Tester UV: test di invecchiamento accelerato UV
Nei laboratori accademici e industriali di ricerca e sviluppo, il controllo della qualità è una componente cruciale per garantire che i prodotti e i materiali soddisfino gli standard richiesti. Un tester UV è uno strumento indispensabile per monitorare l’intensità dei raggi ultravioletti e valutare l’impatto sui materiali. I raggi UV, infatti, possono avere effetti dannosi su vari materiali, come plastica, tessuti e vernici ma anche legno, gomma, carta e cartone.
La plastica, ad esempio, è particolarmente vulnerabile ai danni causati dai raggi UV. Quando esposta a luce solare può subire degradazione chimica, compromettendo resistenza e durabilità; inoltre, tende a scolorirsi, perdendo il colore originale e diventando opaca o ingiallita. L’esposizione continua ai raggi UV può anche renderla fragile, esponendola più facilmente al rischio di crepe o rotture.
Anche i tessuti, soprattutto quelli sintetici, possono deteriorarsi rapidamente agli effetti della luce del sole. I colori possono sbiadire, riducendo l’appeal estetico del prodotto, mentre la resistenza delle fibre tessili può diminuire, rendendole più suscettibili a strappi e usura. L’esposizione prolungata può inoltre compromettere la struttura del tessuto, riducendo la sua elasticità e durata.
Le vernici utilizzate in vari settori industriali possono anch’esse subire danni significativi a causa dei raggi UV. I pigmenti nelle vernici possono deteriorarsi, causando una perdita di vivacità e colore. La superficie verniciata può sviluppare crepe o sfaldarsi, compromettendo l’aspetto e la protezione fornita dalla vernice. Inoltre, i raggi UV possono ridurre l’adesione della vernice al substrato, portando a problemi di delaminazione.
Oltre a plastica, tessuti e vernici, l’esposizione costante ai raggi solari contribuisce a danneggiare diversi altri materiali: il legno può subire scolorimento e deterioramento della superficie, la gomma può diventare fragile e perdere la sua elasticità, mentre carta e cartone possono ingiallire e perdere integrità strutturale.
Comprendere questi danni potenziali, grazie all’impiego di strumenti di analisi come i tester UV è, quindi, fondamentale per garantire la longevità dei materiali, mantenendo elevate performance e adeguati standard di sicurezza nei prodotti finali.
Come funziona un tester UV e a cosa serve
Un tester UV è progettato per riprodurre i danni che i materiali subiscono quando sono esposti agli agenti atmosferici per periodi prolungati. In breve tempo, il tester può simulare gli effetti che normalmente richiederebbero mesi o anni di esposizione alla luce solare. Tra i fenomeni di degrado principali simulabili grazie al tester UV possiamo nominare la dissolvenza, lo sfarinamento, la riduzione d’intensità, la rottura e l’ossidazione.
Dissolvenza
La dissolvenza si verifica quando i colori dei materiali perdono la loro vivacità e intensità. La luce UV può infatti degradare i composti organici responsabili del colore, portando a una perdita graduale e uniforme del colore originale. La dissolvenza è particolarmente evidente nei materiali esposti al sole per lunghi periodi, come arredi per esterni, automobili e segnaletica.
Sfarinamento
Lo sfarinamento è un fenomeno in cui la superficie di un materiale, come una vernice o un rivestimento, si deteriora e si trasforma in una polvere fine. Questo accade quando i leganti polimerici nella vernice o nel rivestimento si degradano a causa dell’esposizione ai raggi UV e agli agenti atmosferici. La perdita di leganti fa sì che i pigmenti e le particelle di riempimento non siano più legati saldamente alla superficie, creando una polvere fine. Lo sfarinamento non solo compromette l’aspetto estetico del materiale, ma può anche ridurre la protezione offerta dal rivestimento, esponendo il substrato sottostante a ulteriori danni.
