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Vergleichende Analyse der Alterung von Lack-Xenonlampen und UV-Alterungstest

2023-02-01

 

Die Außenlackierung spielt eine wichtige Rolle für die Qualität des Aussehens eines Autos und ist einer der wichtigsten Faktoren für Autokäufer bei der Bewertung von Autos. Die Lebensdauer des Autos beträgt mindestens 10 Jahre und der Lack altert mit dem Gebrauch, Farbe und Glanz verändern sich [1], was sich auf die äußere Qualität der Karosserie auswirkt. Um diese Alterungsphänomene im Freien zu simulieren, werden üblicherweise Alterungstestverfahren im Labor etabliert, um die Alterung von Materialien zu beschleunigen. Die üblicherweise verwendeten Alterungsverfahren sind Xenonlampenalterung und UV-Alterung.

 

Der Alterungstest von Xenonlampen wurde ursprünglich in der Kunststoffindustrie, Automobilindustrie usw. eingesetzt. Nach nachträglicher Verbesserung und Optimierung können Xenonlampen mit optischen Filtern das Sonnenspektrum weiter reduzieren die Erdoberfläche Es ist näher an den tatsächlichen Außenbedingungen und daher weit verbreitet.

 

Die Lampe imDer UV-Alterungstest kann nur das UV-Spektrum der Erdoberfläche simulieren und kann die Außenbedingungen nicht vollständig simulieren [3]. Obwohl sich das Spektrum der ultravioletten Alterung stark von dem des Sonnenlichts unterscheidet, kann es die meisten Alterungserscheinungen simulieren. Gleichzeitig ist die Bestrahlungsintensität des UV-Alterungstests höher als die der Xenonlampenalterung und die Beschleunigung ist theoretisch besser.

 

Der Alterungstestzyklus für Xenonlampen mit Autoaußenlackierung ist lang und einige Unternehmen suchen nach Testmethoden, um den Überprüfungszyklus zu verkürzen. Da die Strahlungsintensität der UV-Alterung höher ist als die der Xenonlampenalterung, wird sie als eines der Verfahren zur Beschleunigung der Alterung von Xenonlampen angesehen. Ziel dieser Studie ist es zu untersuchen, ob es einen Zusammenhang zwischen den Testergebnissen häufig verwendeter Lackproben zwischen beiden gibt und ob es eine beschleunigte undEinfluss des UV-Alterungstests auf den Xenonlampen-Alterungstest. Sun Siru et al [5] untersuchten zwar bereits 2001 den Zusammenhang zwischen Xenonlampenalterung und UV-Alterung, aber die verwendeten Geräte und Methoden wurden in der Automobilindustrie im Wesentlichen nicht übernommen. Diese Studie hat die in der Automobilindustrie üblichen Testgeräte und -methoden übernommen, die Testergebnisse haben einen bestimmten Referenzwert.

 

 

 

1 Testteil

1.1 Testbeispiel

Insgesamt 16 Muster in 4 Farben (weiß, schwarz , rot, silber) von 4 Herstellern A, B, C und D wurden für den Test ausgewählt.

 

1.2 Testmethode

Der Alterungstest von Xenonlampen verwendet die Testmethode in SAE J 2527-2004. Der UV-Alterungstest verwendet das Testverfahren in ASTM G 154-2006. Weil das von der UVA340-Lampe emittierte ultraviolette Spektrum am nächsten istt nahe dem ultravioletten Band (295–365 nm) im Sonnenspektrum liegt, wurde diese Lampe für den Test ausgewählt. Siehe Tabelle 1 für Einzelheiten.

 

1.3 Testausrüstung

Xenon-Lichtbogenalterung verwendet Ci4000 (Xenon-Lichtbogen-Alterungsprüfkammer) , die eine rotierende Ausrüstung ist, die in der Automobilindustrie weit verbreitet ist. Das Gerät verfügt über 3 Ebenen von Probengestellen, die 65 Proben aufnehmen können. Das Spektrum nach dem S Boro/S Boro-Filter liegt sehr nahe am Sonnenspektrum und das Gerät kann besprüht werden, um Regen und Feuchtigkeit draußen zu simulieren.

Ultraviolettalterung verwendet den QUV-Spray UV-Tester für beschleunigte Alterung von QS-lab Company in den Vereinigten Staaten. Dieses Gerät kann mit verschiedenen UV-Lampen ausgestattet werden und UV-Licht (295~365 nm) nur teilweise simulieren. Gleichzeitig simuliert es durch Kondensation die nassen Außenbedingungen.

Der Farbmesserist CM700D von Konica Minolta, Japan. Wiederholbarkeit des Instruments: Standardabweichung der farbmetrischen Werte <0,04. Das Glanzmessgerät verwendet MG268 von Konica Minolta Company of Japan, das zu einem Triangle-Tester gehört. Erhältlich in Prüfwinkeln von 20°, 60° und 85°. Wiederholbarkeit des Instruments: 0,2 GU (10~100 GU), ±0,2 % (100~2 000 GU).

 

2 Ergebnisse und Analysen

2.1 Alterung der Xenon-Lampe und Korrelationskoeffizient des UV-Alterungstests Der Korrelationskoeffizient von Lacken verschiedener Hersteller im Xenonlampen-Alterungs- und UV-Alterungstest ist in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2 zeigt, dass die weißen Lacke der vier Hersteller weisen hervorragende Korrelationen bei der Xenonlampenalterung und UV-Alterung auf, und die Korrelationskoeffizienten sind alle größer als 0,9. Die schwarzen Lacke der drei Hersteller A, C und D haben eine gewisse Korrelation zwischen Xenonlampenalterung und UV-Alterung undDer Korrelationskoeffizient beträgt 0,5 ~ 0,8. Die schwarze Farbe von Hersteller B weist eine schlechte Korrelation zwischen den beiden auf, mit einem Korrelationskoeffizienten von nur 0,12.

