Qu'est-ce qu'un test au xénon ?
Le test à l'arc au xénon est un type de test de vieillissement accéléré qui simule les effets néfastes du rayonnement solaire, de la chaleur et de l'humidité sur les matériaux. Les substrats testés sont exposés dans un environnement contrôlé reproduisant les conditions rencontrées en conditions réelles.
Technologies de base et principes de fonctionnement
Au cœur de ces chambres se trouvent des lampes à arc au xénon, qui produisent de la lumière grâce à une décharge électrique entre deux électrodes en tungstène à l'intérieur d'une enveloppe de verre de quartz remplie de xénon. Correctement filtrées, ces lampes produisent un spectre lumineux remarquablement proche de celui de la lumière solaire naturelle, incluant des composantes ultraviolettes (UV), visibles et infrarouges (IR).
Les chambres modernes intègrent des systèmes de contrôle avancés pour réguler :
Niveaux d'irradiance (généralement mesurés en W/m² à des longueurs d'onde spécifiques)
Température de la chambre (souvent comprise entre la température ambiante et plus de 100 °C)
Panneau noir ou température standard noire
Humidité relative (généralement 1095% HR)
Cycles de pulvérisation d'eau pour simuler la pluie ou la rosée
Les appareils les plus sophistiqués sont équipés de spectroradiomètres pour une surveillance continue et un contrôle automatique de l'irradiance, garantissant des conditions de test constantes tout au long des expériences.
Quelle est la norme pour les arcs au xénon ? Testing ?
Les chambres de vieillissement accéléré à arc au xénon sont conçues pour répondre à de nombreuses normes d'essai internationales, notamment :
ISO (Organisation internationale de normalisation) :
ISO 48922 : Matières plastiques – Méthodes d’exposition aux sources lumineuses de laboratoire – Partie 2 : Lampes au xénon
ISO 164742 : Peintures et vernis – Méthodes d’exposition aux sources lumineuses de laboratoire – Partie 2 : Lampes au xénon-arc
ASTM (American Society for Testing and Materials) :
ASTM G155 : Pratique standard pour l’utilisation d’un appareil à arc au xénon pour l’exposition de matériaux non métalliques
ASTM D2565 : Méthode normalisée pour l’exposition à l’arc au xénon des plastiques destinés aux applications extérieures
ASTM D4459 : Méthode normalisée d’exposition à l’arc au xénon des plastiques destinés à des applications intérieures
AATCC (Association américaine des chimistes et coloristes textiles) :
AATCC TM16 : Solidité des couleurs à la lumière
AATCC TM169 : Résistance aux intempéries des textiles : Exposition aux lampes au xénon
Autres normes régionales :
Norme industrielle japonaise JIS D0205
SAE J2412/J2527 (Automobile)
GB/T 1865 (Norme nationale chinoise)
Applications typiques et spécimens d'essai
Industrie automobile :
Éléments extérieurs : peintures, revêtements, plastiques, joints en caoutchouc, garnitures, rétroviseurs
Éléments intérieurs : tableaux de bord, sellerie, textiles, écrans d’affichage, panneaux de commande
Systèmes d'éclairage : matériaux des lentilles, réflecteurs, encapsulation des LED
| Matériaux de construction et construction :
Revêtements et peintures architecturaux Profilés de fenêtres, matériaux de toiture, revêtements extérieurs Mastics, adhésifs, produits de calfeutrage Matériaux composites, produits d'isolation2 |
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Textiles et vêtements :
Tissus d'extérieur (auvents, tentes, parasols)
Textiles automobiles
vêtements de protection
Tests de solidité des couleurs pour les colorants et les pigments
Plastiques et polymères :
Matériaux d'emballage
Produits de consommation
Films agricoles
Plastiques techniques pour applications extérieures
Revêtements et peintures :
revêtements d'entretien industriel
Peintures de retouche automobile
finitions et teintures pour bois
revêtements en poudre
Photovoltaïque et électronique :
matériaux d'encapsulation pour panneaux solaires
Boîtiers électroniques extérieurs
Connecteurs et matériaux isolants
Technologies d'affichage
Quelle est la différence entre les tests UV et les tests à l'arc au xénon ?
Analyse du spectre d'émission des tests à l'arc au xénon et aux UV
Une différence majeure entre les deux tests réside dans le spectre lumineux émis. Lors du test de vieillissement accéléré, la lumière des lampes à arc au xénon imite le spectre solaire, incluant la lumière visible et les ultraviolets.
Métriques de qualité et de stabilité spectrales:
| Paramètres | Configuration planaire | Configuration de l'arc |
| Correspondance spectrale UV | Classe B selon la norme ISO 4892-2 (300-400 nm) | Classe A/B selon le système de filtration |
| Stabilité du spectre visible | ±4% sur 500 heures | ±2,5% sur 500 heures |
| Contrôle des composants IR | Plus variable (650-800 W/m² au total) | Mieux contrôlé (600-750 W/m² au total) |
| Taux de dérive spectrale | 0,8-1,2%/100 heures | 0,5-0,8%/100 heures |
| Complexité du système de filtration | Plusieurs jeux de filtres par lampe | Système de filtre unique pour l'arc entier |
Performances spécifiques à l'application
Configuration planaire optimale
Tests d'écrans plats : Modules solaires, panneaux architecturaux, matériaux composites plats
Criblage à haut débit : Plusieurs petits spécimens disposés en grille
Études de sensibilité directionnelle : Matériaux aux propriétés anisotropes
Applications de R&D à faible coût : Là où l'uniformité absolue est moins critique
Configuration optimale pour l'arc
Tests de composants 3D : Pièces automobiles, produits de consommation, articles assemblés
Râteliers rotatifs pour échantillons : Tests de conformité aux normes (ISO, ASTM)
Études de haute précision : Évaluations des matériaux critiques dans les secteurs pharmaceutique, aérospatial et des matériaux
Tests de longue durée : Là où la stabilité spectrale est primordiale
Considérations relatives à la conformité aux normes
Normes reconnues pour chaque configuration
Les systèmes planaires sont généralement conformes wavec :
ISO 4892-2 (avec qualifications d'uniformité spécifiques)
ASTM G155 (modifié pour la géométrie plane)
Normes spécifiques à l'industrie pour les matériaux plats
Les systèmes d'arc sont généralement conformes wavec :
ISO 4892-2 (conformité totale)
ASTM G155, D2565, D4459
AATCC TM16, TM169
SAE J2527, J2412
CEI 61215 (photovoltaïque)
Le choix entre les configurations de lampes au xénon planes et à arc constitue une décision de conception fondamentale ayant des implications importantes sur les capacités de test, l'efficacité opérationnelle et la conformité réglementaire. Les systèmes plans offrent flexibilité et avantages économiques pour certaines applications, notamment avec des matériaux plats et dans les environnements de recherche. Les configurations à arc offrent une uniformité et une stabilité supérieures, ainsi qu'une large conformité aux normes, ce qui en fait le choix privilégié pour la plupart des applications de test industrielles.
