UV-Alterung — ISO 4892-3 / ASTM G154 / ASTM D4329 · Kunststoffprüfung

Was ist UV?

Es wird ein UV-Alterungstest durchgeführt, bei dem die Probe der von fluoreszierenden UV-Lampen erzeugten Strahlung sowie definierten Temperatur- und Kondensations-/Wassersprühzyklen ausgesetzt wird. Es handelt sich um ein Experiment, bei dem Änderungen der Farbe, der Helligkeit und der mechanischen Eigenschaften überwacht werden.

Zweck von UV

Ziel ist es, den Materialabbau unter Licht- und Feuchtigkeitseinfluss unter beschleunigten Bedingungen vergleichend zu bewerten.

Bei welchen Produkten wird UV angewendet?

Kunststoffteile für den Außenbereich
Farben und Beschichtungen
Textilien und beschichtete Stoffe
Gummi- und Elastomerprofile

In welchen Branchen wird UV eingesetzt?

KunststoffeAutomobilVerpackungVerbraucherprodukte

Normen zu UV

ISO 4892-3
ASTM G154fluoreszierendes UV beschleunigt die Alterung prüfen
ASTM D4329
ASTM G151 (genel gereksinimler)

Prüfbedingungen für UV

Lampentyp: Standarddefinierte UV-Leuchtstofflampen wie UVA-340 oder UVB-313
Strahlung: Einstellung und Überwachung in W/m²·nm bei definierter Wellenlänge
Zyklus: Abwechselnde Perioden von Licht und Kondensation/Wasserspritzern
Temperatur: Identifiziert und aufgezeichnet als Black-Panel-Temperatur

Prüfgerät für UV

Fluoreszierende UV-Bewitterungskammer
System zur Messung und Steuerung der Strahlungsintensität
Siyah panel termometresi
Kolorimeter, Glanzmesser und Zugmessgerät

Probenanforderungen für UV

Die Probenoberfläche sollte repräsentativ für das Endprodukt sein
Die anfänglichen Farb-, Glanz- und mechanischen Werte sollten erfasst werden
Die Probenposition sollte innerhalb der Kabine gedreht werden
Kontrollproben sollten zum Vergleich aufbewahrt werden

Dauer von UV

2 Wochen bis mehrere Monate, abhängig von der in der Spezifikation definierten Einwirkzeit.

Ablauf von UV

1Es werden erste Messungen durchgeführt.
2Lampentyp, Bestrahlungsstärke und Zyklus werden ausgewählt.
3Die Proben werden in die Kammer gelegt.
4Die Belichtung bleibt für die definierte Dauer erhalten.
5Es werden Zwischenmessungen durchgeführt.
6Bewertet werden Farbe, Glanz und mechanische Veränderung.

Annahmekriterien für UV

Akzeptanzkriterien sind in der Spezifikation angegeben: Farbunterschied, Glanzverlust und Verlust der mechanischen Eigenschaften bleiben am Ende der definierten Belichtung unter dem Grenzwert.

Auswertung der Ergebnisse

UVB-313-Lampen enthalten kurze Wellenlängen, die im natürlichen Sonnenlicht nicht vorkommen, und führen zu einer unrealistischen Verschlechterung einiger Materialien; Es sollte diejenige Lampe verwendet werden, die die Materialnorm vorschreibt. Die Anzahl der beschleunigten Stunden kann nicht in Jahre natürlicher Exposition umgerechnet werden.

Prüfbericht zu UV

Angewendeter Standard und Lampentyp
Bestrahlungsstärke und Zyklusprogramm
Temperatur des schwarzen Panels
Belichtungsdauer
Vorher/Nachher Messungen und Auswertung

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Kunststoffprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test UV gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Kunststoffprüfungen bestimmen das mechanische, thermische und Brennverhalten eines Polymerwerkstoffs. Anders als Metalle sind Kunststoffe VISKOELASTISCH: Ihr Verhalten hängt von Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur und Feuchtigkeit ab. Dasselbe Material liefert daher unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Ergebnisse, und die Prüfbedingungen sind ein untrennbarer Teil des Ergebnisses.

Die praktische Folge der Viskoelastizität ist Folgendes: Ein Kunststoffteil verformt sich unter konstanter Last mit der Zeit weiter (Kriechen), und die bei konstanter Verformung getragene Spannung nimmt mit der Zeit ab (Spannungsrelaxation). Eine Schraubverbindung lockert sich, eine Klemme verliert ihre Klemmkraft, ein Regal hängt mit der Zeit durch. Ein kurzzeitiger Zugversuch zeigt dieses Verhalten nicht; es ist ein Langzeitversuch oder ein beschleunigtes Modell erforderlich.

