أخبار

غرفة اختبار الشيخوخة بالأشعة فوق البنفسجية هي نوع آخر من معدات اختبار الشيخوخة الضوئية، تُحاكي ضوء الشمس. كما يُمكنها محاكاة الضرر الناتج عن المطر والندى. يُختبر الجهاز بتعريض المادة المراد اختبارها لدورة تفاعلية مُتحكم بها من ضوء الشمس والرطوبة، مع زيادة درجة الحرارة. يستخدم الجهاز مصابيح فلورسنت فوق بنفسجية لمحاكاة الشمس، ويمكنه أيضًا محاكاة تأثير الرطوبة عن طريق التكثيف أو الرش.

لا يستغرق الجهاز سوى بضعة أيام أو أسابيع لإعادة إنتاج الضرر الذي يستغرق شهورًا أو سنوات حتى يصبح في الهواء الطلق. يشمل الضرر بشكل رئيسي تغير اللون، وتغير اللون، وانخفاض السطوع، والتفتت، والتشقق، والتشوه، والهشاشة، وانخفاض القوة، والأكسدة. يمكن أن تُفيد بيانات الاختبار التي يوفرها الجهاز في اختيار مواد جديدة، أو تحسين المواد الحالية، أو تقييم تغيرات التركيب التي تؤثر على متانة المنتجات. كما يمكن للجهاز التنبؤ بالتغيرات التي قد يتعرض لها المنتج في الهواء الطلق.

على الرغم من أن الأشعة فوق البنفسجية لا تُمثل سوى 5% من ضوء الشمس، إلا أنها العامل الرئيسي الذي يُسبب انخفاض متانة المنتجات الخارجية. ويعود ذلك إلى ازدياد التفاعل الكيميائي الضوئي لأشعة الشمس مع انخفاض الطول الموجي. لذلك، عند محاكاة تأثير ضوء الشمس على الخصائص الفيزيائية للمواد، ليس من الضروري إعادة إنتاج طيف ضوء الشمس بأكمله. في معظم الحالات، يكفي محاكاة ضوء الأشعة فوق البنفسجية ذي الموجة القصيرة. ويرجع سبب استخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية في أجهزة اختبار الطقس المُسرّعة بالأشعة فوق البنفسجية إلى ثباتها العالي مقارنةً بالأنابيب الأخرى، وقدرتها على إعادة إنتاج نتائج الاختبار بشكل أفضل. تُعد مصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية أفضل طريقة لمحاكاة تأثير ضوء الشمس على الخصائص الفيزيائية، مثل انخفاض السطوع والتشقق والتقشير، وما إلى ذلك. تتوفر أنواع مختلفة من مصابيح الأشعة فوق البنفسجية. تُنتج معظم هذه المصابيح الأشعة فوق البنفسجية، والضوء غير المرئي، والأشعة تحت الحمراء. تتجلى الاختلافات الرئيسية بين هذه المصابيح في اختلاف إجمالي طاقة الأشعة فوق البنفسجية المُنتجة في نطاق أطوالها الموجية. تُعطي المصابيح المختلفة نتائج اختبار مختلفة. يُمكن لبيئة التطبيق الفعلية تحديد نوع مصباح الأشعة فوق البنفسجية المناسب.

UVA-340، الخيار الأفضل لمحاكاة أشعة الشمس فوق البنفسجية

يستطيع جهاز UVA-340 محاكاة طيف الشمس في نطاق الطول الموجي القصير الحرج، أي الطيف الذي يتراوح طوله الموجي بين 295 و360 نانومتر. ويُنتج جهاز UVA-340 فقط طيف الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية الموجود في ضوء الشمس.

UVB-313 لاختبار التسارع الأقصى

يمكن لأشعة UVB-313 توفير نتائج الاختبار بسرعة. فهي تستخدم أشعة فوق بنفسجية ذات أطوال موجية أقصر، وهي أقوى من تلك الموجودة على الأرض حاليًا. على الرغم من أن هذه الأشعة فوق البنفسجية ذات الموجات الأطول بكثير من الموجات الطبيعية تُسرّع الاختبار إلى أقصى حد، إلا أنها قد تُسبب أيضًا تلفًا غير متسق وفعليًا لبعض المواد.

يحدد المعيار مصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلورسنت مع انبعاث أقل من 300 نانومتر أقل من 2٪ من إجمالي طاقة الضوء الناتجة، ويسمى عادة مصباح UV-A؛ مصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلورسنت مع طاقة انبعاث أقل من 300 نانومتر أكبر من 10٪ من إجمالي طاقة الضوء الناتجة، ويسمى عادة مصباح UV-B؛

يتراوح طول موجة الأشعة فوق البنفسجية A بين 315-400 نانومتر، ويتراوح طول موجة الأشعة فوق البنفسجية B بين 280-315 نانومتر؛

يمكن أن يصل وقت تعرض المواد للرطوبة في الهواء الطلق إلى 12 ساعة في اليوم. تُظهر النتائج أن السبب الرئيسي لهذه الرطوبة الخارجية هو الندى وليس المطر. يحاكي جهاز اختبار مقاومة الطقس المعجل بالأشعة فوق البنفسجية تأثير الرطوبة في الهواء الطلق من خلال سلسلة من مبادئ التكثيف الفريدة. في دورة تكثيف الجهاز، يوجد خزان تخزين مياه في أسفل الصندوق ويتم تسخينه لتوليد بخار الماء. يحافظ البخار الساخن على الرطوبة النسبية في غرفة الاختبار عند 100% ويحافظ على درجة حرارة عالية نسبيًا. تم تصميم المنتج لضمان أن تشكل عينة الاختبار الجدار الجانبي لغرفة الاختبار بحيث يتعرض الجزء الخلفي من قطعة الاختبار للهواء المحيط الداخلي. يتسبب تأثير تبريد الهواء الداخلي في انخفاض درجة حرارة سطح قطعة الاختبار إلى مستوى أقل بعدة درجات من درجة حرارة البخار. يؤدي ظهور هذا الاختلاف في درجة الحرارة إلى الماء السائل الناتج عن التكثيف على سطح العينة خلال دورة التكثيف بأكملها. هذا المكثف هو ماء مقطر نقي مستقر للغاية. يساعد الماء النقي على تحسين إمكانية تكرار الاختبار وتجنب مشكلة بقع الماء.