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Pruebas UV en plásticos: todo lo que necesita saber

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probador de intemperismo acelerado uv
Los plásticos contienen una variedad de materiales de refuerzo y aditivos de relleno. La combinación de estos materiales y el proceso de fabricación tienen un impacto considerable en las propiedades mecánicas de los plásticos.
Tabla de Contenido

Introducción

El uso y la importancia del plástico siguen creciendo. El plástico comprende una gama de compuestos sintéticos y naturales que ofrecen propiedades mecánicas específicas para diversas aplicaciones e industrias.

Los plásticos contienen una variedad de materiales de refuerzo y aditivos de relleno. La combinación de estos materiales y el proceso de fabricación tienen un impacto considerable en las propiedades mecánicas de los plásticos.

La calidad del plástico es a menudo sinónimo de qué tan bien un material cumple con sus expectativas de rendimiento. 

Así que hoy,  aprenderá sobre las pruebas UV en plásticos de plásticos para lograr la calidady.

¡Vamos a empezar!

¿Por qué someter los plásticos a pruebas UV?

La exposición ultravioleta (prueba UV) se realiza para saber cómo resistirá un material los efectos dañinos de la exposición ultravioleta.

 La exposición prolongada a los rayos UV causa muchos efectos entre ellos

  • Fatiga y reducción de la fuerza. 
  • Coloración amarillenta o decoloración,
  • Agrietamiento,
  •  Fragilidad
  •  Y deterioro general 

¿Cómo se realizan las pruebas UV?

Las pruebas UV se utilizan para productos, piezas y componentes bajo condiciones de radiación solar. Los productos se someten a exposición ultravioleta en un ambiente controlado.

probador de intemperismo acelerado uv
probador de intemperismo acelerado uv

 Se utiliza un simulador para crear radiación ultravioleta. Y simule el período de exposición.

Las pruebas producen condiciones a las que es probable que esté expuesto un producto durante su vida útil. 

La prueba se realiza siguiendo ES-61439 1 Resistencia a la radiación ultravioleta (UV).

Exposición a los rayos ultravioleta en su región

La resistencia a los rayos UV de los plásticos se expresa en años.

La vida útil del plástico depende de la cantidad total de radiación UV a la que esté expuesto su material. 

Se trata de cambios en las áreas geográficas, ya que la radiación solar no se distribuye por igual en todo el mundo. La distribución desigual de la radiación solar está influenciada por la altitud, la latitud,

temporada y condiciones atmosféricas

Además, la radiación solar total recibida a nivel del suelo consta también de diferentes componentes como la radiación directa e indirecta.

 Las isolíneas de la radiación solar global media se han desarrollado utilizando datos proporcionados por satélites. Luego se ilustran en mapas.

mapa del mundo de klangley
mapa del mundo de klangley

Puede descargar un mapa de radiación y determinar el nivel de radiación promedio en su región, comúnmente expresado en kilo Langley por año (kLy / año). El Langley como unidad de medida de la potencia de radiación toma su nombre del Centro de Investigación Langley de la NASA. 

El centro estudia el impacto de la radiación solar en la Tierra.

1 kilo de Langley = 1 kcal / cm2 = 41.8 MJ / m2

1 kilo de Langley por año = 1.3 W / m2

Por ejemplo, en la mayor parte del norte de Europa, el nivel medio de radiación oscila entre 80 y 100 kLy / año.

Al comprar, por ejemplo, una malla o una lona, ​​pregunte por el factor de resistencia a los rayos UV de su producto.

EyouAgro proporciona productos donde esta medida es aplicable, un factor de resistencia a los rayos UV, expresado como radiación total durante la vida mínima del producto. 

Digamos que tiene un producto con 500 kLy / año. Y tiene la intención de usarlo al aire libre en el norte de Europa. Si la radiación es de 100 kLy / año, su producto tendrá una vida útil UV de 5 años.

¿Qué implican las pruebas UV? 

El envejecimiento acelerado y las pruebas de intemperismo UV. Las pruebas de intemperismo en polímeros, recubrimientos, metales y componentes pequeños. Los laboratorios de Element están equipados para realizar algunas de las normas de prueba UV más populares, incluidas ASTM G154, ASTM G155 e ISO 4892.

métodos para predecir la reacción de los plásticos a los rayos ultravioleta 2
métodos para predecir la reacción de los plásticos a los rayos ultravioleta 2

Hay cuatro métodos comunes para producir muestras de prueba de plástico: 

  • Maquinado - Tomar una muestra del material de prueba y darle forma triturando o cortando el material no deseado. Esto se realiza en plásticos rígidos.
  • Troquelar - Las muestras son fáciles de producir ya que se pueden cortar muchas muestras de una sola hoja de material.
  • El moldeo por inyección - Consiste en calentar el material plástico hasta que sea líquido e inyectarlo en el molde de la forma deseada. Permite la producción de formas altamente especializadas.
  • Moldeo por compresión - Las probetas que se moldean por compresión se forman empujando el material en un molde para que se deforme en la forma del molde.

