طُوِّرت اختبارات التقادم الاصطناعي لتسريع التدهور ودراسة سلوك المواد في ظل ظروف بيئية مُحكمة خلال فترة زمنية قصيرة نسبيًا. وتحدد المعايير التالية المعايير والشروط الواجب استخدامها في المعدات المستخدمة في اختبارات التقادم الاصطناعي:
يوفر هذا المعيار أيضًا معلومات حول تفسير البيانات التي تم الحصول عليها من التعرض للتجوية المتسارعة صناعيًا أو التعرض للإشعاع المتسارع صناعيًا.
من حيث المبدأ، تُعرَّض العينات المراد اختبارها لمصادر ضوئية مخبرية في ظل ظروف بيئية مضبوطة. تشمل الطرق الموصوفة المتطلبات التي يجب استيفاؤها لقياس الإشعاع والتعرض الإشعاعي في مستوى العينة، ودرجة حرارة المجسات البيضاء والسوداء المحددة، ودرجة حرارة هواء الغرفة، والرطوبة النسبية.
عند إجراء اختبارات التعرض في الأجهزة باستخدام مصادر إضاءة مخبرية، من المهم مراعاة مدى محاكاة ظروف الاختبار المعجلة لبيئة الاستخدام الفعلية للطلاء أو الورنيش قيد الاختبار. علاوة على ذلك، عند إعداد اختبارات التعرض وتفسير نتائج التعرضات المعجلة للعوامل الجوية أو الإشعاع، من الضروري مراعاة تأثيرات التباين في كل من الاختبارات المعجلة والتعرضات الفعلية.
تُعرَّض العينات لضوء قوس الزينون المُرشَّح في ظروف مُحكمة (درجة الحرارة، والرطوبة، والترطيب). يُمكن استخدام مصابيح قوس الزينون ومجموعات مُرشِّحات مُختلفة لتلبية جميع مُتطلبات اختبار المواد المُختلفة. تتناول معايير أخرى خاصة بمواد مُحدَّدة تحضير العينات وتقييم النتائج. بالنسبة لتعريض البلاستيك لضوء قوس الزينون، يُطبَّق معيار ISO 4892-2.
من حيث المبدأ، يتم استخدام مصباح قوس الزينون المجهز بمرشحات مناسبة ويتم صيانته بشكل صحيح لمحاكاة توزيع الطاقة الطيفية لضوء النهار في المناطق فوق البنفسجية (UV) والمرئية من الطيف.
تُعرَّض العينات لمستويات إشعاعية مختلفة (التعرض الإشعاعي)، والحرارة، والرطوبة النسبية، والماء في ظل ظروف بيئية مضبوطة. ويمكن تغيير ظروف التعرض تبعًا لمرشحات الضوء، ومستوى الإشعاع، ودرجة الحرارة أثناء التعرض للضوء، والرطوبة النسبية لهواء الغرفة أثناء التعرض للضوء والظلام، ونوع التبلل، ودرجة حرارة الماء ودورة التبلل، وتوقيت دورة الضوء/الظلام عند استخدام ظروف اختبار تتطلب التحكم في الرطوبة.
التقادم الاصطناعي (التقادم المتسارع) هو أسلوب اختبار معملي يُستخدم لمحاكاة التأثيرات طويلة المدى للعوامل البيئية على المواد. من خلال تعريض العينات لضوء شديد وحرارة ورطوبة، وأحيانًا عوامل أخرى، يستطيع الباحثون والمصنّعون التنبؤ، في وقت أقصر بكثير، بكيفية تدهور منتجات مثل البلاستيك والطلاءات والدهانات والأخشاب والمنسوجات على مر سنوات من الاستخدام الفعلي.
يحدث التجوية الطبيعية ببطء نتيجة التعرض لأشعة الشمس (وخاصة الأشعة فوق البنفسجية)، وتقلبات درجات الحرارة، والرطوبة، والأمطار، والملوثات، مما يؤدي إلى بهتان الألوان، والتشقق، والتقشر، وفقدان المتانة، أو تغير لون المواد. أما التجوية الاصطناعية فتسرّع هذه العملية من خلال إعادة خلق هذه العوامل الضارة وتعزيزها في غرف مُحكمة التحكم.
تهدف هذه الطريقة إلى تقييم متانة المواد، وتحسين التركيبات (على سبيل المثال، إضافة مثبتات الأشعة فوق البنفسجية)، وضمان أن المنتجات تلبي المعايير الخاصة بالتطبيقات الخارجية مثل قطع غيار السيارات أو مواد البناء أو التعبئة والتغليف.
تشمل المعدات الشائعة ما يلي:
توفر هذه الحجرات تحكماً دقيقاً. فالتعرض المكثف للأشعة فوق البنفسجية، والرطوبة العالية، ورش الماء، ودورات درجات الحرارة العالية تحاكي سنوات من الظروف الخارجية في غضون أسابيع أو أشهر.
الأساليب والمعايير الأساسية هي كما يلي:
تتناوب الدورات عادةً بين فترات الإضاءة/التشغيل مع الظلام أو التكثيف أو الرذاذ لمحاكاة النهار/الليل والندى/المطر.
لا يمكن لأي طريقة اصطناعية أن تحاكي الطبيعة تمامًا بسبب متغيرات مثل التلوث أو العوامل البيولوجية، ولكن يتم إنشاء الارتباطات من خلال مقارنة نتائج المختبر مع التعرضات الخارجية عند نقاط مرجعية محددة.
يؤدي التعرض لعوامل التجوية بشكل أساسي إلى الأكسدة الضوئية. تعمل الأشعة فوق البنفسجية على كسر الروابط الجزيئية، مما يؤدي إلى تكسر السلاسل، أو التشابك، أو تكوين مركبات الكربونيل. تشمل التغيرات المرئية ما يلي:
تُظهر عينات ما قبل الاختبارات وما بعدها تدهوراً ملحوظاً. ففي البوليمرات مثل البولي إيثيلين، تصبح العينات غير المُثبَّتة هشة بسرعة، بينما تزيد الإضافات مثل الكربون الأسود من مقاومتها.
يُعدّ التقادم الاصطناعي ذا أهمية بالغة في الصناعات التالية:
تتيح هذه الطريقة تطوير المنتجات بشكل أسرع، ومراقبة الجودة، والتنبؤ بدورة حياة المنتج، وهو أمر حيوي مع ازدياد الطلب على المواد المتينة والمستدامة في المناخات القاسية.
في الختام، يساعد التقادم الاصطناعي على سد الفجوة بين كفاءة المختبر والأداء في العالم الحقيقي، مما يؤدي إلى إنتاج منتجات تدوم لفترة أطول مع تقليل حالات الفشل الناتجة عن التأثيرات البيئية.
على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفريقها الكفؤ والمتمرس، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، والمساعدة في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضاً خدمات اختبار التقادم الاصطناعي للشركات.
يمكنك أن تطلب منا ملء النموذج الخاص بنا للحصول على موعد ، أو للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً أو لطلب تقييم.