Das thermische Verhalten ist die zweite Hauptachse. Die Schmelzflussrate zeigt die Verarbeitbarkeit des Materials und die Konsistenz von Charge zu Charge; die Wärmeformbeständigkeitstemperatur und der Vicat-Erweichungspunkt geben eine grobe Grenze für die Einsatztemperatur an. Die thermische Analyse (DSC, TGA, DMA) offenbart die Identität des Materials: Glasübergangstemperatur, Schmelzverhalten, Kristallinität, Füllstoffgehalt und Zersetzungstemperatur.

Das Brennverhalten ist die dritte Achse und ist direkt mit Produktnormen verknüpft. Die UL-94-Klasse und der Grenzsauerstoffindex werden in das Materialdatenblatt aufgenommen; für das Gehäuse eines Elektrogeräts wird eine bestimmte Klasse verlangt, während für ein Bauprodukt ein anderes Klassifizierungssystem gilt.

Alterung ist der am häufigsten übersprungene Teil des Gebiets. Kunststoffe zersetzen sich unter UV, Wärme, Feuchtigkeit und Sauerstoff: Die Farbe ändert sich, die Oberfläche reißt, die Schlagzähigkeit sinkt. Bei einem für den Außenbereich bestimmten Teil zählen nicht die Werte am ersten Tag, sondern die Werte nach der Alterung. Xenon-Bogen- und Fluoreszenz-UV-Geräte beschleunigen diesen Abbau und ermöglichen einen Vergleich.

Das Ergebnis dieser Familie wird meist in das Materialdatenblatt eingetragen, und Produktnormen verweisen auf dieses Datenblatt. Zwischen dem Datenblattwert und dem Verhalten des tatsächlichen Teils kann es jedoch einen Unterschied geben: die beim Spritzgießen entstehende Orientierung, Bindenähte und innere Spannungen lassen das Teil anders reagieren als das Probestück.

Die Verwendung von Rezyklat hat dem Gebiet eine neue Frage hinzugefügt. Rezyklierte Harze variieren von Charge zu Charge; mechanische Eigenschaften, Farbe und Brennverhalten können sich zwischen Chargen verschieben. Für einen Hersteller, der Rezyklat verwendet, ist die Eingangskontrolle des Materials daher keine Option, sondern eine Notwendigkeit.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanisch
Zug, Druck, Biegung, Charpy- und Izod-Schlagzähigkeit, Härte (Shore), Kriechen und umgebungsbedingte Spannungsrissbildung.
Thermisch
Schmelzflussindex (MFI), Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT), Vicat-Erweichungstemperatur, lineare Wärmeausdehnung.
Thermische Analyse
Übergangstemperaturen und Kristallinität durch DSC, Zusammensetzung und Zersetzung durch TGA, dynamisch-mechanisches Verhalten durch DMA.
Brennverhalten
UL-94-Klassifizierung, Grenzsauerstoffindex (LOI), Glühdraht- und Nadelflammprüfungen.
Altern
Beschleunigte Alterung durch Xenonbogen und fluoreszierendes UV, Warmluftalterung, Feuchtigkeit und Kondensation.
Physikalisch
Dichte, Wasseraufnahme, Aschegehalt, Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien und Platten.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Kunststoffergebnis ohne angegebene Prüfgeschwindigkeit und -temperatur kann nicht interpretiert werden; das viskoelastische Verhalten hängt von diesen Parametern ab.
Ein Probestückergebnis überträgt sich nicht direkt auf das tatsächliche Teil; die Spritzgussorientierung und Bindenähte sind entscheidend.
HDT- und Vicat-Werte sind KEINE Einsatztemperaturen; sie sind ein grober Hinweis auf eine Obergrenze und gelten nicht unter Last.
Die UL-94-Klasse hängt von der Dicke ab; eine andere Wandstärke erfordert eine erneute Verifizierung.
Bei feuchtigkeitsaufnehmenden Polymeren (wie Polyamid) sind die Ergebnisse irreführend, wenn keine Konditionierung durchgeführt wird.
Die Ergebnisse von ASTM D638 und ISO 527 sind nicht direkt gleichwertig; Die Probengeometrien und Ratendefinitionen sind unterschiedlich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Materialauswahl und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der Brennbarkeits- und Wärmeanforderungen der Produktnorm
Überprüfung der Verwendung von Rezyklatanteil und Chargenkontrolle
Kontrolle des Formgebungsprozesses und Chargenkonsistenz
Nachweis der Alterungsbeständigkeit für den Außeneinsatz

Häufige Fragen zu UV

Wie vielen Jahren im Freien entsprechen 1000 Stunden UV-Strahlung?

Ein solcher Zyklus kann nicht gemacht werden. Zeitraffer-UV-Tests werden verwendet, um Materialien zu vergleichen und Formulierungsänderungen zu erfassen. kann nicht auf natürliche Belichtungszeit umgerechnet werden.

UV