Introdução
O uso e a importância do plástico continuam crescendo. O plástico compreende uma gama de compostos sintéticos e naturais que oferecem propriedades mecânicas específicas para várias aplicações e indústrias.
Os plásticos contêm uma variedade de materiais de reforço e aditivos de enchimento.
A combinação desses materiais e o processo de fabricação têm um impacto considerável nas propriedades mecânicas dos plásticos.
A qualidade do plástico é muitas vezes sinônimo de quão bem um material atende a sua expectativa de desempenho.
BUT as propriedades dos plásticos podem ser afetadas pela luz ultravioleta.
Então hoje, você aprenderá sobre os testes de UV em plásticos de plásticos para alcançar a qualidadey.
Vamos começar!
Por que submeter plásticos a testes de UV?
A exposição ultravioleta (teste de UV) é realizada para saber como um material irá resistir aos efeitos prejudiciais da exposição ultravioleta.
A exposição prolongada aos raios UV causa muitos efeitos entre eles
- Fadiga e redução de força
- Amarelecimento ou descoloração
- Cracking
- Fragilidade
- Deterioração geral
Como o teste de UV é feito?
Os testes UV são usados para produtos, peças e componentes sob condições de radiação solar.
Os produtos são submetidos à exposição ultravioleta em ambiente controlado.
Um simulador é usado para criar radiação ultravioleta. E simular o período de exposição.
Os testes produzem condições às quais um produto provavelmente será exposto durante sua vida útil.
O teste de estabilidade UV é realizado seguindo EN-61439 1 Resistência à radiação ultravioleta (UV).
Exposição UV em sua região
A resistência aos raios ultravioleta dos plásticos é expressa em anos.
A vida útil do plástico depende da quantidade total de radiação UV à qual o material é exposto.
Isso muda nas áreas geográficas, pois a radiação solar não é distribuída igualmente em todo o mundo. A distribuição desigual da radiação solar é influenciada pela altitude, latitude, estação do ano e condições atmosféricas.
Além disso, a radiação solar total recebida ao nível do solo consiste também em diferentes componentes, como radiação direta e indireta.
As isolinhas da radiação solar global média foram desenvolvidas usando dados fornecidos por satélites. Eles são então ilustrados em mapas.
Você pode baixar um mapa de radiação e determinar o nível médio de radiação em sua região, comumente expresso em kilo Langley por ano ( KLY /yr).
O Langley como unidade de medida de potência de radiação leva o nome do Centro de Pesquisa Langley da NASA.
O centro estuda o impacto da radiação solar na Terra.
1 quilo Langley = 1 kcal / cm2 = 41.8 MJ / m2
1 quilo Langley por ano = 1.3 W / m2
Por exemplo, em mais do norte da Europa o nível médio de radiação varia entre 80-100 KLY/ano.
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EyouAgro fornece produtos onde esta medida é aplicável, um fator de resistência UV, expresso como radiação total para a vida útil mínima do produto.
Digamos,
Você tem um produto com 500 KLY. E você pretende usá-lo ao ar livre no norte da Europa.
Se a radiação for a 100 KLY/ano, seu produto terá um Vida UV de 5 anos.
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O que envolve o teste de UV
O envelhecimento acelerado e os testes de intemperismo UV. Os testes de intemperismo em polímeros, revestimentos, metais e pequenos componentes. Os laboratórios da Element são equipados para realizar alguns dos padrões de teste UV mais populares, incluindo ASTM G154, ASTM G155 e ISO 4892,
Existem quatro métodos comuns para a produção de amostras de teste de plástico:
- Usinagem – Retirar uma amostra do material de teste e moldá-lo por moagem ou corte do material indesejado. Isso é realizado em plásticos rígidos.
- Cortar - As amostras são fáceis de produzir, pois muitas amostras podem ser cortadas de uma única folha de material.
- moldagem por injeção - Trata-se de aquecer o material plástico até que fique líquido e injetá-lo no molde com a forma desejada. Permite a produção de formas altamente especializadas.