Die roten Lacke der Hersteller A, B und D haben eine Gesamtkorrelation in den Alterungstests für Xenonlampen und UV-Lampen mit einem Korrelationskoeffizienten von etwa 0,5. Der rote Lack des Herstellers C hat eine bessere Korrelation in den Xenonlampen- und UV-Alterungstests, und der Korrelationskoeffizient ist > 0,9.

Die Korrelationskoeffizienten der Silberfarben der vier Hersteller bei der Xenonlampenalterung und UV-Alterung sind alle gut und die Korrelationskoeffizienten betragen 0,79 bis 0,91.

 

2.2 Vergleich von Farbunterschieden

Die Lacke von 4 Herstellern wurden einer Xenonlampe ausgesetzt Alterungs- und UV-Alterungstests Siehe Abbildung 1 zum Vergleich der Farbunterschiede. Dies ist in Abbildung 1 zu sehender Farbunterschied von weißen Lacken der drei Hersteller A, B und C ist im Wesentlichen gleich, nachdem sie bei der Xenonlampenalterung und der UV-Alterung der gleichen Strahlungsmenge (1 760 kJ) ausgesetzt wurden. Xenonlampen-Alterungstest Der Test muss 56 Tage lang durchgeführt werden, während der UV-Alterungstest nur 34 Tage lang durchgeführt werden muss. Daher wirkt sich UV-Alterung beschleunigt auf die Alterung von Xenonlampen aus. Nachdem der weiße Lack des Herstellers D im UV-Alterungstest mit 1760 kJ (34 d) bestrahlt wird, entspricht der Farbunterschied nach Xenonlampenalterung nur noch der Wirkung von 500 kJ (16 d). Für dieses Beispiel hat die UV-Alterung keine beschleunigende Wirkung auf die Alterung der Xenon-Lampe.

Die Farbunterschiede der schwarzen Lacke der vier Hersteller in den Xenonlampen- und UV-Alterungstests sind ähnlich, alle kleiner als 0,5. Der Farbabstandswert nach Bestrahlung mit 1 760 kJ (34 d) im UVAlterungstest ist kleiner als nach 1 000 kJ (32 d) Alterung durch Xenonlampe. Bei schwarzem Lack hat die UV-Alterung keinen beschleunigten Effekt auf die Alterung der Xenon-Lampe.

Der Farbunterschied der roten Lacke von Hersteller A und B nach Bestrahlung mit 1 760 kJ (34 Tage) bei UV-Alterung und Xenonlampen-Alterung 1 000 kJ Die Ergebnisse nach (32 d) sind die gleichen; der Farbabstand der Rotlacke der Hersteller C und D nach Bestrahlung mit 1 760 kJ (34 d) unter UV-Alterung ist nur noch derselbe wie nach Xenonlampenalterung mit 500 kJ (16 d). Bei rotem Lack hat die UV-Alterung keinen beschleunigten Einfluss auf die Alterung von Xenonlampen. Der Farbabstand der Silberlacke der drei Hersteller A, B und C nach Bestrahlung mit 1 760 kJ (34 d) in UV-Alterung ist gleich der Größenordnung nach 2 500 kJ (80 d) Xenonlampen-Alterung, also UV-Alterung hat einen erheblichen Einfluss auf die Alterung von Xenonlampen. Deutliche Beschleunigung. Der CLeur Unterschied des Silberlacks des Herstellers D nach Bestrahlung mit 1 760 kJ (34 d) bei der UV-Alterung entspricht dem Effekt der Xenonlampenalterung von 500 kJ (16 d). Für dieses Beispiel hat die UV-Alterung keinen beschleunigten Effekt auf die Alterung der Xenon-Lampe.

 

2.3 Glanzvergleich

Der Vergleich des Glanzes der Lacke der vier Hersteller in der Xenonlampenalterung und UV Alterungstests sind in Fig. 2 gezeigt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Änderungsraten des Glanzes aller Lackproben unter Xenonlampenalterung und UV-Alterung konsistent sind und keine größere Veränderung auftritt. Die UV-Alterung hat keine beschleunigte Wirkung auf die Alterung der Xenon-Lampe.

 

3 Fazit

(1) Die Korrelation zwischen weißen und silbernen Lackproben im Xenonlampen-Alterungstest und im UV-Alterungstest ist gut, und die Korrelation zwischen schwarzen und roten Lackproben im Xenonlampen-Alterungstest ist gutest und UV-Alterungstest ist durchschnittlich;

(2) Bei der Farbunterschiedsänderung von Lackproben wirkt sich die UV-Alterung einiger Proben beschleunigt auf die Alterung von Xenonlampen aus , wie die weiße Farbe und die silberne Farbe der Hersteller A, B und C ; für schwarze und rote Lackproben, UV-Alterung Keine beschleunigte Wirkung auf die Alterung von Xenonlampen.

(3) Die Glanzänderungen jeder Lackprobe in Xenonlampen-Alterungstests und UV-Alterungstests sind grundsätzlich gleich, die UV-Alterung hat keinen beschleunigten Effekt auf die Xenonlampen-Alterung


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