Wie lange kann ich in einem beschleunigten UV- (QUV) oder Xenon- (Q-Sun) Test ein Jahr natürlicher Alterung simulieren?

Es ist eine einfache Frage, aber leider gibt es keine einfache Antwort. Es ist theoretisch unmöglich, eine einzige magische Zahl zu haben, die Sie mit den Stunden der Exposition des Alterungstesters multiplizieren können, um die jahrelange Exposition im Freien zu berechnen. Das Problem ist nicht, dass wir noch nicht den perfekten Alterungstester entwickelt haben. Egal wie hoch entwickelt oder teuer Ihr Alterungstester ist, Sie werden den magischen Faktor immer noch nicht finden. Das größte Problem ist die Variabilität und Komplexität von Expositionssituationen im Freien.

Die Beziehung zwischen der Exposition des Testers und der Exposition im Freien hängt von einer Reihe von Variablen ab, darunter:

• Der geografische Breitengrad der Expositionsstelle (näher am Äquator bedeutet mehr UV).
• Höhe (höher bedeutet mehr UV).
• Lokale geografische Merkmale wie Wind zum Trocknen von Testproben oder Nähe zu einem Gewässer zur Förderung der Taubildung.
• Zufällige Wetterschwankungen von Jahr zu Jahr, die dazu führen können, dass die Verschlechterung in aufeinanderfolgenden Jahren am selben Ort bis zu 2: 1 variiert.
• Saisonale Schwankungen (d. H. Die Windexposition kann nur 1/7 so stark sein wie die Sommerexposition).
• Ausrichtung der Probe (5 ° Süd gegenüber vertikalem Norden).
• Isolierung von Proben (Außenproben mit isoliertem Träger verschlechtern häufig 50% schneller als nicht isolierte Proben).
• Tester-Betriebszyklus (Stunden Licht und Stunden Feuchtigkeit).
• Testen Sie die Betriebstemperaturen (heißer ist schneller).
• Das jeweilige Material getestet.
• Spektrale Energieverteilung (SPD) der Laborlichtquelle.

Offensichtlich ist es logisch bedeutungslos, von einem Umrechnungsfaktor zwischen Stunden beschleunigten Alterns und Monaten Exposition im Freien zu sprechen. Einer ist eine konstante Bedingung, während der andere variabel ist. Die Suche nach einem Umrechnungsfaktor erfordert, dass die Daten über die Grenzen ihrer Gültigkeit hinausgehen.

Mit anderen Worten: Alterungsdaten sind Vergleichsdaten. Trotzdem können Sie immer noch großartige Daten über die Haltbarkeit von Testern für beschleunigtes Altern erhalten. Sie müssen jedoch verstehen, dass es sich bei den erhaltenen Daten um Vergleichsdaten und nicht um absolute Daten handelt. Alles, was Sie über schlechtes Wetter im Labor fragen können, ist ein zuverlässiger Hinweis auf die relative Haltbarkeit eines Materials im Vergleich zu anderen Materialien. Das Gleiche gilt für Expositionstests in Florida. Niemand weiß, wie ein Jahr in einer „Black Box“ -Ausstellung im Freien bei 5 ° Süd mit einem Jahr in einem Haus oder einem Auto verglichen wird. Selbst Tests im Freien geben nur relative Hinweise auf die tatsächliche Lebensdauer.

Vergleichsdaten können jedoch sehr leistungsfähig sein. Beispielsweise stellen Sie möglicherweise fest, dass eine leicht modifizierte Formulierung mehr als doppelt so haltbar ist wie Ihr Standardmaterial. Oder Sie stellen fest, dass bei mehreren Anbietern, die identische Materialien anbieten, einige sehr schnell versagen, die meisten innerhalb eines mittleren Zeitrahmens versagen und einige erst nach längerer Exposition versagen. Oder Sie stellen möglicherweise fest, dass eine billigere Formulierung eine gleichwertige Haltbarkeit wie Ihr Standardmaterial aufweist, das über eine tatsächliche Betriebsdauer von beispielsweise 5 Jahren eine akzeptable Leistung erbracht hat.

Hier ist ein großartiges Beispiel für die Leistungsfähigkeit des Benchmarking von Daten. Ein Beschichtungshersteller entwickelte eine neue Art von Klarlack. Die ersten QUV-Tests verursachten innerhalb von 200-400 Stunden schwere Risse. Dies ist viel früher als herkömmliche Beschichtungen, die für den gleichen Zweck verwendet werden. Nach 3 Jahren Umformulierung und kontinuierlicher Prüfung im QUV-Tester wurde die Beschichtung jedoch verbessert, so dass verschiedene Formulierungen im QUV-Tester 2000 bis 4000 Stunden standhalten können - viel besser als herkömmliche Beschichtungen. Nachfolgende parallele Tests in Florida zeigten eine ähnliche Erhöhung der Haltbarkeit um 10: 1. Wenn die Beschichtungschemiker jedoch auf die Daten aus Florida gewartet hätten, bevor sie ihre Formulierungen geändert hätten, wären sie immer noch in den frühen Stadien der Neuformulierung, und die Beschichtung wäre nicht der kommerzielle Erfolg, der sie heute ist.

Wenn Sie dagegen immer auf einem Umrechnungsfaktor „Faustregel“ bestehen, finden Sie ihn empirisch. Trotz der Unmöglichkeit eines universellen Umrechnungsfaktors haben Hunderte von Labors erfolgreich eine eigene interne Korrelation entwickelt, um ihre Q-SUN- oder QUV-Teststunden in Expositionsstunden im Freien umzuwandeln. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass diese Faustregeln aus empirischen Vergleichen der eigenen beschleunigten Tests des Labors mit ihren eigenen Expositionen im Freien entwickelt wurden. Darüber hinaus gilt die Faustregel für Conversions nur für:

• Das spezifische Material getestet.
• Der spezifische Satz von Zeit- und Temperaturzyklen des Labortesters.
• Die spezifische Expositionsstelle im Freien und das Verfahren zur Probenmontage.

Wenn Sie Erfahrung mit Ihren Materialien im Freien haben, sollte es nicht länger als ein paar Monate dauern, bis Sie Ihre eigene Faustregel entwickelt haben. Wenn Sie keine Erfahrung mit Ihren eigenen Materialien haben, können Sie möglicherweise mit wettbewerbsfähigen Materialien arbeiten, die in der Vergangenheit im Außendienst gearbeitet haben.

Viele Labore haben erfolgreich eine eigene Korrelation entwickelt, um Q-SUN- oder QUV-Testerstunden in Expositionsstunden umzuwandeln.

Beachten Sie auch Folgendes: „Korrelation“ bedeutet „Rangkorrelation“. Wenn jemand fragt: "Wie korrelieren beschleunigte Tester mit der Außenseite?" Was sie wirklich fragen sollten, ist: "Inwieweit replizieren Materialbeständigkeitsbewertungen in beschleunigten Testern Materialbewertungen auf der Außenseite?" Um die Rangkorrelation zu messen, empfehlen wir Spearmans Rho, ein einfach zu berechnendes statistisches Maß, das keine starken Annahmen über die Daten erfordert, die für lineare Korrelationsmaße erforderlich sind. Eine Studie der QUV-Tester-Bewertungen und der Florida-Haltbarkeit von 27 Autolacken ergab Rangkorrelationen von bis zu 0,89 zwischen den QUV-Tester-Bewertungen und den Florida-Bewertungen. Die Rangkorrelation zwischen den verschiedenen Expositionen in Florida betrug 0,88 bis 0,95. Mit anderen Worten,

Zu sehen Technisches Merkblatt LU-0833 für mehr Informationen.