I test di invecchiamento accelerato sui polimeri sono fondamentali per determinare la vita utile del materiale o del manufatto. Queste prove consentono, infatti, di prevedere le variazioni che può subire un materiale polimerico sia per azione di agenti esterni (condizioni meteorologiche, agenti chimici) sia per sua stessa struttura (proprietà fisiche).
Analizzare il comportamento di un materiale entro un certo lasso di tempo e in determinate condizioni ambientali, è una delle problematiche più rilevanti nel campo della scienza dei materiali.
Le variabili da esaminare non sono poche: occorre conoscere le proprietà fisiche di quel determinato polimero, considerare tutti gli agenti esterni che possono influenzare il ciclo di vita di un materiale, valutare gli effetti del processo di invecchiamento in termini di degradazione, durata e resistenza.
A questo scopo i test di invecchiamento accelerato sui polimeri forniscono informazioni determinanti sia nella fase di progettazione, sia in quella di collaudo, sia in quella di produzione, poiché consentono di individuare il materiale polimerico più idoneo da utilizzare.
L’importanza dei polimeri in tutti i settori
Non dimentichiamo che, come abbiamo avuto già modo di osservare nell’articolo Storia dei Polimeri
“Dal 1950 al 2013, il consumo di plastica è aumentato di media di un +9% ogni anno, e di un +5% negli ultimi 20 anni. La produzione globale di plastica nel 2014 è salita a 311 milioni di ton a livello mondiale, con un aumento del 4% rispetto al 2013. In Europa, dopo il picco negativo del 2008-9, la produzione di plastica si è stabilizzata a volumi paragonabili all’incirca a quelli del 2002.”
Svariati e sempre più differenziati sono, infatti, gli utilizzi dei materiali polimerici. Tra i settori più rilevanti possiamo citare:
- packaging e imballaggio che continua ad essere il primo settore in ordine di importanza;
- edile con svariati ambiti di applicazione: civile, industriale, commerciale, grandi opere pubbliche;
- biomedicale dove è estremamente diffuso e differenziato l’impiego di materiali polimerici: dalle apparecchiature ad uso medico e chirurgico alle sacche trasfusionali; dalle apparecchiature per i laboratori di analisi, ai macchinari per gli studi odontoiatrici, ecc.;
- automotive
- industriale: marittimo, aeronautico, aerospaziale, ecc.
- elettrico ed elettronico
- agricolo dove si fa largo uso di tubazioni, strutture, film e teloni di copertura, ecc. realizzati con materiali polimerici.
- design di interni anche in questo caso, sono svariati gli ambiti di applicazione: settore residenziale, settore non residenziale pubblico (ospedali, uffici pubblica amministrazione, scuole, ecc.);
- articoli sportivi e per il tempo libero
Di qui l’importanza di valutare con la maggiore precisione possibile, tutte le variabili a cui sarà soggetto un manufatto nella sua vita e di prevedere i rischi collegati all’impiego di determinati materiali polimerici in specifiche condizioni, al fine di rispettare elevati standard di qualità, prestazione e sicurezza. Come riuscirci?
Attraverso i test di invecchiamento accelerato sui polimeri che permettono di
- ricreare particolari condizioni di umidità, temperatura, esposizione alla luce, stress chimici o meccanici.
- simulare in pochi giorni o settimane le reali condizioni d’uso
- prevedere il grado di degradazione, la durata e la resistenza di un prodotto.
Test invecchiamento accelerato sui polimeri: quali prove?
I principali test che i laboratori di ricerca, sviluppo e controllo della qualità possono effettuare con la nostra strumentazione sono:
Prove invecchiamento accelerato ai Raggi UV
Queste prove consentono di determinare il grado di resistenza all’irraggiamento solare e all’intemperie dei materiali polimerici a campione.
Infatti, molti materiali possono subire un pericoloso deterioramento strutturale se sottoposti ad eccessiva esposizione a raggi ultravioletti. Attraverso l’utilizzo di lampade fluorescenti a raggi UV i test di invecchiamento accelerato sui polimeri consentono di riprodurre un ristretto intervallo di lunghezze d’onda dello spettro solare, al fine di rilevare tutti quei i danni che possono incidere sulla tenuta e sulla qualità di un dispositivo medico. A seconda delle esigenze e dei diversi metodi di prova, è possibile utilizzare lampade UV con lunghezze d’onda differenti o controllare l’energia di irraggiamento.
Prove invecchiamento accelerato alla luce artificiale – Xenon Test
Durante questi test di invecchiamento accelerato i provini vengono sottoposti a un’esposizione simulata alla luce solare, riuscendo in questo modo a prevedere artificialmente i danni causati sia a livello estetico (sbiadimenti, ingiallimenti, ecc.) che strutturale (screpolature, incrinature, ecc.) e a misurare il grado di fotostabilità di un materiale. Le lampade ad arco di Xeno ad alta pressione sono infatti in grado di riprodurre lo spettro completo della luce del sole, compresi UV, luce visibile ed infrarossi.
Test invecchiamento accelerato sui polimeri: quali macchine di prova?
Specializzata nella fornitura di macchine prova materiali, Amse Srl offre un’ampia gamma di macchine e soluzioni per l’esecuzione di prove d’invecchiamento accelerato quali:
Camera a raggi UV – UV Tester
AMSE propone una gamma completa di camere per prove di invecchiamento accelerato UV. I raggi ultravioletti sono il principale fattore di danneggiamento della maggior parte dei materiali. Si utilizzano lampade UV per simulare radiazioni con lunghezza d’onda ridotta. In base ai diversi requisiti di prova è possibile utilizzare lampade UV con lunghezze d’onda diverse. Questo perché ogni tipo di lampada UV produce un’energia di irraggiamento ed una lunghezza d’onda diversa. In generale le lampade UV possono essere suddivise in UVA e UVB.
Camera Xenon – Xenon Tester
AMSE propone camere per prove di invecchiamento accelerato Xenon dedicate alla valutazione della durabilità dei materiali esposti a luce, umidità e temperatura. Le lampade allo Xeno riproducono la luce solare a spettro completo, mentre i sistemi di spruzzo simulano pioggia e rugiada, con parametri di prova completamente controllabili.
I test consentono di confrontare le proprietà dei campioni esposti con provini di controllo o di riferimento, analizzando i principali fenomeni di degrado come scolorimento, perdita di resistenza, screpolature e ossidazione.
Le camere Xenon della serie BGD – B-SUN trovano applicazione in numerosi settori industriali, tra cui vernici e rivestimenti, automotive, plastica, legno e adesivi.
Camere per prove di invecchiamento accelerato
UV tester
AMSE propone una gamma completa di camere per prove di invecchiamento accelerato UV.
Xenon tester
AMSE propone una gamma completa di camere per prove di invecchiamento accelerato Xenon.
