Exposition au soleil à l'extérieur pendant un an, que se passe - t - il avec les matériaux? Le plastique se fragilise, le revêtement se décolore, le caoutchouc se fissure… ces processus de vieillissement apparemment lents sont en fait à 80% directement liés aux rayons ultraviolets (UV) de la lumière du soleil. Afin de « prévoir » des années de résistance aux intempéries en quelques jours seulement, un test de pré - conditionnement UV a été créé. Il agit comme un « accélérateur de temps» qui concentre la lumière du soleil, la pluie, la chaleur et la condensation dans une boîte, fournissant des données de vieillissement rapides et fiables pour les peintures, les plastiques, le caoutchouc, les textiles, les modules photovoltaïques et même les processus de désinfection des eaux usées. Cet article vous donnera un aperçu complet de ce « simulateur de soleil» à partir de cinq dimensions du principe de fonctionnement, de la composition structurelle, des applications de base, des points de fonctionnement et des tendances de pointe.

I. principe de fonctionnement: graver le vieillissement extérieur avec "tube de lampe + chaud et humide"

L'idée principale de la machine d'essai de prétraitement UV est la « méthode d'essai de vieillissement accéléré»: un tube UV de longueur d'onde spécifique (généralement UV - a 320 - 400 nm vs UV - a 280 - 320 nm) est installé à l'intérieur de la boîte pour simuler les facteurs environnementaux de différentes zones climatiques telles que la lumière tropicale intense, l'humidité côtière élevée, la chaleur sèche et la chaleur du désert en contrôlant l'intensité d'irradiation (0,5 - 1,5 W / m²), la température du tableau noir (40 - 80 ° c) et l'humidité relative (30% - 95% HR). Après l'absorption de photons de haute énergie sur la surface du matériau, la chaîne moléculaire est cassée, oxydée, recombinante, se manifestant par des caractéristiques de vieillissement telles que l'aberration chromatique, la chute de brillance, la fissuration, la poudrage, la réduction de la résistance à la traction. En comparant la rétention des performances avant et après l'essai, il est possible d'évaluer sa résistance aux intempéries par rapport à sa durée de vie.

II. Composition structurelle: quatre modules synergiques « mise en scène» du vieillissement

1. Source de lumière ultraviolette

- tube: le courant principal domestique adopte 8 - 40 PCS UVA - 340 ou UVB - 313 lampes fluorescentes, durée de vie ≥ 1800 H; modèle configuré avec des lampes au xénon refroidies par eau ou LED - UV, énergie réglable de 1% - 100%, durée de vie ≥ 5000 H.

- uniformité de l'irradiation: tube de lampe en quinconce + plaque réfléchissante parabolique en aluminium, uniformité de la surface de l'échantillon ≤ ± 10%, répond aux exigences ASTM g154, ISO 4892 - 3.

2. Système de contrôle de température et d'humidité

- chauffage: plaque chauffante en alliage nichrome fixée à la paroi de la boîte, contrôle de la température PID ± 2 ℃;

- humidification: vapeur de chaudière ou atomisation par ultrasons avec des fluctuations d'humidité de ± 3% HR;

- condensation: le programme de nuit chauffe automatiquement à 85 ° C, puis refroidit rapidement à 50 ° C, formant une condensation qui simule l'érosion de la rosée matinale extérieure.

3. Porte - échantillon et tambour rotatif

- plat: convient aux plaques, films, inclinaison de l'échantillon de 5 ° - 10 °, éviter l'accumulation d'eau;

- tambour rotatif: le cadre cylindrique pivote à 360 ° pour s'assurer que tous les échantillons sont irradiés à doses égales, en particulier pour les modules photovoltaïques et les revêtements automobiles.

4. Mesure et contrôle et logiciel

- boucle fermée d'irradiance: rétroaction en temps réel du capteur à deux canaux UVA / UVB, ajustement automatique de la puissance du tube, garantie de la valeur de consigne ± 0,5%;

- programme multi - segments: peut être composé de 100 segments "Irradiation - condensation - pulvérisation - obscurité" cycle, un clic pour appeler l'étalon national, l'étalon américain, modèle d'étalon européen;

- traçabilité des données: la température, l'humidité, la quantité d'irradiation, le temps d'exécution sont automatiquement écrits dans le CSV, support de l'exportation USB avec l'amarrage LIMS.

Iii. Applications typiques: de la « décoloration de la peinture» à la « désinfection des eaux usées»

1. Peinture et plastique

Après 200 H UVB - 313 (0,89 W / m², 60 ℃), l'adhérence diminue de 35%, l'écart de couleur Δe = 3,2, l'entreprise ajoute 2% de stabilisateur de lumière Hals, après 12 mois d'exposition extérieure Δe < 1,5, certifié par qualicoat.

2. Extérieur de voiture

Pare - chocs en polypropylène avec rétention de la résistance à la traction ≥ 80% après 500 h avec UVA - 340 (0,76 W / m², 50 ℃, 95% RH coagulation), répondant à la norme VW PV 3930; La machine d'essai de tambour rotatif de fibre peut mettre 45 morceaux entiers à la fois, économisant 70% de temps d'essai.

