老化試驗(yàn)箱是環(huán)試行業(yè)中的一種產(chǎn)品總稱,老化試驗(yàn)箱包含:臭氧老化、紫外老化、氙燈老化、換氣式熱老化、高溫老化、鹽霧腐蝕老化等眾多老化試驗(yàn)方式。是人工環(huán)境氣候試驗(yàn)方法中較重要的一種。
高溫老化
是航空、汽車、家電、科研等領(lǐng)域必備的測(cè)試設(shè)備,用于測(cè)試和確定電工、電子及其他產(chǎn)品及材料進(jìn)行高溫或恒定試驗(yàn)的溫度環(huán)境變化后的參數(shù)及性能。(島韓老化試驗(yàn)箱)
紫外老化
試驗(yàn)箱采用熒光紫外燈為光源,通過模擬自然陽光中的紫外輻射和冷凝,對(duì)材料進(jìn)行加速耐候性試驗(yàn),以獲得材料耐候性的結(jié)果。可模擬自然氣候中的紫外、雨淋、高溫、高濕、凝露、黑暗等環(huán)境條件,通過重現(xiàn)這些條件,合并成一個(gè)循環(huán),并讓它自動(dòng)執(zhí)行完成循環(huán)次數(shù)。(401A)
氙燈老化
采用能模擬全陽光光譜的氙弧燈來再現(xiàn)不同環(huán)境下存在的破壞性光波,可以為科研、產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量控制提供相應(yīng)的環(huán)境模擬和加速試驗(yàn)。
臭氧老化
可用于橡膠類制品如硫化橡膠,熱塑性橡膠,電纜絕緣護(hù)套等產(chǎn)品,在靜態(tài)拉伸變形下,暴露于密閉無光照的含有恒定臭氧濃度的空氣和恒溫的試驗(yàn)箱中,按預(yù)定時(shí)間對(duì)試樣進(jìn)行檢測(cè),從試樣表面發(fā)生的龜裂或其它性能的變化程度,以評(píng)定橡膠的耐臭氧老化性能。
紫外老化試驗(yàn)箱是另一種模擬光照的光老化試驗(yàn)設(shè)備,它主要模擬陽光中的紫外光。同時(shí)它還可以再現(xiàn)雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過將待測(cè)材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中,同時(shí)提高溫度的方式來進(jìn)行試驗(yàn)。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽光,同時(shí)還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。
只需要幾天或幾周時(shí)間,設(shè)備可以再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強(qiáng)度下降及氧化。設(shè)備提供的測(cè)試數(shù)據(jù)在對(duì)新材料的選擇、對(duì)現(xiàn)有材料的改進(jìn)或評(píng)估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設(shè)備可以極好地預(yù)測(cè)產(chǎn)品將在戶外遭遇的變化。
盡管紫外光(UV)只占陽光的5%,但是它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因?yàn)殛柟獾墓饣瘜W(xué)反應(yīng)影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對(duì)材料物理性質(zhì)的破壞影響時(shí),不需要再現(xiàn)整個(gè)陽光光譜。在大多數(shù)情況下,只需要模擬短波的UV光即可。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩(wěn)定,并且能更好的再現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果。采用熒光UV燈模擬陽光對(duì)物理性質(zhì)的影響,例如亮度下降、龜裂、剝落等方面,是可以的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數(shù)的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光,而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現(xiàn)在它們?cè)诟髯圆ㄩL范圍內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會(huì)產(chǎn)生不同的測(cè)試結(jié)果。實(shí)際的曝曬應(yīng)用環(huán)境可以提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。
UVA-340,模擬陽光紫外線的較佳選擇
UVA-340可極好地模擬臨界短波波長范圍的陽光光譜,即波長范圍為295-360nm的光譜,UVA-340只產(chǎn)生在陽光中能找到的UV波長的光譜。
UVB-313,用于最大程度的加速試驗(yàn)
UVB-313可以很快地提供試驗(yàn)結(jié)果。它們所采用的短波長UV比目前地球上通常找到的UV光波更為強(qiáng)烈。盡管這些比自然波長短許多的UV光能夠最大程度地加速試驗(yàn),但它同時(shí)也會(huì)對(duì)某些材料造成不符和實(shí)際的退化破壞。
標(biāo)準(zhǔn)定義發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能2%的一種熒光紫外燈,通常稱為UV-A燈;發(fā)射300nm以下的光能大于總輸出光能10%的一種熒光紫外燈,通常稱為UV-B燈;
紫外區(qū)分UV-A波長范圍為315-400nm;UV-B波長范圍為280-315nm;
