Alterungstest für Outdoor-Produkte

Derzeit gibt es 2 Arten von Alterungstests, Freibewitterung und Laborbeschleunigung. Der beschleunigte Labortest wird in der Experimentierbox durch die steuerbare künstliche Lichtquelle durchgeführt, um die Alterungsbedingungen zu simulieren, und die Testbedingungen müssen manuell gesteuert werden; während die natürliche Beleuchtung im Freien unter Verwendung natürlicher Lichtquellen durchgeführt wird, aber alle Beleuchtungsparameter nicht kontrollierbar sind. Die Menschen stehen vor der Wahl: Sollen sie den schnellen und kontrollierbaren beschleunigten Labortest unter simulierten Bedingungen wählen oder den langsamen und unkontrollierbaren realen Expositionstest? Die meisten Menschen bevorzugen Ausrüstung über Authentizität.

Bei der Entscheidung, welche Art von Testmethode verwendet werden soll, können viele psychologische Faktoren das Urteilsvermögen der Menschen unterbewusst beeinflussen. Eine effizientere und zuverlässigere Testmethode zu wählen, ist es nichtnotwendig, um einige Mythen über das Altern zu verstehen.

1 Vergleich von 2 Testmethoden

1.1 Alterungsfehler

< p > Mythos 1: Beschleunigtes Testen ist zu 100 % wiederholbar. Die Wahrheit ist, dass beschleunigte Tests, wie jeder andere Test, Änderungen unterliegen. Bei echten beschleunigten Alterungstests können die Testergebnisse selbst bei den am besten kontrollierten Testbedingungen stark variieren, mit großen Unterschieden zwischen wiederholten Tests mit demselben Gerät und Reproduzierbarkeitstests zwischen verschiedenen Labors. anders. Das ASTM-Unterkomitee G03 führte in den 1990er Jahren einen wichtigen Vergleichstest durch und stellte fest, dass es bis zu 30 % Unterschiede zwischen den Testergebnissen verschiedener Geräte gab. Wenn Sie es richtig machen, wird der Unterschied verringert, aber nicht vollständig beseitigt.

Mythos 2: Jede Form des Alterns ist gut. Tatsächlich kann das falsche Alterungsmodell zu falschen Alterungsergebnissen führen.Beschleunigtes Testen ist unerwünscht, wenn es die Alterungsmuster der Verwendung in der realen Welt oder des Tests im Freien nicht reproduzieren kann. Wenn beispielsweise eine Außenfarbe generell mäßiges Auskreiden zeigt, aber bei Beschleunigungstests starke Risse zeigt, die auf einen anderen Alterungsmechanismus hindeuten, sind die Testergebnisse bedeutungslos. Beschleunigte Tests sollten die gleiche Art von Alterung verursachen wie Tests im Freien.

Mythos 3: Alterung im Freien erforderlich 5 a, um nützliche Daten zu erhalten. Outdoor-Tests liefern auch innerhalb von 12 Monaten verwertbare Daten. Es kann notwendig sein, 5 Jahre zu warten, um die Wirkung von 5 Jahren Alterung zu erzielen, aber in den ersten 12 Monaten der Exposition können viele nützliche Daten gewonnen werden, z. B. die Unterscheidung von qualitativ hochwertigem Material von minderwertigem Material. Mit gutem Versuchsdesign und umfangreicher EvaluierungNach 12-monatiger Exposition können aussagekräftige Daten gewonnen werden, was die Zuverlässigkeit von beschleunigten Testdaten erheblich erhöhen kann.

Mythos 4: Alterungstestdaten sind absolut. Die Wahrheit ist, dass ein einzelner Test nicht das ideale Korrelationsgeschlecht ergibt. Es gibt viele Materialtestmethoden, die erfordern, dass eine einzelne Testprobe freigelegt wird und ein Pass- oder Fail-Cuto-Set festgelegt wird. Beispiel: Die Farbe der Probe ändert sich, wenn AE* als Bewertungsstandard 3,0 erreicht, dann ist die Probe qualifiziert, wenn der Wert 2,9 beträgt; wenn es 3.1 ist, ist die Probe nicht qualifiziert. Es gibt jedoch auch Unterschiede zwischen Kolorimetern, und diese Unterschiede machen es sinnlos, Farbänderungen zu vergleichen, wenn AE*<1; und die visuelle Gesamtauflösung wird nicht besser als AE*=1,0 sein.

