En combien de temps en test accéléré aux UV (QUV) ou aux Xénon (Q-Sun)  puis-je simuler une année en vieillissement naturel ?

C'est une question simple, mais malheureusement il n'y a pas de réponse simple. Il est théoriquement impossible d'avoir un seul nombre magique que vous pouvez multiplier par les heures d'exposition du testeur de vieillissement pour calculer des années d'exposition à l'extérieur. Le problème n'est pas que nous n'avons tout simplement pas encore développé le testeur de vieillissement parfait. Peu importe le degré de sophistication ou de coût de votre testeur de vieillissement, vous ne trouverez toujours pas le facteur magique. Le plus gros problème est la variabilité et la complexité inhérentes aux situations d'exposition à l'extérieur.

La relation entre l'exposition du testeur et l'exposition à l'extérieur dépend d'un certain nombre de variables, notamment:

• La latitude géographique du site d'exposition (plus près de l'équateur signifie plus d'UV).
• Altitude (plus élevée signifie plus d'UV).
• Caractéristiques géographiques locales, telles que le vent pour sécher les échantillons d'essai, ou la proximité d'une étendue d'eau pour favoriser la formation de rosée.
• Variations aléatoires du temps d'une année à l'autre, ce qui peut entraîner une variation de la dégradation jusqu'à 2: 1 au cours des années successives au même endroit.
• Variations saisonnières (c.-à-d., L'exposition hivernale peut être seulement 1/7 aussi grave que l'exposition estivale).
• Orientation de l'échantillon (5 ° sud, vs vertical nord).
• Isolation des échantillons (les échantillons extérieurs avec un support isolé se dégradent souvent 50% plus rapidement que les échantillons non isolés).
• Cycle de fonctionnement du testeur (heures de lumière et heures d'humidité).
• Températures de fonctionnement du testeur (plus chaud est plus rapide).
• Le matériau particulier testé.
• La distribution d'énergie spectrale (SPD) de la source lumineuse de laboratoire. 

Évidemment, il est logiquement dénué de sens de parler d'un facteur de conversion entre des heures de vieillissement accéléré et des mois d'exposition à l'extérieur. L'une est une condition constante, tandis que l'autre est variable. La recherche d'un facteur de conversion nécessite de pousser les données au-delà des limites de leur validité. 

En d'autres termes: les données de vieillissement sont des données comparatives. Néanmoins, vous pouvez toujours obtenir d'excellentes données sur la durabilité des testeurs de vieillissement accéléré. Mais vous devez comprendre que les données que vous obtenez sont des données comparatives et non des données absolues. Tout ce que vous pouvez demander aux intempéries en laboratoire sont des indications fiables du classement relatif de la durabilité d'un matériau par rapport à d'autres matériaux. En fait, la même chose peut être dite à propos des tests d'exposition en Floride. Personne ne sait comment une année dans une exposition «Black Box» extérieure à 5 ° Sud se compare à une année sur une maison ou une voiture. Même les tests en extérieur ne vous donnent que des indications relatives de la durée de vie réelle.

Les données comparatives, cependant, peuvent être très puissantes. Par exemple, vous pourriez constater qu'une formulation légèrement modifiée a plus de deux fois la durabilité de votre matériau standard. Ou vous pourriez constater que parmi plusieurs fournisseurs offrant ce qui ressemble à des matériaux identiques, certains échouent très rapidement, la plupart échouent dans un laps de temps moyen et quelques-uns échouent seulement après une exposition prolongée. Ou vous pourriez trouver qu'une formulation moins chère a une durabilité équivalente à votre matériau standard qui a donné des performances acceptables sur, disons 5 ans, de service réel.

Voici un bon exemple de la puissance des données comparatives. Un fabricant de revêtements développait un nouveau type de revêtement transparent. Les tests QUV initiaux ont provoqué de graves fissures en 200 à 400 heures. C'est beaucoup plus tôt que les revêtements conventionnels utilisés dans le même but. Cependant, après 3 ans de reformulation et de tests continus dans le testeur QUV, le revêtement a été amélioré de sorte que diverses formulations puissent résister à 2000 à 4000 heures dans le testeur QUV - bien mieux que les revêtements conventionnels. Des tests parallèles ultérieurs en Floride ont montré une augmentation similaire de 10: 1 de la durabilité. Pourtant, si les chimistes des revêtements avaient attendu les données de Floride avant de changer leurs formulations, ils seraient toujours de retour dans les premières étapes de la reformulation, et le revêtement ne serait pas le succès commercial qu'il est actuellement.

D'un autre côté, si vous insistez toujours sur un facteur de conversion «Rule of Thumb», trouvez-le empiriquement. Malgré l'impossibilité d'un facteur de conversion universel, des centaines de laboratoires ont développé avec succès leur propre corrélation interne pour convertir leurs heures de test Q-SUN ou QUV en heures d'exposition à l'extérieur. Cependant, il est important de se rappeler que ces règles empiriques ont été élaborées à partir de comparaisons empiriques des propres tests accélérés du laboratoire avec leurs propres expositions à l'extérieur. De plus, la règle empirique des conversions n'est valable que pour :

• Le matériau spécifique testé.
• L'ensemble spécifique des cycles de temps et de la température du testeur de laboratoire.
• Le site d'exposition extérieur spécifique et la procédure de montage de l'échantillon.

Si vous avez de l'expérience en extérieur avec vos matériaux, cela ne devrait pas prendre plus de quelques mois pour développer votre propre règle de base. Si vous n'avez pas d'expérience avec vos propres matériaux, il peut être possible de travailler avec des matériaux compétitifs qui ont une histoire de service extérieur.

De nombreux laboratoires ont développé avec succès leur propre corrélation pour convertir les heures de testeur Q-SUN ou QUV en heures d'exposition.

En outre, il est important de se rappeler: «Corrélation» signifie «Corrélation de rang». Quand quelqu'un demande: "Comment les testeurs accélérés sont-ils en corrélation avec l'extérieur?" ce qu'ils devraient vraiment demander, c'est «Dans quelle mesure les classements de durabilité des matériaux dans les testeurs accélérés reproduisent-ils les classements des matériaux à l'extérieur? Pour mesurer la corrélation de rang, nous recommandons le rho de Spearman, une mesure statistique facile à calculer et qui ne nécessite pas le type d'hypothèses fortes sur les données requises par les mesures de corrélation linéaire. Une étude des classements des testeurs QUV et de la durabilité en Floride de 27 revêtements automobiles a produit des corrélations de rang allant jusqu'à 0,89 entre les classements des testeurs QUV et les classements de la Floride. La corrélation de rang entre les différentes expositions en Floride était de 0,88 à 0,95. En d'autres termes,

Voir  le bulletin technique LU-0833 pour plus d'informations.