتفظ بها.
تقييم النتائج
لا تترجم النتائج المتسارعة مباشرة إلى التعرض الطبيعي؛ لا يمكن إنشاء الارتباط إلا من خلال معاملات تم التحقق من صحتها لنفس فئة المادة. ولذلك يجب دائمًا ذكر الطريقة في التقرير.
تقرير Weathering
- المعيار والطريقة المطبقة
- ظروف التعرض أو برنامج الدورة
- المدة الإجمالية أو الإشعاع
- اللون واللمعان والنتائج الميكانيكية
- مقارنة العينة المرجعية
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- مواصفات مواد البناء والسيارات
اختبارات بيئية ومناخية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Weathering؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر الاختبارات البيئية ما إذا كان المنتج يتحمل عوامل بيئية مثل الحرارة والرطوبة والضغط والإشعاع الشمسي والغبار والماء والأجواء المسبِّبة للتآكل. والهدف ليس كسر المنتج بل استحضار الظروف التي سيواجهها طوال عمره بشكل مسرَّع.
تُشتق ملفات الاختبار من التعرض الفعلي للمنتج، وهذا الاشتقاق هو العمل الهندسي الحقيقي لهذا المجال. فجهاز يعمل في مكتب مغلق وآخر مثبَّت على عمود لا يُختبران بالملف نفسه. وتُحدد سلسلة IEC 60068 طرقًا عامة، وMIL-STD-810 ملفات عسكرية، وRTCA DO-160 ملفات طيران، وسلسلة ISO 16750 ملفات سيارات قائمة على الموقع. ويُنتج الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف تكلفة غير ضرورية وثقة زائفة معًا.
تُحاكي اختبارات الحرارة ثلاث ظواهر منفصلة، وتُنتج كل منها نمط عطل مختلفًا. تختبر الحرارة العالية/المنخفضة الثابتة قدرة المادة على العمل عند تلك الحرارة. وتُحدث دورة الحرارة إجهادًا عند وصلات المواد ذات معاملات التمدد المختلفة - وهنا تظهر تشققات اللحام. وتُكثِّف الصدمة الحرارية هذا التأثير عبر انتقال مفاجئ.
وثمة تمييز أيضًا في اختبار الرطوبة. فالحرارة الرطبة الثابتة تُظهر انتشار الرطوبة داخل المادة وتأثيرها على خصائص العزل. أما الحرارة الرطبة الدورية فتُحدث تكاثفًا: إذ تتكون قطرات الماء على السطح المُبرَّد، وهذا أشد عنفًا بكثير من الرطوبة الجافة. ويظهر نفاذ الماء إلى الأغلفة وزيادة تيار التسرب والتآكل عادةً في الاختبار الدوري.
تُعد الحماية من الغبار والماء مجال عمل منفصلاً ويُعبَّر عنها برمز IP. والنقطة الجديرة بالذكر هنا أن اختبار IP ليس اختبار متانة: فهو يُظهر توفر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة، لا مقاومة الغمر طويل الأمد أو الغسل بالضغط.
أكثر الأخطاء شيوعًا في هذه العائلة هو ترجمة نتيجة اختبار مباشرة إلى تنبؤ بالعمر. فالاختبارات المسرَّعة مصممة للمقارنة والتحقق من التصميم؛ ولا يمكن إنشاء تحويل موثوق بين ساعات الحجرة وسنوات الميدان إلا بنموذج تسريع خاص بالمادة ومعايَر وفق بيانات ميدانية.
تُحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار. فإبقاء المنتج في حجرة حرارية ثم تشغيله لا يُظهر ما حدث أثناء الاختبار. وفي التطبيقات الحرجة، يُشغَّل المنتج طوال الاختبار وتُراقَب معاييره؛ ولا يمكن رصد الأعطال المتقطعة التي تظهر وتختفي إلا بهذه الطريقة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
درجة حرارة
الحرارة الجافة والبرودة وتغيّر درجة الحرارة والصدمة الحرارية؛ ملفات ثابتة ودورية.
رطوبة
الحرارة الرطبة الثابتة والحرارة الرطبة الدورية؛ والدورات المصحوبة بتكثف أكثر شدة.
الماء والغبار
اختبارات الحماية IP: التنقيط والرش والنفاثات والغمر والإحكام ضد الغبار.
الإشعاع والشيخوخة
التقادم المسرَّع بقوس الزينون والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، ومحاكاة الإشعاع الشمسي.
الضغط والارتفاع
اختبارات الضغط المنخفض (الارتفاع) والتغير السريع للضغط.
الغلاف الجوي المسبِّب للتآكل
رذاذ الملح، وتآكل الغازات المختلطة المتدفقة (محاكاة الأجواء الصناعية)، واختبارات العفن والفطريات.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تحويل مدة الاختبار إلى عمر ميداني؛ والتحويل الذي يتم دون نموذج تسريع مضلِّل.
- يُنتج تغيّر دورة درجة الحرارة ودرجة الحرارة الثابتة أنماط عطل مختلفة؛ ولا يحل أحدهما محل الآخر.
- إذا لم يُشغَّل المنتج أثناء الاختبار، تبقى الأعطال المتقطعة غير مرئية؛ وتحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار.
- لا تُعد الحماية IP دليلاً على المتانة؛ بل تُظهر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة.
- يزيد الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف التكلفة ويمنح ثقة زائفة.
- يؤثر ترتيب التثبيت والتوجيه على النتيجة؛ ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم والتأهيل
- إعلان فئة الحماية ونطاق درجة حرارة التشغيل
- إعادة إنتاج الأعطال الميدانية في المختبر وتحليل السبب الجذري
- اعتماد مكونات المورد
- قرارات مدة الضمان وشروط التخزين
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Weathering
كم سنة من التعرض الطبيعي يتوافق مع الاختبار المتسارع؟
لا يوجد عامل تحويل عالمي. يعتمد الارتباط على فئة المادة وآلية التدهور والمنطقة المناخية. وبالتالي تحدد المواصفات عادة مدة الاختبار أو الإشعاع الكلي بشكل مباشر.