Weathering Testi — ISO 877 / ASTM G7 / ISO 4892 · Prove sulle materie plastiche

Che cos'è Weathering?

Il test di invecchiamento è un gruppo di test che valuta l'invecchiamento di un materiale sotto gli effetti combinati di sole, calore, umidità e sostanze inquinanti. Viene condotto naturalmente (all'aperto) o in forma accelerata (laboratorio).

Scopo di Weathering

Lo scopo è determinare per quanto tempo un materiale destinato all'uso esterno conserva il suo aspetto e le sue proprietà meccaniche.

A quali prodotti si applica Weathering?

Profili di edifici ed elementi di facciata
Parti esterne automobilistiche
Sistemi di verniciatura e rivestimento
Mobili da giardino e materie plastiche per esterni
Membrane e coperture

In quali settori si utilizza Weathering?

PlasticaAutomobilisticoConfezioneProdotti di consumo

Norme relative a Weathering

ISO 877
ASTM G7
ASTM G24
ISO 4892-2
ISO 4892-3
ASTM G155Invecchiamento accelerato con arco allo xeno test
ASTM G154invecchiamento accelerato UV fluorescente test

Condizioni di Weathering

Metodo: Esposizione naturale all'esterno o invecchiamento accelerato in laboratorio
esposizione naturale: L'angolazione, l'orientamento e la zona climatica del pannello sono definiti nella norma
Accelerato: Cicli allo xeno o UV fluorescenti
Tempo: Anni di esposizione naturale; Da centinaia a migliaia di ore in time-lapse

Apparecchiatura per Weathering

Supporti per esposizione all'aperto (metodo naturale)
Arco allo xeno o camera UV fluorescente
Strumenti di misura del colore, della brillantezza e meccanici
Registrazione dati meteorologici (metodo naturale)

Requisiti del campione per Weathering

È necessario misurare il colore iniziale, la brillantezza e i valori meccanici
Un campione di riferimento deve essere conservato al buio
L'angolo e l'orientamento del pannello devono essere registrati per l'esposizione naturale
Generalmente almeno tre esemplari

Durata di Weathering

Da uno a cinque anni per l'esposizione naturale; settimane o mesi per i metodi accelerati, a seconda delle specifiche.

Procedura di Weathering

1Vengono effettuate le misurazioni iniziali e viene conservato un campione di riferimento.
2Viene selezionato un metodo: esposizione naturale o ciclismo accelerato.
3I campioni vengono posizionati nell'angolo e nella posizione definiti.
4Le misurazioni provvisorie vengono effettuate a intervalli definiti.
5Al termine dell'esposizione vengono confrontate la differenza di colore, la brillantezza e le proprietà meccaniche.

Criteri di accettazione di Weathering

Il criterio di accettazione è indicato nella specifica come massima differenza di colore, massima perdita di brillantezza o minima proprietà meccanica mantenuta.

Valutazione dei risultati

I risultati accelerati non si traducono direttamente nell'esposizione naturale; la correlazione può essere stabilita solo con coefficienti validati per la stessa classe di materiale. La modalità deve pertanto essere sempre indicata nella relazione.

Rapporto di Weathering

Standard e metodo applicati
Condizioni di esposizione o programma del ciclo
Durata totale o irradianza
Colore, brillantezza e risultati meccanici
Confronto del campione di riferimento

Accreditamento

EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.

Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Ambito e autorizzazioni

Regolamenti correlati

Specifiche dei materiali edili e automobilistici

Prove sulle materie plastiche — Cosa copre questo ambito di prova?

La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Weathering; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Le prove sulla plastica determinano il comportamento meccanico, termico e di combustione di un materiale polimerico. A differenza dei metalli, le materie plastiche sono VISCOELASTICHE: il loro comportamento dipende dalla velocità di carico, dalla temperatura e dall'umidità. Lo stesso materiale fornisce quindi risultati diversi in condizioni diverse, e le condizioni di prova sono parte inseparabile del risultato.

La conseguenza pratica della viscoelasticità è questa: un pezzo in plastica continua a deformarsi nel tempo sotto un carico costante (scorrimento viscoso) e la sollecitazione che sopporta a deformazione costante diminuisce nel tempo (rilassamento delle tensioni). Un giunto avvitato si allenta, un morsetto perde la sua forza di serraggio, un ripiano si inflette nel tempo. Una prova di trazione a breve termine non mostra questo comportamento; serve una prova a lungo termine o un modello accelerato.

