ห้องทดสอบ Xenon Arc: การผุกร่อนแบบเร่งด่วนเพื่อตรวจสอบความทนทานของวัสดุ

การทดสอบ Xenon คืออะไร?

การทดสอบ Xenon Arc เป็นการทดสอบการผุกร่อนแบบเร่งด่วนประเภทหนึ่ง ซึ่งจำลองผลกระทบที่เป็นอันตรายของแสงแดด ความร้อน และความชื้นที่มีต่อวัสดุ ตัวอย่างทดสอบจะถูกสัมผัสในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมซึ่งจำลองสภาวะที่เกิดขึ้นจริง

เทคโนโลยีหลักและหลักการทำงาน

หัวใจสำคัญของห้องเหล่านี้คือหลอดไฟซีนอนอาร์ค ซึ่งสร้างแสงผ่านการปล่อยกระแสไฟฟ้าในระหว่างขั้วไฟฟ้าทังสเตนสองตัวภายในหลอดแก้วควอตซ์ที่บรรจุด้วยก๊าซซีนอน เมื่อกรองอย่างเหมาะสม หลอดไฟซีนอนจะสร้างการกระจายพลังงานสเปกตรัมที่คล้ายคลึงกับแสงแดดตามธรรมชาติอย่างน่าทึ่ง รวมถึงส่วนประกอบอัลตราไวโอเลต (UV) แสงที่มองเห็นได้ และอินฟราเรด (IR)

ห้องทดสอบสมัยใหม่มีระบบควบคุมขั้นสูงเพื่อควบคุม:

ระดับการฉายรังสี (โดยทั่วไปวัดเป็น W/m² ที่ความยาวคลื่นเฉพาะ)

อุณหภูมิห้อง (มักจะอยู่ในช่วงอุณหภูมิแวดล้อมถึง 100°C+)

อุณหภูมิแผงสีดำหรือมาตรฐานสีดำ

ความชื้นสัมพัทธ์ (โดยทั่วไป 1095% RH)

รอบการพ่นน้ำเพื่อจำลองฝนหรือน้ำค้าง

หน่วยที่ซับซ้อนที่สุดมีสเปกโตรเรดิโอมิเตอร์สำหรับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและการควบคุมการฉายรังสีอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นใจถึงสภาวะการทดสอบที่สอดคล้องกันตลอดระยะเวลาของการทดลอง

มาตรฐานสำหรับการทดสอบ Xenon Arc คืออะไรห้องผุกร่อน Xenon arc ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการทดสอบระดับสากลมากมาย รวมถึง:ISO (องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน):

ISO 48922: พลาสติก วิธีการสัมผัสกับแหล่งกำเนิดแสงในห้องปฏิบัติการ ส่วนที่ 2: หลอด Xenonarc

ISO 164742: สีและสารเคลือบเงา วิธีการสัมผัสกับแหล่งกำเนิดแสงในห้องปฏิบัติการ ส่วนที่ 2: หลอด Xenonarc

ASTM (สมาคมอเมริกันเพื่อการทดสอบและวัสดุ):

ASTM G155: แนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ไฟ Xenon Arc สำหรับการสัมผัสวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ

ASTM D2565: แนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการสัมผัส XenonArc ของพลาสติกที่มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้งานกลางแจ้ง

ASTM D4459: แนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการสัมผัส XenonArc ของพลาสติกที่มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้งานในร่ม

AATCC (สมาคมนักเคมีสิ่งทอและนักระบายสีแห่งอเมริกา):

AATCC TM16: ความคงทนของสีต่อแสง

AATCC TM169: ความทนทานต่อสภาพอากาศของสิ่งทอ: การสัมผัสหลอด Xenon

มาตรฐานระดับภูมิภาคอื่นๆ:

JIS D0205 (มาตรฐานอุตสาหกรรมญี่ปุ่น)

SAE J2412/J2527 (ยานยนต์)

GB/T 1865 (มาตรฐานแห่งชาติจีน)

การใช้งานทั่วไปและตัวอย่างทดสอบ

อุตสาหกรรมยานยนต์:

