Klimatické zkoušky a zkoušky odolnosti povětrnostním vlivům

Souhrn všech aktivit skupiny Kovové konstrukční materiály je zde.

Informace o urychlených korozních zkouškách jsou zde.

  
Zkušebna Technoparku Kralupy je vybavena klimatickými, kondenzačními, UV, slunečními a dalšími komorami, umožňujícími provádět většinu normovaných i zákazníkem definovaných zkoušek urychleného stárnutí povětrnostními vlivy.  Klimatické zkoušky nabízíme pro průmysl i v rámci výzkumných projektů.

Zkoušky odolnosti proti vlhkosti (kondenzační zkoušky)

ČSN EN ISO 6270-1 Nátěrové hmoty - Stanovení odolnosti proti vlhkosti - Část 1: Kondenzace (expozice z jedné strany) ČSN EN ISO 6270-2 Nátěrové hmoty - Stanovení odolnosti proti vlhkosti - Část 2: Kondenzace (expozice v komoře se zásobníkem ohřáté vody) ČSN EN ISO 13523-25 Kontinuálně lakované kovové pásy – Metody zkoušení - Část 25: Odolnost proti vlhkosti ČSN EN 13523-26 Kontinuálně lakované kovové pásy – Metody zkoušení - Část 26 Odolnost proti kondenzující vodě ČSN EN 13523-27 Kontinuálně lakované kovové pásy – Metody zkoušení - Část 27 Zkouška odolnosti proti vlhkosti Sandwich testem ASTM D2247 ASTM D1735 DEF STAN 00-35, část 3, zkouška CL7 DIN 50017 (neplatná)   Kontakt předmětu nebo zařízení se vzduchem o vysoké vlhkosti může vést ke kondenzaci vody na povrchu. V praxi kondenzace vody způsobuje problémy zejména v místech s omezenou cirkulací vzduchu. Uvedené zkoušky jsou vhodné například pro materiály chráněné organickými povlaky pro zjištění případné tendence ke vzniku puchýřů a ztrátě adheze.

Zkoušky odolnosti proti UV záření a dalším klimatickým vlivům

Ultrafialová (UV) složka slunečního záření představuje významný degradační faktor pro organické (polymerní) materiály. Kombinace UV záření, vlhkosti a případných dalších degradačních faktorů vede u náchylných materiálů ke křehnutí, křídování, vzniku prasklin a puchýřů, změnám barevnosti a dalšímu poškození.

Ačkoliv UV složka slunečního záření v rozmezí vlnových délek 295 až 400 nm tvoří pouze přibližně 7 % celkové energie dopadajícího slunečního záření (viditelné světlo odpovídá za 55 % a infračervené záření (IČ) za 38 % dopadající energie), je zodpovědná prakticky za veškeré poškození polymerních organických materiálů. V našich podmínkách se udává maximální sluneční ozáření mezi 950–1350 W/m², což odpovídá zhruba 2 MWh/m² za rok. Příslušnou roční dávku UV záření lze aplikovat v komorách s umělým zdrojem UV v průběhu přibližně 800– 1800 hodin. Přesná doba zkoušky závisí na intenzitě záření. Platí, že čím je intenzita záření umělého zdroje bližší skutečné intenzitě slunečního záření, tím je výsledek reprezentativnější, avšak doba zkoušení delší.

Pro rozštěpení vazby v organické molekule je třeba dodat energii, která odpovídá síle dané vazby. Stabilní vazby jako O-H nebo C-H potřebují pro rozštěpení vyšší energii, než méně stabilní vazby C-N, N-H nebo C-C. Z hlediska degradace UV zářením to znamená, že pro rozštěpení stabilnějších vazeb je nutné záření s nižší vlnovou délkou (vyšší energií). Vedle přímého štěpení vazeb může záření také iniciovat reakce s jinými látkami, jako je například kyslík. Aby došlo k interakci mezi zářením a organickou polymerní látkou, musí daná látka záření absorbovat. Rozsahy záření, které konkrétní organický polymer absorbuje, silně závisí na jeho základním chemickém složení, přítomnosti znečišťujících látek a stabilizátorů (antioxidanty, absorbéry UV záření, zhášeče). Proto mezi dvěma výrobky ze „stejného“ polymeru, například PVC, mohou být dramatické rozdíly v odolnosti proti povětrnostnímu stárnutí.

