Sluneční svit, teplo a vlhkost způsobují každoročně těžko vyčíslitelné škody na výrobcích, stavbách, nátěrových systémech a většině materiálů, které nás obklopují. Dochází ke změnám barevného odstínu, praskání, delaminaci, žloutnutí, odlupování barev, ztrátě mechanických vlastností nátěrových systémů, plastů a mnoha dalších materiálů. K poškození dochází především v exteriéru, ale také v interiérových podmínkách s průnikem světla přes okna nebo za působení umělého osvětlení. Přístroje firmy Q-LAB Corporation pro sluneční simulace s celým spektrem slunečního záření nám tak ve výzkumu i běžné technické praxi pomáhají stanovit odolnost materiálů a stanovit nové receptury nátěrových systémů, plastů i dalších materiálů s vyšší odolností vůči výše zmíněným degradačním faktorům. Základním motem vývoje strojů firmy Q-LAB je jejich jednoduché užití pro obsluhu, snadné programování, cenově dostupný servis a levný provoz. Přístroj e pro ko mplexní sluneční si mulaci řady Q-SUN Kompletní světelné spektrum slunečního záření dopadající na zemský povrch lze nejlépe simulovat xenonovou výbojkou. Tento světelný zdroj však vyzařuje i UV záření o nižších vlnových délkách než jsou přítomny na zemském povrchu, proto se vždy světlo filtruje filtry o různých počátečních propouštěcích délkách (cut on délkách), aby bylo možno nastavit parametry světla exteriéru či interiéru budov, případně pak světelné charakteristiky požadované škálou zkušebních norem. K dispozici jsou tři základní modely xenonových strojů, stolní malý Q-SUN XE1 a vysokokapacitní i pro rozměrné 3D vzorky model Q-SUN XE3, oba s pevnou plochou pro umístění vzorků, a dále pak přístroj s otočným držákem vzorků model Q-SUN XE2. Všechny stroje jsou plnohodnotně vybaveny řízením intenzity osvitu a možností filtrace světla na požadovaná spektra a lze je použít pro testy fotostability, barevné stability a weathering testování. Výhodou všech strojů je chlazení vzduchem, které nevyžaduje manipulaci s chladicí vodou, stroj zjednodušuje a zlevňuje. Chlazení vzduchem taktéž odstraňuje nebezpečí kontaminace světelných filtrů úsadami z vody. Přístroje Q-SUN XE 1 a XE 3 (obr. 1) mohou být vybaveny externím chladicím zařízením pro práci s teplocitlivými vzorky a mohou pracovat při osvitu s nižšími teplotami. Přístroj Q-SUN XE 2 (obr. 2) s otočným karuselem na vzorky je především určen pro ploché vzorky do tloušťky max. cca 3 cm. K dispozici jsou i speciální držáky na vzorky s nastavitelným uchycením vzorku tak, aby i různě silné vzorky byly umístěny ve stroji vždy ve stejné vzdálenosti od světelného zdroje. Tento model jako plnohodnotný stroj pro testování v xenonovém záření včetně regulace relativní vlhkosti vyniká malým zástavbovým prostorem, lze jej stěhovat i dveřmi širokými 70 cm (!!!), je napájen ze sítě 230 V/1N, a tudíž jej lze bez dalších investic provozovat v každé laboratoři. Stroj XE2 používá jednu vertikálně umístěnou vzduchem chlazenou lampu, kolem které se točí karusel se vzorky. Lampu od vzorků odděluje soustava filtrů, používá se vždy soustava dvou filtrů, vnitřních 14 plochých filtrů uspořádaných do dvoupatrového heptagonu a vnější cylindr oddělující prostor vzorků od prostoru lampy. Model XE2 a XE3 je vybaven řízením relativní vlhkosti vzduchu ve zkušebním prostoru v rozsahu 20–98 % RH. Všechny modifikace stroje (XE1, XE2, XE3) lze doplnit postřikovým systémem pro programovatelné sprchování vzorků demineralizovanou vodou. Sprchování – ostřik – lze doplnit i ze spodní neozařované strany (na tzv. dual spray), případně lze vzorky ostřikovat pouze ze spodní strany (back spray). Ostřik lze realizovat i kyselými roztoky jako simulaci kyselého deště. Základní výhodou strojů je jednoduše měnitelná lampa (provádí obsluha) a světelné filtry s neomezenou životností (kromě IR filtrů s omezenou životností). Doporučená životnost lamp je 1500 h. Po této době dochází u lamp k postupnému mírnému navyšování dlouhovlnného záření na úkor krátkovlnného a test se tak stává pro vzorky méně náročný v oblasti UV záření. Filtraci světla lze provádět na již zmíněné podmínky exteriéru a interiéru v různých definicích celkem 9 systémy filtrace světla. Filtry vyměňuje obsluha stroje bez nutnosti servisního zásahu. Kontrola světelné intenzity se provádí světelnými senzory samostatnými pro každou lampu. Senzory se používají s citlivostí na vlnové délce 340 nebo 420 nm nebo senzory snímající celou oblast UV záření, tzv. TUV senzory (300 až 400 nm). Kalib race sv ětelné intenzi ty Všechny stroje Q-SUN mají totožný systém kalibrace světelné intenzity. Tento systém umožňuje především: » kalibraci při běžné práci stroje, kdy stroj nadále pokračuje v testu za zadaných podmínek zkoušky a používá svá pracovní čidla k běžné regulaci » stroj je ke kalibraci připraven bez jakékoliv změny nastavení, pouze obsluha připojí do zásuvky na řídicím čelním panelu kalibrační radiometr » kalibrace probíhá bez zadávání jakýchkoliv dat do přístroje a vylučuje tak lidskou chybu při manipulaci s čísly » samotná kalibrace proběhne pouze stisknutím odpovídajícího tlačítka na radiometru. Přístroje Q-SUN musejí být vybaveny radiometrem podle druhu používaných senzorů odpovídajících světelným filtrům a většinou i podle předpisu dané zkušební normy. Správnou kalibrací strojů po 500 hodinách provozu je zaručeno, že stroje namáhají světlem vzorky stále stejně a naměřených výsledků je možno kontinuálně použít k porovnání testů po mnoho let. K přístrojům firmy Q-Lab Corporation je k dispozici záznamový software společný pro všechny modely. Připojení komor se realizuje přes síťové rozhraní na počítač uživatele. Vzhledem k nízké pořizovací ceně i k nízkým provozním nákladům se tak stává xenonová simulace dostupná široké škále uživatelů. Je optimálním strojem pro automotive, plastikářský, textilní průmysl, výrobu nátěrových hmot i mnohá další odvětví průmyslu. Ing. Milan Pražák, LABIMEX CZ s. r. o. Na Zámecké 11, 140 00 Praha 4 www.labimexcz.cz, prazak@labimex.cz, +420 602 366 407