¿Cómo eliges el proceso a utilizar? Dependerá de las características del material con el que se realice la prueba.

¿Cómo se analizan y prueban los materiales?

El análisis de materiales y las pruebas de exposición a los rayos UV se llevan a cabo mediante un proceso conocido como envejecimiento acelerado. Se trata de la simulación de condiciones ambientales utilizando cámaras e instrumentos especiales para acelerar el proceso de meteorización, midiendo sus efectos sobre componentes, productos y materiales.

Los factores clave que forman la evaluación de una prueba y análisis de materiales incluyen: 

  • El material cambia por la exposición a los rayos UV.
  • En qué medida se han alterado sus propiedades
  • Y cómo se compara el cambio con los materiales alternativos que podrían usarse

Esto forma una base documentada de comparación e información detallada de materiales para los fabricantes en la producción de plásticos. 

Como puede ver, los efectos de la degradación y la decoloración deben estar dentro de un rango aceptable.

Normas de ensayo

Tiene una selección de estándares de prueba que incluyen:

  • Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) 
  •  Práctica estándar para lámpara UV fluorescente 
  • Especificación del método de la Organización Internacional de Normalización (ISO) para exponer muestras a la luz de arco de xenón en presencia de humedad, para reproducir los efectos de la intemperie que se producen cuando los materiales se exponen en entornos reales de uso final.

¿Qué tecnología se utiliza?

La prueba, la medición y el análisis de la degradación UV implica la siguiente maquinaria de prueba UV fluorescente, de arco de xenón y de arco de carbono para simular entornos climáticos.

Equipo de prueba fluorescente

  • Las bombillas se utilizan para emitir una cantidad controlada de luz dentro de un espectro UV específico. 
  • Simulación del mundo real para acelerar la degradación de los rayos UV. 
  • Rentable y muchas muestras se pueden exponer simultáneamente.
  • La mayoría de los tipos de análisis económicos y muestras individuales o muchas muestras pueden exponerse a la vez.

Máquinas de arco de xenón 

  • Pruebe el espectro de radiación de la luz solar simulada
  • Usa el gas noble para crear un arco de luz. 
  • El mejor tipo de equipo para probar la decoloración en materiales y recubrimientos, debido a la sensibilidad de los pigmentos y tintes a longitudes de onda UV más largas.
  • Las variables ambientales como la temperatura y la humedad se pueden controlar para simular con mayor precisión las condiciones del mundo real.

Prueba de arco de carbono 

  • Simula la luz solar natural con precisión y produce una alta intensidad de rayos UV. 
  • Dar como resultado un análisis poco fiable 
  • Económico.

Escenario futuro

La degradación del polímero a través de la exposición a los rayos UV estará liderada por las tendencias mundiales en la producción de plástico. Entonces esto requiere: 

  • Las partes interesadas trabajan en estrecha colaboración para acordar estándares comunes. 
  • Compartir plataformas que conducirán a una adopción industrial más estandarizada de la durabilidad de la exposición a los rayos UV 
  • Reducción de costos, riesgos y plazos de producción de investigación y desarrollo

Además, los métodos de control de calidad estandarizados se generalizarán en muchos países debido a las adquisiciones a medida que se apliquen la centralización de la producción y las economías de escala.

Conclusión

Si un producto se va a exponer a la luz solar directa, se deben especificar los estándares de prueba.

Asegúrese de que las formulaciones deseadas para mantener las propiedades a largo plazo incluyan aditivos para el proceso de fusión o, si los aditivos se pueden mezclar en un volumen alto, se pueden combinar con resina.

Las pruebas UV forman la parte principal del control de calidad para que los fabricantes estén equipados para adaptarse a un mercado global en transformación. 

Póngase en contacto con EyouAgro hoy en [correo electrónico protegido] o visite www.eyouagro.com para obtener más información sobre nuestros productos con prueba de rayos ultravioleta, como lonas y redes.

Hola, soy Kevin Lyu, fundador de Eyouagro.com, empresa familiar
Un experto en protección de la agricultura, especialista en textiles.
En los últimos 24 años, hemos ayudado a 55 países y más de 150 clientes como granjas, huertos, viñedos a proteger sus plantas. El propósito de este artículo es compartir el conocimiento relacionado con la protección del cultivo de la agricultura para hacer que la planta sea más saludable y fuerte.
Estamos a su disposición para cualquier información técnica o comercial.

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