Il comportamento termico è il secondo asse principale. L'indice di fluidità a caldo indica la lavorabilità del materiale e la coerenza da lotto a lotto; la temperatura di flessione sotto carico e il punto di rammollimento Vicat forniscono un limite approssimativo della temperatura di servizio. L'analisi termica (DSC, TGA, DMA) rivela l'identità del materiale: temperatura di transizione vetrosa, comportamento di fusione, cristallinità, contenuto di carica e temperatura di decomposizione.

Il comportamento di combustione è il terzo asse ed è direttamente collegato alle norme di prodotto. La classe UL 94 e l'indice di ossigeno limite vengono riportati nella scheda tecnica del materiale; per l'involucro di un apparecchio elettrico è richiesta una classe specifica, mentre a un prodotto da costruzione si applica un diverso sistema di classificazione.

L'invecchiamento è la parte dell'ambito più spesso saltata. Le materie plastiche si degradano per effetto di UV, calore, umidità e ossigeno: il colore cambia, la superficie si screpola, la resistenza all'urto diminuisce. Per un pezzo destinato all'uso esterno, ciò che conta non sono i valori del primo giorno ma quelli dopo l'invecchiamento. Le apparecchiature ad arco allo xeno e UV fluorescente accelerano questo degrado e consentono il confronto.

Il risultato di questa famiglia viene solitamente riportato nella scheda tecnica del materiale, e le norme di prodotto fanno riferimento a tale scheda. Ma può esserci una differenza tra il valore di scheda e il comportamento del pezzo reale: l'orientazione formatasi durante lo stampaggio, le linee di giunzione e le tensioni interne fanno sì che il pezzo si comporti diversamente dal provino.

L'uso di contenuto riciclato ha aggiunto una nuova questione all'ambito. La resina riciclata varia da lotto a lotto; le proprietà meccaniche, il colore e il comportamento di combustione possono variare tra i lotti. Per un produttore che utilizza materiale riciclato, il controllo del materiale in ingresso non è quindi una scelta ma una necessità.

Gruppi di metodi in questo ambito

Meccanico
Trazione, compressione, flessione, urto Charpy e Izod, durezza (Shore), scorrimento viscoso e cricco da tensione ambientale.
Termico
Indice di fluidità a caldo (MFI), temperatura di flessione sotto carico (HDT), temperatura di rammollimento Vicat, dilatazione termica lineare.
Analisi termica
Temperature di transizione e cristallinità mediante DSC, composizione e decomposizione mediante TGA, comportamento meccanico dinamico mediante DMA.
Combustione
Classificazione UL 94, indice di ossigeno limite (LOI), prove al filo incandescente e alla fiamma ad ago.
Invecchiamento
Invecchiamento accelerato con arco allo xeno e UV fluorescente, invecchiamento ad aria calda, umidità e condensa.
Fisico
Densità, assorbimento d'acqua, contenuto di ceneri, permeabilità ai gas e al vapore acqueo di film e lastre.

Confusioni frequenti in questo ambito

Un risultato su materie plastiche senza velocità e temperatura di prova indicate non può essere interpretato; il comportamento viscoelastico dipende da questi parametri.
Il risultato di un provino non si trasferisce direttamente al pezzo reale; l'orientazione di stampaggio e le linee di giunzione sono determinanti.
I valori HDT e Vicat NON sono temperature di esercizio; sono un'indicazione approssimativa di un limite superiore e non si applicano sotto carico.
La classe UL 94 dipende dallo spessore; uno spessore di parete diverso richiede una nuova verifica.
Per i polimeri che assorbono umidità (come il poliammide), i risultati sono fuorvianti se non si effettua il condizionamento.
I risultati ASTM D638 e ISO 527 non sono direttamente equivalenti; le geometrie dei campioni e le definizioni di velocità differiscono.

Quali decisioni supportano questi risultati

Selezione dei materiali e approvazione dei fornitori
Soddisfacimento dei requisiti di infiammabilità e termici della norma di prodotto
Verifica dell'uso di contenuto riciclato e controllo dei lotti
Controllo del processo di stampaggio e coerenza dei lotti
Dimostrazione della resistenza all'invecchiamento per l'uso esterno

Test correlati

Domande frequenti su Weathering

A quanti anni di esposizione naturale corrisponde un test accelerato?

Non esiste un fattore di conversione universale. La correlazione dipende dalla classe del materiale, dal meccanismo di degrado e dalla zona climatica. Le specifiche quindi di solito definiscono direttamente la durata del test o l'irradianza totale.