在戶外的材料與濕氣接觸的時(shí)間,每天可以長達(dá)12小時(shí),研究結(jié)果表明造成這種戶外潮濕的主要原因是露水,而不是雨水。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)通過一系列獨(dú)特的冷凝原理來模擬戶外的濕氣影響。在設(shè)備的冷凝循環(huán)圈中,在箱體的底部有一蓄水箱,并對(duì)其進(jìn)行加熱來產(chǎn)生水汽。熱蒸汽使試驗(yàn)箱內(nèi)的相對(duì)濕度維持在100%,并且保持一個(gè)相對(duì)高溫。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)確保測(cè)試試件實(shí)際上構(gòu)成試驗(yàn)箱的側(cè)壁,從而試件的背面則暴露在室內(nèi)環(huán)境空氣中。室內(nèi)空氣的冷卻效用導(dǎo)致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的出現(xiàn)導(dǎo)致試件在整個(gè)冷凝循環(huán)過程中,其表面始終有冷凝生成的液態(tài)水。這種冷凝產(chǎn)物是很穩(wěn)定的純凈蒸餾水。這種純凈水提高了試驗(yàn)的再現(xiàn)率,而同時(shí)避免了水漬問題。
由于戶外曝曬接觸潮濕的時(shí)間每天可以長達(dá)12小時(shí),因此紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)的潮濕周期一般持續(xù)幾小時(shí)。我們建議每一冷凝周期至少持續(xù)4小時(shí)。注意到設(shè)備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進(jìn)行的,與實(shí)際氣候條件是一致的。
對(duì)于某些應(yīng)用過程而言,水噴淋能更好的模擬最終使用的環(huán)境條件。水噴淋在模擬由于溫度劇變和由于雨水沖刷所造成的機(jī)械侵蝕是極其有用的。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)/噴淋型就是為再現(xiàn)這種條件而專門設(shè)計(jì)的。
由于經(jīng)常遭到來自雨水的沖刷,木材的涂料層,包括油漆和著色劑,會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的侵蝕現(xiàn)象。近期研究結(jié)構(gòu)表明,這種雨水沖刷動(dòng)作可以將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉,從而將材料本身直接曝曬在UV和水分的破壞性影響之下。這一過程可以重復(fù)多次,從而導(dǎo)致一種材料退化現(xiàn)象,而單靠冷凝方式是無法再現(xiàn)的。
熒光燈的優(yōu)點(diǎn)在于:快速獲得試驗(yàn)結(jié)果;簡化的光照度控制;穩(wěn)定的光譜;只需很少的維護(hù);價(jià)格便宜,運(yùn)行費(fèi)用合理。
換氣式老化試驗(yàn)箱應(yīng)用于電子零配件、塑化產(chǎn)品之換氣老化試驗(yàn),檢測(cè)電氣絕緣材料的考核和判斷其在高溫環(huán)境條件下貯存和使用的適應(yīng)性,試樣在模擬高溫和大氣壓力下的空氣中老化后測(cè)定其性能并與未老化樣的性能予以比較。選型換氣式老化試驗(yàn)箱時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)備本身注意以下要求:
1、加熱器件不得構(gòu)成對(duì)試驗(yàn)樣品的直接輻射。
2、換氣式老化試驗(yàn)箱應(yīng)具有溫度調(diào)節(jié)、指示、記錄等儀器或裝置。
3、應(yīng)有放置或懸掛樣品的樣品架,樣品架在高溫條件下應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度并便于裝卸。
4、箱門有密封條應(yīng)不易在高溫條件下老化、發(fā)粘、變形、失去密封性能,并應(yīng)便于更換。
5、外觀涂層應(yīng)平整光滑、色調(diào)均勻、不得有露底、起泡、起層或擦傷痕跡。
換氣式老化試驗(yàn)箱維護(hù)保養(yǎng)常識(shí)
一、長期停機(jī)不使用,應(yīng)定期每半月給老化試驗(yàn)箱通電,通電時(shí)間不小于1小時(shí)。
二、定期(每3個(gè)月)清洗冷凝器:對(duì)于壓縮機(jī)采用風(fēng)冷冷卻的,應(yīng)定期檢修冷凝風(fēng)機(jī),并對(duì)冷凝器進(jìn)行去污除塵,以保證其良好的通風(fēng)換熱性能;對(duì)于壓縮機(jī)采用水冷冷卻的,除須保證其進(jìn)水壓力、進(jìn)水溫度外,還必須保證相應(yīng)流量,并定期對(duì)冷凝器內(nèi)部進(jìn)行清洗除垢,以獲取其持續(xù)的換熱性能。
三、定期(每3個(gè)月)清洗蒸發(fā)(除濕)器:因試品的潔凈等級(jí)各異,在強(qiáng)制風(fēng)循環(huán)作用下,蒸發(fā)(除濕)器上會(huì)凝聚很多塵埃等小顆粒物體,應(yīng)定期進(jìn)行清洗。
四、循環(huán)風(fēng)葉、冷凝器風(fēng)機(jī)清潔和校平衡:與清洗蒸發(fā)器相似,因老化試驗(yàn)箱的工作環(huán)境各異,循環(huán)風(fēng)葉、冷凝器風(fēng)機(jī)上會(huì)凝聚很多塵埃等小顆粒物體,應(yīng)定期進(jìn)行清洗。
五、水路、加濕器清洗:若水路不暢、加濕器結(jié)垢易導(dǎo)致加濕器干燒,可能損壞加濕器,所以必須定期對(duì)水路、加濕器進(jìn)行清洗。