Kunststoffe werden häufig im Freien oder in Innenräumen verwendet, wo sie über längere Zeiträume der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, entweder durch Glas oder durch Glas hindurch. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen von Sonnenstrahlung, Hitze, Feuchtigkeit und anderen klimatischen Belastungen auf die Farbe und andere Eigenschaften von Kunststoffen zu bestimmen. Die Einwirkung von Sonnenstrahlung im Freien und durch Fensterglas gefilterter Sonnenstrahlung wird in der Normenreihe ISO 877 beschrieben. Es ist jedoch häufig erforderlich, die Auswirkungen von Strahlung, Hitze und Feuchtigkeit auf die physikalischen, chemischen und optischen Eigenschaften von Kunststoffen durch künstlich beschleunigte Bewitterung oder künstlich beschleunigte Bestrahlung mit speziellen Laborlichtquellen schneller zu bestimmen. Diese Einwirkungen in Laborgeräten werden unter kontrollierteren Bedingungen durchgeführt als in natürlichen Umgebungen und sollen den endgültigen Polymerabbau und Produktversagen beschleunigen.
Die Ergebnisse beschleunigter Bewitterung oder künstlich beschleunigter Bestrahlung mit den unter realen Einsatzbedingungen erzielten Ergebnissen zu korrelieren, ist schwierig, da beide Belastungsarten unterschiedlich sind und Labortests nie alle Belastungen reproduzieren können, denen Kunststoffe unter realen Einsatzbedingungen ausgesetzt sind. Kein Labortest kann als vollständige Simulation realer Belastungen angesehen werden. Die relative Haltbarkeit von Materialien unter realen Einsatzbedingungen kann je nach Expositionsort aufgrund von Schwankungen der UV-Strahlung, der Dauer der Nässe, der Temperatur, Verunreinigungen und anderen Faktoren erheblich variieren.
Die Norm „EN ISO 4892 Kunststoffe – Verfahren zur Bestrahlung mit Laborlichtquellen“, eine europäische Norm, die später von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlicht wurde, besteht aus den folgenden, unter dem gleichen Titel veröffentlichten Unterabschnitten:
In dieser Norm bezieht sich der Begriff „Lichtquelle“ auf Strahlungsquellen, die UV-Strahlung, sichtbare Strahlung, Infrarotstrahlung oder eine Kombination dieser Strahlungsarten abgeben. Diese Norm enthält außerdem Hinweise zur Interpretation von Daten, die durch künstliche beschleunigte Bewitterung oder künstliche beschleunigte Bestrahlung gewonnen wurden. Ausführlichere Informationen zu Methoden zur Bestimmung von Eigenschaftsänderungen von Kunststoffen nach Bewitterung und zur Berichterstattung dieser Ergebnisse finden sich in EN ISO 4582.
Grundsätzlich werden die zu prüfenden Proben unter kontrollierten Umgebungsbedingungen Laborlichtquellen ausgesetzt. Die beschriebenen Methoden umfassen die Anforderungen an die Messung der Bestrahlungsstärke und Belichtung auf der Probenebene, die Temperatur der spezifizierten weißen und schwarzen Sensoren, die Raumlufttemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit.
Im Prinzip wird ein mit Filtern ausgestatteter Xenonbogen verwendet, um die relative spektrale Bestrahlungsstärke von Tageslicht im ultravioletten (UV) und sichtbaren Bereich des Spektrums zu simulieren. Die Proben werden unter kontrollierten Umgebungsbedingungen verschiedenen Einflüssen wie Licht, Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit und Wasser ausgesetzt.
Die Expositionsbedingungen variieren je nach:
Die Benetzung erfolgt durch Besprühen der Testproben mit demineralisiertem/deionisiertem Wasser, Eintauchen in Wasser oder Kondensieren von Wasserdampf auf der Probenoberfläche. Bei diesem Verfahren werden die UV-Bestrahlungsstärke auf der Probenebene und die UV-Bestrahlungsbelastung gemessen. Es wird empfohlen, die Testproben gleichzeitig einem ähnlichen Material (Kontrolle) mit bekannter Leistung auszusetzen, um einen Vergleichsstandard zu erhalten. Ein Vergleich der Ergebnisse von Proben, die in verschiedenen Geräten exponiert wurden, sollte nur durchgeführt werden, wenn eine geeignete statistische Beziehung zwischen den Geräten für das jeweilige exponierte Material hergestellt werden kann.