Následná fotochemická reakce pak způsobuje štěpení polymerních řetězců, jejich rozpad na monomery, síťování a další, většinou nežádoucí reakce, které se projevují zhoršením užitných vlastností. Rychlost degradace je dále ovlivňována teplem (zvýšení teploty, rozměrové změny, odpar), přítomností oxidačních látek (kyslík, ozon ad.) a vody (chemická reaktivita, usnadnění transportu kyslíku, eroze, mrazové namáhaní, teplotní šoky).

Jelikož intenzita i spektrální rozložení slunečního záření jsou závislé na poloze Slunce a Země (ročním období), nadmořské výšce, geografické poloze, denní době a orientaci (sklonu) exponovaného povrchu, je praktické používat standardizovaná „průměrná“ spektra definovaná v tabulce 4 publikace č. 85 Mezinárodní komise pro osvětlení (Commission internationale de l'éclairage, International Commission on Illumination), CIE nebo americkým standardem ASTM G177. První dokument definuje maximální ozáření při 340 nm hodnotou 0,68 W/m² a druhý 0,73 W/m².

V současné době se používají komory se dvěma typy zdrojů UV záření: xenonovými výbojkami a UV fluorescenčními trubicemi. První typ zdroje poskytuje po filtrování spektrum podobné slunečnímu, včetně viditelné a IČ složky. Druhý uvedený zdroj poskytuje převážně UV složku.

Porovnání obou přístupů je ukázano v grafu.

Zkoušky v komoře s xenonovými výbojkami

 Obrázky převzaty z prezentačních materiálů firmy Q-Lab
 

Naše laboratoř nabízí provedení zkoušek podle níže uvedených norem:

Zkoušky v komoře s UV zářivkami

Komora QUV od firmy Q-Lab se používá ke zkoušení odolnosti střešních krytin, těsnících materiálů, plastů, textilu, nátěrových hmot a materiálů používaných v automobilovém průmyslu. Vkládané vzorky jsou obvykle ploché, ale dostupné jsou i držáky pro trojrozměrné výrobky. Během expozice lze zkoušené materiály a výrobky střídavě ozařovat UV zářením, vystavovat kondenzaci vodní páry při různých teplotách a sprchovat. Běžně se používají UVA-340 lampy s maximem při vlnové délce 340 nm (venkovní podmínky), ale lze použít také lampy UVA-351 (podmínky za okenním sklem), UVB-313EL a FS-40 lampy (extrémní podmínky, vysoká míra akcelerace) a lampy emitující studené bílé světlo (Cool White; simulace podmínek v kancelářských, komerčních a prodejních prostorách).

Obrázky převzaty z prezentačních materiálů firmy Q-Lab

Komora umožňuje provádění zkoušek podle níže uvedených norem:

Pro urychlené korozní zkoušky klikněte zde.
 
Nabízíme pomoc s výběrem optimální zkoušky s ohledem k testovaným materiálům, provozním podmínkám a předpokládané životnosti. Poskytujeme kompletní servis včetně přípravy vzorků a průběžného i závěrečného hodnocení stability materiálů. Naše analytické, elektrochemické, metalografické a další vybavení umožňuje detailní charakterizaci případného poškození. 

Data získaná v reálných prostředích jsou často důležitá pro potvrzení laboratorních měření. Organizujeme expoziční programy na atmosférických zkušebních stanicích v České republice a dalších evropských zemích, USA, Číně a jinde.