Mythos 5: Rangdaten sind ungültig. Die Wahrheit ist, dass Rangdaten sehr nützlich sein können, wenn sie richtig angewendet werden. Es gibt EEn zu sagen, dass nicht-quantitative Statistiken (wie Ranglisten) nutzlos sind, weil sie keine Überzeugungstechniken verwenden; Bei richtiger Anwendung können Rangdaten jedoch verwendet werden, um viele Vermutungen in Alterungstests zu beweisen. Von visuellen Bewertungen abgeleitete numerische Bewertungen sind sehr nützlich.

1.2 Die Nachteile des beschleunigten Testens und die Bedeutung des Outdoor-Tests

Das Problem, auf das der Test stößt, ist, dass viele Unternehmen Wählen Sie nur beschleunigte Alterungstests, externe Tests sind zweitrangig oder werden überhaupt nicht berücksichtigt. Der Zeitdruck, bis neue Materialien auf den Markt kommen, erzwingt kürzere Entwicklungszyklen, was ein weiterer Aspekt ist, der sich auf Materialien für Freibewitterungstests auswirkt. Viele Produkte werden jetzt nur auf der Grundlage der Ergebnisse beschleunigter Tests entwickelt, und viele Standards erkennen auch Materialien an, die nur beschleunigte Testergebnisse aufweisen.

Nur die Durchführung beschleunigter Tests kann zu unvorhergesehenen Problemen führen. Materialien werden unter künstlichen Klimabedingungen entwickelt, gefolgt von einem Testzyklus, wiederholter Entwicklung, Tests und das Endergebnis ist, dass das Material einer simulierten und kontrollierten Umgebung standhält; In der Nutzungsumgebung nicht wirksam.

Beschleunigte Tests sind nicht 100 % zuverlässig für die Vorhersage von Tests im Freien. Im Bereich der Alterungsprüfung sind perfekte Korrelationstestmethoden schwer fassbar. Korrelationskoeffizienten können nicht von einem Material auf ein anderes oder von einem Outclass-Mate auf ein anderes angewendet werden. Ist man von der Relevanz des beschleunigten Tests für die Freilandprüfung überzeugt, muss auch die Freilandprüfung im Vergleich zu einer neuen klimatischen Bedingung wiederholt werden. Darüber hinaus führen selbst wiederholte Tests ohne Änderungen der Bedingungen zu unterschiedlichen Ergebnissen. DeshalbBeschleunigte Tests allein reichen nicht aus, um die wahre Witterungsbeständigkeit eines Materials zu bestimmen.

Der Zweck des Alterungstests wird in ASTM G113 wie folgt beschrieben: Konsistenz des Außentests und beschleunigte Testergebnisse. Daher müssen die Ergebnisse des beschleunigten Tests mit den Ergebnissen des Outdoor-Tests übereinstimmen. Ein Großteil der Forschungsanstrengungen für diese Herausforderung ist beschleunigten Tests gewidmet, aber es ist klar, dass Tests im Freien der Schlüssel zum Erhalt der Korrelation sind. Ohne einen Outdoor-Test als Benchmark ist kein Vergleich mit dem beschleunigten Test möglich.

1.3 Wirtschaftliche Analyse

Einer der Hauptgründe, warum viele Unternehmen Outdoor-Aktivitäten nicht testen wollen, sind die Kosten testen. Sie denken, dass die Kosten für Alterungstests zu hoch sind; wie groß.

Tabelle 1 ist ein Vergleich typischer Testkosten im Freien (die Testkosten können je nachKörperschaft der gewerblichen Organisation, die Prüfdienstleistungen erbringt) und den Schaden, der durch die Nichtdurchführung von Freiluftprüfungen verursacht wird. Das Versäumnis, Open-Air-Tests durchzuführen und gleichzeitig 1.000 US-Dollar an Testkosten pro Jahr einzusparen, könnte den Ruf eines Unternehmens gefährden, es Millionen von Dollar an Garantieschäden kosten und das Unternehmen sogar vor Gericht bringen. Verglichen mit dem Verlust, der durch das Nichtdurchführen des Tests verursacht wird, ist die geringe Investition eines Outdoor-Alterungstests eindeutig recht kostengünstig.