ส่วนประกอบภายนอก: สี สารเคลือบ พลาสติก ซีลยาง ขอบ กระจก

ส่วนประกอบภายใน: แผงหน้าปัด เบาะ สิ่งทอ หน้าจอแสดงผล แผงควบคุม

ระบบไฟส่องสว่าง: วัสดุเลนส์ ตัวสะท้อน การห่อหุ้ม LED

วัสดุก่อสร้างและการก่อสร้าง:

สารเคลือบและสีสถาปัตยกรรม

โปรไฟล์หน้าต่าง วัสดุมุงหลังคา ผนัง

สารผนึก กาว สารยาแนว

วัสดุคอมโพสิต ผลิตภัณฑ์ฉนวน

สิ่งทอและเครื่องแต่งกาย:

ผ้ากลางแจ้ง (กันสาด เต็นท์ ร่ม)

สิ่งทอยานยนต์

ชุดป้องกัน

การทดสอบความคงทนของสีสำหรับสีย้อมและเม็ดสี

พลาสติกและโพลิเมอร์:

วัสดุบรรจุภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค

ฟิล์มเกษตรกรรม

พลาสติกวิศวกรรมสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง

สารเคลือบและสี:

สารเคลือบสำหรับการบำรุงรักษาอุตสาหกรรม

สีซ่อมแซมยานยนต์

ผิวไม้และคราบ

สารเคลือบผง

โฟโตโวลตาอิกและอิเล็กทรอนิกส์:

วัสดุห่อหุ้มแผงโซลาร์เซลล์

กล่องอิเล็กทรอนิกส์กลางแจ้ง

ขั้วต่อและวัสดุฉนวน

เทคโนโลยีการแสดงผล

ความแตกต่างระหว่างการทดสอบ UV และการทดสอบ Xenon Arc คืออะไร?

การวิเคราะห์เอาต์พุตสเปกตรัมของการทดสอบ Xenon Arc และ UV

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการทดสอบทั้งสองคือเอาต์พุตสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสง ในการทดสอบสภาพอากาศ แสงจากหลอด Xenon arc เลียนแบบสเปกตรัมแสงแดด ซึ่งรวมถึงทั้งแสงที่มองเห็นได้และแสง UV

การวิเคราะห์เปรียบเทียบ: การกำหนดค่าหลอด Xenon แบบ Planar (แบน) เทียบกับ Arc (วงกลม) ในห้องผุกร่อน

ความแตกต่างทางเรขาคณิตและออปติคัลพื้นฐาน

การกำหนดค่าหลอด Xenon แบบ Planar (แบน)

โครงสร้างทางกายภาพ: ประกอบด้วยหลอด Xenon แบบเส้นตรงหลายหลอดที่จัดเรียงในอาร์เรย์ระนาบ โดยทั่วไปจะขนานกับระนาบตัวอย่าง

การสร้างสเปกตรัม: หลอดไฟแต่ละดวงทำงานอย่างอิสระ สร้างสนามแสงประกอบผ่านโซนการฉายรังสีที่ทับซ้อนกัน

เส้นทางออปติคัล: แสงเดินทางโดยตรงจากแหล่งกำเนิดแบบเส้นตรงหลายแหล่งไปยังพื้นผิวตัวอย่าง

การจัดเรียงทั่วไป: หลอดไฟแบบเส้นตรง 3-8 หลอดวางตำแหน่งห่างจากระนาบตัวอย่าง 20-50 ซม.

การกำหนดค่าหลอด Xenon แบบ Arc (วงกลม/แบ่งส่วน)

โครงสร้างทางกายภาพ: มีหลอดวงกลม/โค้งต่อเนื่องหรือแบ่งส่วนเดียวที่ล้อมรอบห้องตัวอย่าง

การสร้างสเปกตรัม: แหล่งกำเนิดหลอดเดียวที่มีลักษณะการปล่อยแบบสมมาตรตามแนวรัศมี

เส้นทางออปติคัล: แสงแผ่ออกมาจากตำแหน่งรอบวงไปยังตัวอย่างที่อยู่ตรงกลาง

การจัดเรียงทั่วไป: ส่วนโค้ง 180° หรือ 360° วางตำแหน่งห่างจากแกนหมุนตัวอย่าง 30-70 ซม.

