أخبار

غرفة اختبار التقادم الضوئي بالأشعة فوق البنفسجية هي نوع آخر من أجهزة اختبار التقادم الضوئي التي تحاكي ضوء الشمس. كما يمكنها محاكاة الضرر الناتج عن المطر والندى. يتم اختبار الجهاز بتعريض المادة المراد اختبارها لدورة تفاعلية مضبوطة من ضوء الشمس والرطوبة مع رفع درجة الحرارة. يستخدم الجهاز مصابيح فلورية فوق بنفسجية لمحاكاة الشمس، ويمكنه أيضًا محاكاة تأثير الرطوبة عن طريق التكثيف أو الرش.

لا يستغرق الجهاز سوى بضعة أيام أو أسابيع لإعادة إنتاج الأضرار التي تستغرق شهورًا أو سنوات لتظهر في الهواء الطلق. تشمل هذه الأضرار بشكل رئيسي تغير اللون، وانخفاض اللمعان، والتفتت، والتشقق، والضبابية، والتقصف، وانخفاض المتانة، والأكسدة. يمكن أن تكون بيانات الاختبار التي يوفرها الجهاز مفيدة في اختيار مواد جديدة، أو تحسين المواد الموجودة، أو تقييم التغيرات في التركيب التي تؤثر على متانة المنتجات. كما يمكن للجهاز التنبؤ بالتغيرات التي سيواجهها المنتج في الهواء الطلق.

على الرغم من أن الأشعة فوق البنفسجية لا تشكل سوى 5% من ضوء الشمس، إلا أنها العامل الرئيسي في تدهور متانة المنتجات الخارجية. ويعود ذلك إلى ازدياد التفاعل الكيميائي الضوئي لضوء الشمس مع انخفاض الطول الموجي. لذا، عند محاكاة تأثير ضوء الشمس على الخصائص الفيزيائية للمواد، ليس من الضروري محاكاة طيف ضوء الشمس بالكامل، ففي معظم الحالات، يكفي محاكاة الأشعة فوق البنفسجية ذات الموجة القصيرة. يُستخدم مصباح الأشعة فوق البنفسجية في أجهزة اختبار الطقس المُسرّعة بالأشعة فوق البنفسجية لأنه أكثر استقرارًا من الأنابيب الأخرى، ويُمكنه محاكاة نتائج الاختبار بدقة أكبر. تُعد هذه الطريقة الأمثل لمحاكاة تأثير ضوء الشمس على الخصائص الفيزيائية، مثل انخفاض السطوع والتشقق والتقشر، باستخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية. تتوفر أنواع عديدة من مصابيح الأشعة فوق البنفسجية، معظمها يُنتج ضوءًا فوق بنفسجيًا، وليس ضوءًا مرئيًا أو تحت أحمر. يكمن الاختلاف الرئيسي بين هذه المصابيح في اختلاف إجمالي طاقة الأشعة فوق البنفسجية المُنتجة ضمن نطاق الطول الموجي الخاص بها. تُنتج المصابيح المختلفة نتائج اختبار مختلفة، ويُمكن تحديد نوع مصباح الأشعة فوق البنفسجية المناسب بناءً على بيئة التطبيق الفعلية.

UVA-340، الخيار الأمثل لمحاكاة الأشعة فوق البنفسجية لأشعة الشمس

يستطيع جهاز UVA-340 محاكاة الطيف الشمسي في نطاق الأطوال الموجية القصيرة الحرجة، أي الطيف الذي يتراوح طول موجته بين 295 و360 نانومتر. ويقتصر إنتاج UVA-340 على طيف الأشعة فوق البنفسجية الموجود في ضوء الشمس.

UVB-313 لاختبار التسارع الأقصى

يُمكن لجهاز UVB-313 توفير نتائج الاختبار بسرعة. فهو يستخدم أشعة فوق بنفسجية ذات أطوال موجية أقصر وأقوى من تلك الموجودة على الأرض اليوم. ورغم أن هذه المصابيح ذات الأطوال الموجية الأطول بكثير من الأطوال الموجية الطبيعية تُسرّع الاختبار إلى أقصى حد، إلا أنها قد تُسبب أيضًا تلفًا غير متناسق وفعليًا لبعض المواد.

يحدد المعيار مصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلوري الذي ينبعث منه ضوء أقل من 300 نانومتر بنسبة أقل من 2٪ من إجمالي طاقة الضوء الخارجة، ويسمى عادة مصباح UV-A؛ ومصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلوري الذي تنبعث منه طاقة أقل من 300 نانومتر بنسبة أكبر من 10٪ من إجمالي طاقة الضوء الخارجة، ويسمى عادة مصباح UV-B؛

يتراوح نطاق الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية A بين 315-400 نانومتر، بينما يتراوح نطاق الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية B بين 280-315 نانومتر؛

قد تصل مدة تعرض المواد للرطوبة في الهواء الطلق إلى 12 ساعة يوميًا. وتُظهر النتائج أن السبب الرئيسي لهذه الرطوبة هو الندى، وليس المطر. يُحاكي جهاز اختبار مقاومة العوامل الجوية المُسرّع بالأشعة فوق البنفسجية تأثير الرطوبة في الهواء الطلق من خلال سلسلة من مبادئ التكثيف الفريدة. في دورة التكثيف للجهاز، يوجد خزان لتخزين الماء في أسفل الصندوق، ويتم تسخينه لتوليد بخار الماء. يحافظ البخار الساخن على الرطوبة النسبية في حجرة الاختبار عند 100%، ويُبقي درجة حرارته مرتفعة نسبيًا. صُمم المنتج بحيث تُشكّل عينة الاختبار الجدار الجانبي لحجرة الاختبار، مما يجعل الجزء الخلفي منها مُعرّضًا للهواء المحيط الداخلي. يؤدي تأثير التبريد للهواء الداخلي إلى انخفاض درجة حرارة سطح عينة الاختبار إلى مستوى أقل بعدة درجات من درجة حرارة البخار. يُؤدي هذا الفرق في درجة الحرارة إلى تكوّن الماء السائل الناتج عن التكثيف على سطح العينة طوال دورة التكثيف. هذا المُكثّف عبارة عن ماء مُقطّر مُنقّى ومستقر للغاية. الماء النقي يحسن من إمكانية تكرار الاختبار ويتجنب مشكلة بقع الماء.