Riduzione d’intensità
La riduzione d’intensità si riferisce alla perdita delle proprietà meccaniche e fisiche dei materiali nel tempo. Per esempio, i materiali plastici possono diventare meno flessibili e più fragili a causa della fotodegradazione indotta dai raggi UV. Questo fenomeno può portare a una riduzione della capacità del materiale di sopportare stress meccanici, aumentando il rischio di fratture e rotture.
Rottura
La rottura dei materiali è una conseguenza diretta della riduzione d’intensità e della continua esposizione agli agenti atmosferici. La fotodegradazione indebolisce i materiali plastici, rendendoli più suscettibili a crepe e fratture. Le fluttuazioni di temperatura e l’umidità possono aggravare questo processo, causando espansione e contrazione ripetute che stressano ulteriormente il materiale. Nei materiali come le vernici, la rottura può manifestarsi come screpolature o sfaldature della superficie, compromettendo sia l’estetica che la protezione del substrato.
Ossidazione
L’ossidazione è un processo chimico in cui i materiali reagiscono con l’ossigeno presente nell’aria. Nei materiali polimerici, l’ossidazione può essere accelerata dai raggi UV. Questo porta a una perdita di integrità meccanica, rendendo i materiali più fragili e meno resistenti. Nei metalli, ad esempio, l’ossidazione può causare corrosione e formazione di ruggine, indebolendo la struttura metallica e compromettendo la sicurezza e l’affidabilità del prodotto.
Per simulare l’invecchiamento e il deterioramento causati dalle condizioni atmosferiche, il tester UV sottopone i materiali a cicli ripetuti di radiazione ultravioletta e umidità, mantenendo temperature controllate. Il dispositivo utilizza lampade fluorescenti speciali che emettono radiazioni UV per simulare gli effetti della luce solare. Per replicare la rugiada e la pioggia, il tester utilizza un sistema di condensa o spruzzo d’acqua.
Questi cicli continui permettono di osservare e analizzare come i materiali reagiscono alle sollecitazioni ambientali, accelerando l’invecchiamento e rivelando potenziali punti deboli o difetti come, quelli già considerati, di dissolvenza, sfarinamento, riduzione d’intensità, rottura e ossidazione.
Il controllo preciso della temperatura e dell’umidità garantisce che le condizioni di test siano costanti e replicabili, fornendo dati affidabili sulla resistenza dei materiali agli agenti atmosferici. I risultati ottenuti grazie all’UV tester aiutano a migliorare la selezione dei materiali, garantendo che i prodotti finiti siano in grado di resistere alle condizioni reali di utilizzo. Pertanto, l’utilizzo del tester UV è essenziale per:
Valutare la durabilità dei materiali
Identificare la resistenza dei materiali all’esposizione prolungata ai raggi UV.
Garantire la conformità normativa
Assicurarsi che i prodotti rispettino le normative di sicurezza e qualità, quali: ISO 11507, ISO 4892-1, ISO 4892-3, ASTM D 4329, ASTM D 4587, ASTM G-151, BS 2782: Part 5, SAE J2020, JIS D 0205.
Ottimizzare i processi di produzione
Migliorare i processi di fabbricazione per aumentare l’efficienza e ridurre i costi.
Tester UV: uno strumento di prova indispensabile
Specializzata nel settore della caratterizzazione dei materiali, AMSE Srl offre una vasta scelta di camere per prove di invecchiamento accelerato UV progettate per riprodurre le condizioni di esposizione ai raggi ultravioletti.
I raggi UV rappresentano infatti una delle principali cause di deterioramento dei materiali. Per questo motivo vengono impiegate lampade UV capaci di simulare radiazioni con lunghezze d’onda ridotte. A seconda delle necessità di prova si possono selezionare lampade con lunghezze d’onda differenti, ciascuna in grado di generare un livello specifico di energia irradiata. In linea generale, le lampade UV si distinguono nelle due categorie principali: UVA e UVB.
Strumenti e sistemi di prova in evidenza
UV tester
AMSE propone una gamma completa di camere per prove di invecchiamento accelerato UV.
