Che cos'è il test allo xeno?
Il test ad arco di xeno è un tipo di test di invecchiamento accelerato che simula gli effetti dannosi della luce solare, del calore e dell'umidità sui materiali. I substrati di prova vengono esposti in un ambiente controllato che riproduce le condizioni sperimentate nel mondo reale.
Tecnologia di base e principi operativi
Il cuore di queste camere è costituito da lampade ad arco allo xeno, che generano luce attraverso una scarica elettrica tra due elettrodi di tungsteno all'interno di un involucro di vetro al quarzo riempito di gas xeno. Se opportunamente filtrate, le lampade allo xeno producono una distribuzione spettrale di potenza notevolmente simile a quella della luce solare naturale, includendo le componenti ultraviolette (UV), visibili e infrarosse (IR).
Le camere moderne incorporano sistemi di controllo avanzati per regolare:
Livelli di irradianza (tipicamente misurati in W/m² a lunghezze d'onda specifiche)
Temperatura della camera (spesso compresa tra ambiente e 100°C+)
Pannello nero o temperatura standard nera
Umidità relativa (tipicamente 1095% RH)
Cicli di spruzzi d'acqua per simulare pioggia o rugiada
Le unità più sofisticate sono dotate di spettroradiometri per il monitoraggio continuo e il controllo automatico dell'irradianza, garantendo condizioni di prova costanti per tutta la durata degli esperimenti.
Qual è lo standard per l'arco allo xeno? Tstai dormendo?
Le camere di invecchiamento atmosferico ad arco di xeno sono progettate per soddisfare numerosi standard di prova internazionali, tra cui:
ISO (Organizzazione internazionale per la normazione):
ISO 48922: Materie plastiche Metodi di esposizione a sorgenti luminose di laboratorio Parte 2: Lampade allo xeno
ISO 164742: Pitture e vernici Metodi di esposizione a sorgenti luminose di laboratorio Parte 2: Lampade allo xeno
ASTM (Società americana per i test e i materiali):
ASTM G155: Pratica standard per il funzionamento di apparecchi di illuminazione ad arco allo xeno per l'esposizione di materiali non metallici
ASTM D2565: Pratica standard per l'esposizione allo xeno di materie plastiche destinate ad applicazioni esterne
ASTM D4459: Pratica standard per l'esposizione allo xeno di materie plastiche destinate ad applicazioni interne
AATCC (Associazione Americana dei Chimici e dei Coloristi Tessili):
AATCC TM16: Solidità del colore alla luce
AATCC TM169: Resistenza agli agenti atmosferici dei tessuti: esposizione alla lampada allo xeno
Altri standard regionali:
JIS D0205 (standard industriali giapponesi)
SAE J2412/J2527 (Automotive)
GB/T 1865 (standard nazionale cinese)
Applicazioni tipiche e campioni di prova
Industria automobilistica:
Componenti esterni: vernici, rivestimenti, plastica, guarnizioni in gomma, finiture, specchietti
Componenti interni: cruscotti, rivestimenti, tessuti, schermi di visualizzazione, pannelli di controllo
Sistemi di illuminazione: materiali delle lenti, riflettori, incapsulamento dei LED
| Materiali da costruzione e costruzione:
Rivestimenti e vernici architettoniche Profili per finestre, materiali per coperture, rivestimenti Sigillanti, adesivi, composti per calafataggio Materiali compositi, prodotti isolanti2 |
 |
Tessili e abbigliamento:
Tessuti per esterni (tende da sole, tende, ombrelloni)
Tessuti per l'automotive
Indumenti protettivi
Test di solidità del colore per coloranti e pigmenti
Plastica e polimeri:
Materiali di imballaggio
Prodotti di consumo
Film agricoli
Materie plastiche tecniche per applicazioni esterne
Rivestimenti e vernici:
Rivestimenti per la manutenzione industriale
Vernici per la riverniciatura delle auto
Finiture e tinte per legno
Rivestimenti in polvere
Fotovoltaico ed Elettronica:
Materiali di incapsulamento dei pannelli solari
Contenitori elettronici per esterni
Connettori e materiali isolanti
Tecnologie di visualizzazione
Qual è la differenza tra il test UV e il test ad arco di xeno?
Analisi dell'output spettrale dei test ad arco di xeno e UV
Una differenza fondamentale tra i due test è l'emissione spettrale delle sorgenti luminose. Nel test di invecchiamento, la luce delle lampade ad arco allo xeno imita lo spettro della luce solare. Include sia la luce visibile che quella UV.
Metriche di qualità e stabilità spettrale:
| Parametro | Configurazione planare | Configurazione dell'arco |
| Corrispondenza spettrale UV | Classe B secondo ISO 4892-2 (300-400 nm) | Classe A/B a seconda del sistema di filtraggio |
| Stabilità dello spettro visibile | ±4% oltre 500 ore | ±2,5% oltre 500 ore |
| Controllo dei componenti IR | Più variabile (650-800 W/m² totali) | Meglio controllato (600-750 W/m² totali) |
| Tasso di deriva spettrale | 0,8-1,2%/100 ore | 0,5-0,8%/100 ore |
| Complessità del sistema di filtraggio | Più set di filtri per lampada | Sistema di filtro singolo per l'intero arco |
Prestazioni specifiche dell'applicazione
Ottimale per la configurazione planare
Test del pannello piatto: Moduli solari, pannelli architettonici, materiali compositi piatti
Screening ad alta produttività: Numerosi piccoli esemplari disposti a griglia
Studi di sensibilità direzionale: Materiali con proprietà anisotropiche
Applicazioni di ricerca e sviluppo a basso costo: Dove l'uniformità finale è meno critica
Ottimale per la configurazione dell'arco
Test dei componenti 3D: Parti di automobili, prodotti di consumo, articoli assemblati
Portacampioni rotanti: Test di conformità standard (ISO, ASTM)
Studi ad alta precisione: Valutazioni di materiali critici nel settore farmaceutico, aerospaziale
Test di lunga durata: Dove la stabilità spettrale è fondamentale
Considerazioni sulla conformità standard
Standard riconosciuti per ogni configurazione
I sistemi planari sono generalmente conformi iocon:
ISO 4892-2 (con specifiche qualifiche di uniformità)
ASTM G155 (modificato per geometria planare)
Standard specifici del settore per materiali piani
I sistemi ad arco sono generalmente conformi iocon:
ISO 4892-2 (piena conformità)
ASTM G155, D2565, D4459
AATCC TM16,TM169
SAE J2527, J2412
IEC 61215 (fotovoltaico)
La scelta tra configurazioni planari e ad arco per lampade allo xeno rappresenta una scelta progettuale fondamentale con implicazioni significative per la capacità di test, l'efficienza operativa e l'accettazione normativa. I sistemi planari offrono flessibilità e vantaggi in termini di costi per applicazioni specifiche, in particolare con materiali piani e ambienti di ricerca. Le configurazioni ad arco offrono uniformità, stabilità e conformità agli standard superiori, rendendole la scelta preferita per la maggior parte delle applicazioni di test industriali.