Die Proben werden unter kontrollierten Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit und/oder Wasser) fluoreszierenden UV-Lampen ausgesetzt. Verschiedene Arten von fluoreszierenden UV-Lampen können verwendet werden, um alle Anforderungen für die Prüfung unterschiedlicher Materialien zu erfüllen. Probenvorbereitung und Ergebnisauswertung werden in anderen internationalen Normen für spezifische Materialien behandelt. Allgemeine Hinweise finden sich in EN ISO 4892-1. Die Bestrahlung von Farben, Lacken und anderen Beschichtungen mit fluoreszierenden UV-Lampen wird in ISO 11507 beschrieben.
Grundsätzlich können fluoreszierende UV-Lampen verwendet werden, um die spektrale Bestrahlungsstärke der globalen Sonnenstrahlung im kurzwelligen ultravioletten (UV) Bereich des Spektrums zu simulieren, sofern die Empfehlungen des Herstellers zur Wartung oder zum Wechsel der Lampen befolgt werden. Die Proben werden unter kontrollierten Umgebungsbedingungen unterschiedlicher UV-Strahlung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausgesetzt.
Die Expositionsbedingungen variieren je nach:
Die Benetzung erfolgt üblicherweise durch Kondensation von Wasserdampf auf der Probenoberfläche oder durch Aufsprühen von demineralisiertem/deionisiertem Wasser auf die Testproben. Die Verfahren können die Messung der Bestrahlungsstärke und der Bestrahlungsstärke auf der Probenebene umfassen. Um einen Vergleichsmaßstab zu erhalten, wird die gleichzeitige Bestrahlung der Testproben mit einem ähnlichen Material mit bekannter Leistung (Kontrolle) empfohlen. Ein Vergleich der Ergebnisse von Proben, die unterschiedlichen Geräten oder Lampen ausgesetzt waren, sollte nur dann vorgenommen werden, wenn eine geeignete statistische Beziehung zwischen den unterschiedlichen Gerätetypen und dem zu testenden Material hergestellt wurde.
Die Proben werden unter kontrollierten Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit) einer gefilterten Kohlebogenlampe mit offener Flamme ausgesetzt. Verschiedene Filter werden beschrieben. Die Probenvorbereitung und die Auswertung der Ergebnisse werden in anderen internationalen Normen für spezifische Materialien behandelt. Allgemeine Hinweise finden sich in EN ISO 4892-1.
Im Prinzip werden die zu prüfenden Materialproben in kontinuierlichen oder sich wiederholenden Zyklen dem Licht einer offenen Flamme mit Glasfilterkohlebogen, Hitze und Feuchtigkeit ausgesetzt.
Die Expositionsbedingungen variieren je nach:
Der Einfluss der Luftfeuchtigkeit wird üblicherweise durch Kontrolle der Luftfeuchtigkeit, Besprühen der Testproben mit demineralisiertem/deionisiertem Wasser oder Kondensieren von Wasserdampf auf der Probenoberfläche erreicht. Das Verfahren kann die Messung der Bestrahlungsstärke und der Strahlenbelastung an der Probenoberfläche umfassen. Es wird empfohlen, die Testproben gleichzeitig einem ähnlichen Material (Kontrolle) mit bekanntem Verhalten auszusetzen, um einen Referenzstandard für den Vergleich zu erhalten. Ein Vergleich der Ergebnisse von Proben, die in verschiedenen Geräten exponiert wurden, sollte nur durchgeführt werden, wenn eine geeignete statistische Beziehung zwischen den Geräten für das jeweilige zu testende Material hergestellt wurde.
Kurz gesagt: Die Normenreihe EN ISO 4892 ist wichtig, da sie Methoden zur Bestrahlung von Kunststoffen mit Laborlichtquellen definiert, um deren Witterungs- und Alterungsbeständigkeit durch Licht, Wärme und Feuchtigkeit zu beurteilen. Dies ist entscheidend für die Beurteilung der Haltbarkeit und Leistung von Materialien, die im Freien oder in lichtexponierten Umgebungen verwendet werden.
Dieser Normensatz wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:
Daher ist die Normenreihe EN ISO 4892 von entscheidender Bedeutung, um die Haltbarkeit, Sicherheit und Leistung von Kunststoffprodukten im Licht zu gewährleisten. Diese Normen bilden den Grundstein für Qualitätssicherung, Produktentwicklung und Konformität in zahlreichen Branchen, von der Automobil- und Bauindustrie bis hin zur Elektronik- und Verpackungsindustrie.
Unsere seit vielen Jahren bestehende Organisation verfolgt die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam. Sie verfügt über ein Team erfahrener Fachkräfte und eine breite Infrastruktur, um für Unternehmen aller Branchen Tests, Messungen und Analysen in einer Vielzahl von Bereichen durchzuführen. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN ISO 4892 „Kunststoffe – Methoden zur Exposition gegenüber Laborlichtquellen“ an.
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