3. Modules photovoltaïques

Les panneaux solaires doivent être prétraités à 60 ° C, UVA - 340 15 kWh / m², puis soumis à un cycle thermique, gel humide, test de chaleur humide. La machine d'essai de prétraitement UV réalise l'uniformité d'irradiation ≤ ± 5% avec 48 tubes répartis transversalement + support mobile servo, assurant l'atténuation de la puissance du composant < 5%, conformément aux exigences de la CEI 61215.

4. Caoutchouc et textile

Bande d'étanchéité de voiture par UV + ozone + haute température 3 en 1 cycle, le niveau de fissuration de 4 à 2 niveaux, guider les entreprises à remplacer la cire anti - ozone et la formule anti - âge; Après 1000 H UVA - 340, la rétention de la résistance à la traction est ≥ 70% et répond à la norme d'ombrage en 13561.

5. Pré - traitement de désinfection des eaux usées

La lumière UV elle - même est également un processus de désinfection verte hautement efficace. Une usine de régénération de l'eau a augmenté la dose d'UV de 13 MJ / cm² après filtration sur sable et la coliforme totale < 100 UFC / L, ce qui représente une réduction de 24% des sous - produits par rapport à la désinfection au chlore seul; La machine d'essai de prétraitement UV est ici utilisée pour vérifier la courbe de vieillissement du tube, la relation dose - taux d'inactivation, fournissant une base pour l'amplification de l'ingénierie.

Point de fonctionnement de la machine d'essai de prétraitement UV et sécurité: Laissez "accélérer" sans perte de contrôle

1. Préparation des échantillons

Nettoyage des surfaces, enregistrement des aberrations chromatiques initiales et des propriétés mécaniques; Épaisseur > 3 mm besoin de perforer l'échappement pour éviter la déformation de la dilatation thermique.

2. Réglage des paramètres

Sélectionnez d'abord le modèle standard (ASTM g154, ISO 4892 - 3, GB / t 16422.3), puis affinez l'irradiance et la température; Les UVB - 313 à haute énergie conviennent au dépistage rapide et les UVA - 340 sont plus proches du spectre extérieur.

3. Inspection à mi - parcours

Toutes les 48 h, prélever l'échantillon, observer les fissures, la poudreuse, la décoloration; Pour pulvériser de l'eau, utilisez de l'eau désionisée, conductivité < 5 μs / CM, résistant aux taches.

4. Protection de sécurité

- rayonnement UV: la porte de la boîte est équipée d'une serrure électromagnétique, fermeture automatique en fonctionnement; La fenêtre d'observation est en acrylique bloquant les UVA - B, avec une transmittance < 1%;

- ozone: le tube produit une concentration d'ozone allant jusqu'à 0,2 PPM, le toit de la boîte est équipé d'un décomposeur catalytique à l'ozone + d'une évacuation d'air, la concentration à la sortie est < 0,05 PPM, conforme aux normes OSHA;

- brûlure à haute température: l'intérieur de la porte avec isolation en feuille d'aluminium, la surface extérieure < 45 ℃; Le bouton d'arrêt d'urgence coupe le tube avec chauffage en un clic.

5. Calibrage de maintenance

- durée de vie du tube: atténuation de l'irradiance > 15% après 1800 H de tube fluorescent, à remplacer par deux; Réalignement de la lampe au xénon après 500 H;

- Étalonnage de l'irradiance: mesuré tous les 500 h à 6 points du plan de l'échantillon à l'aide d'un luminomètre UV traceur, avec un écart > ± 5% pour ajuster la puissance ou remplacer le tube;

- nettoyage du capteur: chaque semaine, la laine d'alcool essuie la fenêtre de quartz pour empêcher l'occlusion de la poussière de provoquer une lecture faible.

V. Tendances de pointe: plus intelligent, plus économe en énergie, plus Composite

- algorithme LED - UV + ai: matrice de LED à une longueur d'onde de 365 nm, durée de vie > 20 000 H, consommation d'énergie réduite de 60%; L'Ia ajuste dynamiquement la dose d'irradiation en fonction du taux de vieillissement de l'échantillon et réduit la période d'essai de 30%;

- spectre réglable: la lampe au xénon + roue de filtre peut être commutée arbitrairement entre 280 - 800 nm pour atteindre le vieillissement à spectre complet "UV + visible + proche infrarouge", simulant un environnement de rayonnement intense à haute altitude;

- condensation cryogénique + mélange de brouillard salin: ajout de brouillard salin NaCl à 5% dans le cycle UV reproduisant le couplage Corrosion - vieillissement côtier pour fournir un moyen d'évaluation accéléré des pales éoliennes offshore;

- jumeau numérique: construire un modèle de vieillissement des matériaux à l'aide de capteurs Big Data, prédire le changement de couleur à l'extérieur sur 10 ans, erreur < 10%, calcul de l'assurance vie du produit assisté;

- source de lumière froide verte: Adoption de 185 nm UV sous vide + 254 nm UV co - Ozonation pour le traitement en profondeur des eaux usées, le taux d'élimination de la DCO peut atteindre 98,6%, la réalisation de la "machine d'essai de vieillissement" vers le "matériel de protection de l'environnement" transfrontalier.