ลักษณะการกระจายและการกระจายการฉายรังสี

ประสิทธิภาพของหลอด Planar

ข้อดี:

อาจมีความสม่ำเสมอที่เหนือกว่าในการทดสอบแบบคงที่ในระนาบเดียว (±5-8% ทั่ว 1000 cm²)

การส่องสว่างแบบสมมาตรช่วยลดสิ่งประดิษฐ์ตามทิศทาง

ลดผลกระทบของกฎโคไซน์ที่ขอบตัวอย่าง

ข้อจำกัด:

ความไม่สม่ำเสมอเพิ่มขึ้นตามขนาดห้อง (โดยทั่วไป ±10-15% ในห้องขนาดใหญ่)

ศักยภาพสำหรับเกรเดียนท์ความเข้มตามแนวรัศมี

"จุดร้อน" อาจเกิดขึ้นระหว่างหลอดที่อยู่ติดกัน

ประสิทธิภาพของหลอด Arc

ข้อดี:

การฉายรังสีที่สม่ำเสมอตามธรรมชาติสำหรับชั้นวางตัวอย่างแบบหมุน (±3-6% ทั่วไป)

การส่องสว่างแบบสมมาตรช่วยลดสิ่งประดิษฐ์ตามทิศทาง

เหมาะสำหรับการทดสอบตัวอย่าง 3 มิติ

ข้อจำกัด:

การฉายรังสีที่ต่ำกว่าที่มุมห้องในการออกแบบสี่เหลี่ยม

ศักยภาพสำหรับเกรเดียนท์ความเข้มตามแนวรัศมี

ข้อกำหนดการกรองแสงที่ซับซ้อนมากขึ้น

เมตริกคุณภาพและความเสถียรของสเปกตรัม

:

พารามิเตอร์การกำหนดค่า Planar

การทดสอบแผงแบน:

โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ แผงสถาปัตยกรรม วัสดุคอมโพสิตแบน

การคัดกรองปริมาณงานสูง: ตัวอย่างขนาดเล็กหลายตัวอย่างในรูปแบบตาราง

การศึกษาความไวต่อทิศทาง: วัสดุที่มีคุณสมบัติแบบแอนไอโซโทรปิก

แอปพลิเคชัน R&D ราคาประหยัด: ที่ความสม่ำเสมอสูงสุดมีความสำคัญน้อยกว่า

เหมาะสมที่สุดสำหรับการกำหนดค่า Arcการทดสอบส่วนประกอบ 3 มิติ:

ชิ้นส่วนยานยนต์ ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค รายการประกอบ

ชั้นวางตัวอย่างแบบหมุน: การทดสอบการปฏิบัติตามมาตรฐาน (ISO, ASTM)

การศึกษาความแม่นยำสูง: การประเมินเภสัชกรรม อวกาศ วัสดุที่สำคัญ

การทดสอบระยะเวลานาน: ที่ความเสถียรของสเปกตรัมมีความสำคัญสูงสุด

ข้อควรพิจารณาในการปฏิบัติตามมาตรฐานมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับสำหรับการกำหนดค่าแต่ละรายการ

ระบบ Planar โดยทั่วไปสอดคล้อง

w

ith:ISO 4892-2 (การปฏิบัติตามอย่างเต็มที่)ASTM G155,D2565,D4459

มาตรฐานเฉพาะอุตสาหกรรมสำหรับวัสดุแบน

ระบบ Arc โดยทั่วไปสอดคล้อง

w

ith:ISO 4892-2 (การปฏิบัติตามอย่างเต็มที่)ASTM G155,D2565,D4459

AATCC TM16,TM169

SAE J2527,J2412

IEC 61215 (โฟโตโวลตาอิก)

การเลือกระหว่างการกำหนดค่าหลอด Xenon แบบ Planar และ Arc แสดงถึงทางเลือกในการออกแบบขั้นพื้นฐานที่มีนัยยะสำคัญสำหรับความสามารถในการทดสอบ ประสิทธิภาพการดำเนินงาน และการยอมรับตามกฎระเบียบ ระบบ Planar ให้ความยืดหยุ่นและข้อได้เปรียบด้านต้นทุนสำหรับการใช้งานเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวัสดุแบนและสภาพแวดล้อมการวิจัย การกำหนดค่า Arc ให้ความสม่ำเสมอ ความเสถียร และการปฏิบัติตามมาตรฐานที่แพร่หลาย ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานการทดสอบทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่