ASTM D4364 Przyspieszone testy starzenia tworzyw sztucznych w warunkach zewnętrznych z wykorzystaniem skoncentrowanego światła słonecznego

Norma Amerykańskiego Towarzystwa Badań i Materiałów (ASTM) „ASTM D4364 Standardowa praktyka przeprowadzania badań przyspieszonego starzenia tworzyw sztucznych w warunkach zewnętrznych z wykorzystaniem skoncentrowanego światła słonecznego” opisuje procedury stosowania koncentratorów z reflektorem Fresnela, które wykorzystują słońce jako źródło promieniowania ultrafioletowego (UV) i promieniowania o dłuższej długości fali. Urządzenia te są stosowane w badaniach przyspieszonego starzenia tworzyw sztucznych w warunkach zewnętrznych.

Ta aplikacja służy do przeprowadzania przyspieszonego badania starzenia tworzyw sztucznych w warunkach zewnętrznych za pomocą maszyny do przyspieszonego starzenia w warunkach zewnętrznych, wyposażonej w reflektor Fresnela. Urządzenie jest opisane bardziej szczegółowo tutaj oraz w dokumencie „ASTM G90 Standard Practice for Accelerated Outdoor Weathering of Nonmetallic Materials Using Concentrated Natural Sunlight”.

Reflektor Fresnela to rodzaj koncentratora słonecznego, który wykorzystuje płaskie lub lekko zakrzywione segmenty zwierciadła ułożone w określonej geometrii, aby odbijać i skupiać światło słoneczne na nieruchomym odbiorniku. Inspiracją jest koncepcja soczewki Fresnela, pierwotnie stosowana w optyce latarni morskich, ale zaadaptowana do zastosowań w energetyce słonecznej.

W przeciwieństwie do zwierciadeł parabolicznych, reflektory Fresnela wykorzystują wiele wąskich, płaskich lub lekko zakrzywionych zwierciadeł ustawionych w długich rzędach. Zwierciadła odbijają światło słoneczne na nieruchomy, liniowy odbiornik, zazwyczaj umieszczony nad nimi. Każdy pas zwierciadeł jest zazwyczaj zamontowany na systemie śledzenia, który śledzi ruch słońca w ciągu dnia. Skupione światło słoneczne podgrzewa ciecz (np. wodę, olej lub stopioną sól) w odbiorniku, która jest następnie wykorzystywana do wytwarzania pary do wytwarzania energii elektrycznej lub do przemysłowych procesów cieplnych.

Norma ASTM D4364 ma zastosowanie do szeregu materiałów z tworzyw sztucznych, w tym m.in. folii, arkuszy, laminatów oraz wyrobów wytłaczanych i formowanych o różnych kształtach i rozmiarach.

Niniejsza norma opisuje warunki testowe symulujące ekspozycję tworzyw sztucznych w klimacie pustynnym i subtropikalnym. Przygotowanie próbek, procedury badania właściwości oraz ocena wyników są omówione w istniejących metodach badawczych lub specyfikacjach dla konkretnych materiałów.

Niniejsza norma nie ma na celu rozwiązania wszystkich kwestii bezpieczeństwa związanych z jej stosowaniem. Użytkownik niniejszej normy musi ustalić odpowiednie praktyki bezpieczeństwa i higieny pracy oraz określić stosowalność ograniczeń regulacyjnych przed jej użyciem. W niniejszej normie zawarto szczegółowe informacje dotyczące środków ostrożności. Technicznie niniejsza norma i norma ISO 877-2 Tworzywa sztuczne – Metody ekspozycji na promieniowanie słoneczne – Część 2: Bezpośrednie ścieranie i ekspozycja za szybą okienną, Metoda C, są uważane za równoważne.

Norma ASTM D4364 jest niezbędna, ponieważ zapewnia spójną i wiarygodną metodę oceny degradacji tworzyw sztucznych pod wpływem naturalnych warunków zewnętrznych, takich jak światło słoneczne, wilgotność i wahania temperatury. Norma ta jest uważana za ważną z następujących powodów:

• Ocena trwałości w warunkach rzeczywistych: Tworzywa sztuczne są często wykorzystywane w zastosowaniach zewnętrznych (np. w materiałach budowlanych, częściach samochodowych, foliach rolniczych). Norma ta pomaga symulować warunki rzeczywiste, aby ocenić, jak długo materiały te będą skutecznie działać po wystawieniu na działanie światła słonecznego, deszczu, ciepła i zimna.
• Standaryzacja: Norma ta określa jednolite procedury przeprowadzania testów narażenia na warunki zewnętrzne (np. umiejscowienie próbki, czas trwania, orientacja), gwarantując porównywalność wyników uzyskiwanych w różnych laboratoriach, u różnych producentów i przy różnych produktach.
• Porównanie materiałów: Norma ta pozwala producentom porównywać odporność na warunki atmosferyczne różnych formulacji tworzyw sztucznych, dodatków (np. stabilizatorów UV) lub powłok. Pomaga wybrać najtrwalszy materiał do zastosowań zewnętrznych.
• Rozwój produktu i kontrola jakości: Norma ta jest stosowana w badaniach i rozwoju w celu ulepszenia materiałów oraz w procesie zapewnienia jakości, aby zagwarantować ich długoterminową wydajność. Identyfikuje ona wczesne oznaki pogorszenia jakości, takie jak przebarwienia, pęknięcia, kredowanie lub utrata wytrzymałości.
• Spełnia wymogi regulacyjne i branżowe: Może być wymagany w procesach certyfikacji lub przez klientów w celu wykazania trwałości środowiskowej. Stosowany w branżach takich jak motoryzacja, budownictwo, rolnictwo i dobra konsumpcyjne.

Podsumowując, norma ta pomaga producentom dostarczać produkty, które spełniają oczekiwane okresy użytkowania i standardy wydajności w warunkach narażenia na działanie warunków atmosferycznych.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, może pochwalić się silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodne z normą ASTM D4364 Standard Practice for Outdoor Accelerated Weathering Testing of Plastics Using Concentrated Sunlight.