- Moldagem por compressão - Os corpos-de-prova que são moldados por compressão são formados empurrando o material para dentro de um molde de modo que seja deformado na forma do molde.
Como você escolhe o processo a ser usado? Vai depender das características do material em que o teste é realizado.
Como os materiais são analisados e testados?
A análise de materiais e os testes de exposição aos raios ultravioleta são conduzidos por meio de um processo conhecido como desgaste acelerado. É a simulação das condições ambientais por meio de câmaras e instrumentos especiais para agilizar o processo de intemperismo, medindo seus efeitos em componentes, produtos e materiais.
Os principais fatores que formam a avaliação de um teste e análise de materiais incluem:
- A mudança do material devido à exposição aos raios ultravioleta
- Até que ponto suas propriedades foram alteradas
- E como a mudança se compara a materiais alternativos que podem ser usados
Isso forma uma base documentada de comparação e informações detalhadas de materiais para fabricantes na produção de plásticos.
Como você pode ver, os efeitos de degradação e descoloração devem estar dentro de uma faixa aceitável.
Testing Standards
Você tem uma escolha de padrões de teste, incluindo:
- Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM)
- Prática padrão para lâmpadas UV fluorescentes
- Especificação do método da Organização Internacional de Padronização (ISO) para expor espécimes à luz de arco de xenônio na presença de umidade - para reproduzir os efeitos do intemperismo que ocorrem quando os materiais são expostos em ambientes reais de uso final
Qual tecnologia é usada?
O teste, medição e análise da degradação de UV envolve as seguintes máquinas de teste de fluorescente, arco de xenônio e arco de carbono para simular ambientes climáticos.
Equipamento de teste fluorescente
O equipamento de teste de UV fluorescente consiste em uma fonte de luz que emite radiação ultravioleta ou luz UV. A luz UV é usada para testar produtos e materiais quanto à sua capacidade de absorver radiação. Isso pode ser útil para determinar quão bem eles bloquearão a luz visível.
- As lâmpadas são usadas para emitir uma quantidade controlada de luz dentro de um espectro de UV especificado.
- Simulação do mundo real para acelerar a degradação UV.
- Custo-benefício e muitas amostras podem ser expostas simultaneamente.
- A maioria dos tipos de teste econômicos e amostras únicas ou muitas amostras podem ser expostas a qualquer momento.
Máquinas de arco de xenônio
- Teste o espectro de radiação da luz solar simulada
- Use o gás nobre para criar uma luz de arco
- O melhor tipo de equipamento para testar a descoloração em materiais e revestimentos deve-se à sensibilidade dos pigmentos e corantes a comprimentos de onda UV mais longos.
- Variáveis ambientais, como temperatura e umidade, podem ser controladas para simular as condições do mundo real.
Teste de arco de carbono
- Simula a luz solar natural com precisão e produz uma alta intensidade de UV
- Resultam em análises não confiáveis
- Económicamente viáveis.
Cenário futuro
A degradação do polímero por meio da exposição aos raios ultravioleta será liderada pelas tendências globais na produção de plástico. Isso requer:
- Partes interessadas trabalhando juntas para chegar a um acordo sobre padrões comuns
- Compartilhamento de plataformas que levará à adoção mais padronizada da indústria da durabilidade da exposição aos raios ultravioleta
- Redução de custos de pesquisa e desenvolvimento, riscos e prazos de produção
Além disso, os métodos de controle de qualidade padronizados se tornarão mais difundidos em muitos países devido às aquisições, à medida que a centralização da produção e as economias de escala são aplicadas.
Conclusão
Se um produto for exposto à luz solar direta, os padrões de teste devem ser especificados.
Certifique-se de que as formulações desejadas para manter as propriedades de longo prazo incluam aditivos para o processo de fusão ou, se em alto volume, os aditivos podem ser compostos de resina.
Os testes de UV constituem a parte principal do controle de qualidade para os fabricantes serem equipados para se adaptarem a um mercado global em transformação.
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