1.4 Vergleich der Testbedingungen

Viele Berichte zeigen, dass dies ein Grund für die schlechten Ergebnisse ist Korrelation ist Die Testparameter des beschleunigten Alterungstests unterscheiden sich von der Umgebung im Freien. Tabelle 2 listet die drei Grundelemente des Alterungstests auf, die in den meisten beschleunigten Alterungstestgeräten enthalten sind. Diese drei BasenElemente können im Prüfschrank zyklisch eingestellt werden, dennoch gibt es viele Prüfbedingungen, die nicht realisierbar sind. Tabelle 2 listet auch viele andere Faktoren auf, die die Ergebnisse von Bewitterungstests im Freien beeinflussen, die alle die Korrelation zwischen beschleunigten Tests und Tests im Freien beeinflussen können.

Darüber hinaus besteht der Freilufttest aus einem komplexen Zyklus pro Tag, während der beschleunigte Alterungstest aus mehreren komplexen wiederholten Zyklen pro Tag besteht; daher ist auch die Zykluszeit der gemeinsamen Einflussfaktoren von Freilandtest und beschleunigtem Test unterschiedlich, siehe Tabelle 3.

1.5 Testzyklusrate Vergleich

Im Vergleich zum Outdoor-Test mit nur 1 Zyklus pro Tag. Beschleunigte Tests hingegen können bis zu 12 vollständige Zyklen pro Tag haben. Die zyklische Testumgebung ist strenger als eine einzelne konstante Testbedingung, und die Änderung der Testbedingungen ausein Zustand zum anderen macht das Material anfälliger für Alterung; Je schneller also das Material dem zyklischen Test unterzogen wird, desto schneller altert es, was darauf zurückzuführen ist, dass das Material mehr dieser Zustandsübergänge der Testbedingungen ausgesetzt ist. Dieses Muster kann jedoch zutreffen oder auch nicht.

Wenn sich die Testbedingungen ändern, versucht das Material, sich an die Umgebung anzupassen. Wenn beispielsweise das Material nass und die Umgebung trocken ist, trocknet das Material aus; Ein weiteres Beispiel ist, dass, wenn ein kaltes Material in eine warme Umgebung gebracht wird, auch seine Temperatur langsam ansteigt. Aber die Umgebung ändert sich schneller als das Material, und wenn das Material nicht mit der Testumgebung ins Gleichgewicht kommt, bevor sich die Testumgebung ändert, erreicht das Material keinen stabilen Zustand (wie in Abbildung 1 gezeigt). Alle Materialien haben eine Änderungsgeschwindigkeit, die an den wechselnden testo angepasst istUmwelt um sie herum in Grad, so dass es wahrscheinlich ist, dass einige Materialien im Gleichgewicht mit ihrer Umgebung sind, während andere nicht im selben Test sind. Einige Materialien können einen stabilen Zustand nicht vollständig erreichen.

Wenn das Testmaterial keinen stabilen Zustand und kein Gleichgewicht mit der Umgebung erreichen kann, ist es für die Umgebung schwierig, in das Material einzudringen . Die Tests betreffen nur die Oberfläche des Materials. Damit die Testumgebung auf das Innere der Probe einwirken kann, ist es notwendig, die Testzeit so zu verlängern, dass das gesamte Material von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird (wie in Abbildung 2 gezeigt).

Dieser Unterschied lässt sich mit dem Begriff „Testboxfaktor“ zusammenfassen. Dies bedeutet, dass Änderungen der Testbedingungen in der Außenbewitterungskammer nicht angepasst werden können, es sei denn, die Testzykluszeitund und Übergangsraten sind die gleichen wie außerhalb. Sind die wechselnden Bedingungen nicht die gleichen wie im Freien, wirkt sich das auf das Material anders aus.

Aus der obigen Analyse lassen sich folgende Schlussfolgerungen ziehen: Erstens, weil es viele veränderliche Faktoren in der Außenluft gibt und die Testzykluszeit zu stark variiert, kann die Alterungsprüfkammer die Komplexität nicht vollständig simulieren von Außenbedingungen; Zweitens können der beschleunigte Alterungstest und der Freibewitterungstest zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.