تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية على المنتجات وأهمية اختبارات التقادم بالأشعة فوق البنفسجية

تشكل الأشعة فوق البنفسجية، وهي ضوء غير مرئي خارج الطيف البنفسجي للطيف الكهرومغناطيسي، تهديدًا كبيرًا لأداء المنتج ويجب أن تؤخذ آثارها المدمرة على محمل الجد. من بين العديد من العوامل الخارجية التي تؤثر على خصائص المواد، تعد الأشعة فوق البنفسجية أحد الأسباب الرئيسية لتدهور المواد. تقدم BOTO GROUP، الشركة المصنعة المهنية لمعدات الاختبار البيئي، مجموعة كاملة منآلة اختبار الشيخوخة بالأشعة فوق البنفسجيةلمساعدة الشركات على تقييم متانة المواد وتطور أدائها تحت الأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي ضمان موثوقية المنتج في بيئات العالم الحقيقي.

أثناء المعالجة أو التخزين أو الاستخدام الفعلي، تتعرض المواد أو المنتجات للتأثيرات المشتركة لعوامل خارجية مختلفة مثل الحرارة والضوء والأكسجين والضغط الميكانيكي والأوزون والأيونات المعدنية الضارة والإشعاع، مما يؤدي إلى تغييرات في بنيتها الفيزيائية أو الكيميائية وفقدان تدريجي لخصائصها الأصلية وسهولة استخدامها.

تتنوع أشكال الضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية، وتظهر على شكل بهتان، وفقدان اللمعان، والطباشير، والتشقق، والانقسام، وانخفاض الشفافية، والتقرح، والتقصف، وانخفاض القوة، والأكسدة. ولا تؤدي هذه الأضرار إلى إضعاف مظهر المنتج فحسب، بل تضعف أيضًا أداءه الوظيفي وتقصر عمره الافتراضي.

قطاعات المنتجات المتضررة من الشيخوخة فوق البنفسجية واسعة جدًا، بما في ذلك المطاط والبلاستيك ومنتجاتها والطلاءات والدهانات والمواد اللاصقة والمعادن والمكونات الإلكترونية والمنتجات المطلية بالكهرباء والعديد من الصناعات الأخرى. على سبيل المثال، فإن الأغلفة البلاستيكية وشاشات العرض في المنتجات الإلكترونية سوف تتقادم وتتحلل عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية لمدة -طويلة الأمد؛ قد تتقشر الطبقات المطلية بالكهرباء أيضًا أو يتغير لونها بسبب الأشعة فوق البنفسجية، مما يؤثر على مظهر المنتج ووظيفة الحماية.

الأشعة فوق البنفسجية الناتجة عن ضوء الشمس هي العامل الأساسي الذي يسبب التحلل الضوئي والشيخوخة الضوئية في المنتجات. وذلك لأن الأشعة فوق البنفسجية لها طول موجي قصير، وطاقة عالية، وقدرة اختراق قوية. تلعب الأشعة فوق البنفسجية دورًا حاسمًا في الطيف الشمسي، وتأثيراتها الضارة على المواد واضحة بشكل خاص. اختبار التقادم بالأشعة فوق البنفسجية هو وسيلة لمحاكاة تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية الخارجية على المنتجات في بيئة معملية خاضعة للرقابة. باستخدام آلة اختبار تقادم الأشعة فوق البنفسجية المتسارعة، يمكن للباحثين الحصول على بيانات موثوقة ومتكررة لتقادم المواد في غضون أسابيع أو أشهر. يمكن لآلة الاختبار هذه، من خلال مجموعة من الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي القصير - ونظام تدوير التكثيف، أن تكرر بشكل كبير آليات الضرر التي تسببها العوامل الطبيعية مثل ضوء الشمس والندى والمطر على المواد. يمكن لشركة BOTO، من خلال الاستفادة من تصميم منتجاتها المتقدم وفريقها الفني المحترف، أن تزود العملاء بآلة اختبار التقادم بالأشعة فوق البنفسجية عالية الأداء-، مما يساعدهم في الحفاظ على ميزة تنافسية في السوق.

يُستخدم اختبار تقادم الأشعة فوق البنفسجية في المقام الأول لمحاكاة تأثيرات تدهور أداء الأشعة فوق البنفسجية الناتجة عن ضوء الشمس على المنتجات، ويمكنه أيضًا إعادة إنتاج تآكل الرطوبة الناتج عن المطر والندى. أثناء الاختبار، يتم وضع العينات في بيئة يتم التحكم فيها بالتناوب بين الأشعة فوق البنفسجية والرطوبة، ويتم تسريع عملية التعتيق عن طريق التسخين. وتستخدم مصابيح الفلورسنت فوق البنفسجية على نطاق واسع لمحاكاة الجزء فوق البنفسجي من الطيف الشمسي، بينما تستخدم أنظمة التكثيف أو الرش لمحاكاة تأثيرات الرطوبة على المواد الموجودة في الطبيعة.

(مع أخذ اختبار مقاومة الطقس لفيلم TPU كمثال)

1. تعريف الاختبار
يتكون هذا الاختبار من مرحلتين متتاليتين:
المرحلة الأولى هي اختبار التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

المرحلة الثانية عبارة عن اختبار مزدوج 85 للموثوقية البيئية.

يمكن لشركة BOTO تصنيع جميع المعدات المطلوبة للاختبار بشكل مستقل. بعد الانتهاء من مرحلتي الاختبار، يجب قياس الخواص الميكانيكية والبصرية للمادة.

2. المرحلة الأولى
وفقًا لمعيار ASTM G154/G155، يتم تشعيع العينة بالأشعة فوق البنفسجية باستخدام جهاز تعريض محدد (QUV-313nm) لمدة 2000 ساعة (من خلال آلة اختبار تقادم الأشعة فوق البنفسجية). بعد التشعيع، يتم إيقاف الاختبار، ويتم قياس الخواص الميكانيكية والبصرية للمادة. وتظهر المعلمات المحددة في الجدول أدناه.

3. المرحلة الثانية
يتم وضع العينة التي أكملت التعرض للأشعة فوق البنفسجية فيغرفة درجة حرارة ورطوبة ثابتةوتم اختباره بشكل مستمر لمدة 240 ساعة في ظل 85 ظروف مزدوجة (85 درجة / 85% رطوبة نسبية). بعد التجفيف، يتم إعادة تقييم الخصائص الميكانيكية والبصرية-.

4. الأدوات المستخدمة

(1) اختبار الشد (آلة اختبار الشد): قطع عينات 2 سم × 2 سم قبل الاختبار وبعده. ثبت كلا الطرفين ومددهما بنسبة 200% على طول المحورين X وY على التوالي. استمر لمدة 30 ثانية ثم حرره. راقب سطح طبقة TPU. في حالة حدوث تشققات أو تغير اللون (التبييض) أو الكسر، يتم الحكم عليه بأنه "فاشل"؛ إذا لم تكن هناك شذوذات، فهو "تمرير".

(2) الفحص البصري للمخطط الملون ذو المستوى التسعة-: يستخدم لتقييم تغير لون طبقة TPU قبل وبعد اختبار مقاومة الطقس. بعد الانتهاء من الاختبارين البيئيين، إذا كانت درجة الاصفرار بين 4.5 و5، يتم الحكم عليها بأنها "ناجحة"؛ إذا كانت 4-4.5، فهي تعتبر "مقبولة بشكل خاص" ولا يتم استخدامها إلا عند الضرورة؛ إذا كان أقل من 4، فسيتم الحكم عليه بأنه "فاشل".