Testen van veroudering

Uit Technotheek
Versie door Jet (Overleg | bijdragen) op 30 okt 2012 om 16:27
(wijz) ← Oudere versie | Huidige versie (wijz) | Nieuwere versie → (wijz)
Ga naar: navigatie, zoeken
Testen van veroudering
Testen ikeastoel.png
Eigenschappen
Categorie: Ontwerpinformatie
Originele auteur: Noor Reigersman en Lex van der Meer
Jaar: 2010
Wikipedia link: Accelerated aging

Inhoud

Beschrijving

“Het principe van verouderingstesten is de blootstelling van producten gedurende een bepaalde periode of cyclus aan bepaalde omstandigheden (simulatie van de werkelijkheid) en het vaststellen van de kritische eigenschappen voor en na de blootstelling.” (Intertek, 2010) Deze testen kunnen onversneld worden uitgevoerd, waarbij het product of materiaal in de ‘echte’ tijd verouderd. Vaak worden echter versnelde testen uitgevoerd met behulp van testcabines die een cyclus versnellen of omstandigheden heftiger maken. Vaak is een verouderingstest een manier om producten te conditioneren voordat ze getest worden op de functie die ze moeten vervullen. Het product of materiaal wordt verouderd voordat het getest wordt zodat er sprake is van een meer realistische testsituatie. Zo kunnen producten worden getest als ze qua slijtage al een jaar in gebruik zijn, in plaats van dat ze net nieuw uit de fabriek komen. Een helm moet bijvoorbeeld ook na een jaar gebruik nog goed werken. In deze datasheet is er een indeling in soorten verouderingstesten gemaakt volgens de volgende boom.

Indeling.jpg

Proces

Weathering

Bij weathering testen wordt een product of materiaal blootgesteld aan weersinvloeden. Het testmateriaal wordt blootgesteld aan vocht, temperatuur, UV-straling en/of chemicaliën. Weathering testen worden vaak gebruikt om de eigenschappen van coatings, metalen, kunststoffen, keramiek , textiel en verf te testen. Er zijn versnelde en onversnelde test methodes.

Onversneld

Hierbij worden weersinvloeden in de ‘normale’ tijd getest. Materialen (vaak in de vorm van tegels) worden een paar jaar lang buiten neergelegd. Het bedrijf houdt van elke dag bij wat voor weer het is geweest; hoeveel zonlicht, vochtigheid, neerslag etc. Met deze gegevens kunnen de tegels geanalyseerd worden. TNO Quality B.V. doet dit bijvoorbeeld in Enschede. Zij hebben tegels op het dak liggen. Ook het Amerikaanse bedrijf Q-lab heeft zo een test opstelling in de woestijn in Arizona (zie afbeelding).

Een onversnelde weathering testopstelling van Q-lab in Arizona

Versneld

Bij versnelde weathering testen wordt gebruik gemaakt van testcabines die weersinvloeden nabootsen en versnellen. De testmaterialen liggen bijvoorbeeld onder een lamp die zonlicht nabootst en de intensiteit verhoogt. Een cyclus, zoals het dag-dauw ritme kan worden nagebootst door materialen constant nat te spuiten en op te laten drogen. Zo worden ook de materialen blootgesteld aan vocht, extreme temperaturen, temperatuurscycli en zuur (zure regen) en zout (aan zee) oplossingen. In de alinea ‘Gereedschap’ is meer te lezen over de cabines waarin dit soort testen worden uitgevoerd. Bij ‘Filmpjes’ is ook een link gegeven waar een testcabine in werking te bekijken is.

Het resultaat van een corrosietest met behulp van een zoutspray machine

Veroudering door zonlicht versnellen is moeilijk. Lampen die gebruik maken van een kortere golflengte dan zonlicht zorgen ervoor dat materiaal sneller stuk gaat. Dit levert een snellere test op, maar is minder betrouwbaar. Hoe meer het echte zonlicht wordt nagebootst hoe langer de test vaak ook duurt. Hierbij moet de opdrachtgever dus een keus maken tussen een kortere test en minder betrouwbaar resultaten en een langere test met betrouwbaardere resultaten.

Mechanisch

Hierbij wordt de invloed van het gebruik op het product getest. Mechanische testen zijn dan ook vooral van toepassing op producten die herhaaldelijk worden gebruikt, zoals telefoons, laptops, wasmachines en meubilair. Dit soort producten worden normaal niet constant blootgesteld aan gebruik; het onversneld testen ervan zou dan ook lang duren. Daarom wordt er meestal versneld getest. Hierbij wordt de cyclus van gebruik nagebootst en wordt het product daar constant aan blootgesteld. In een speciale machine worden bijvoorbeeld Motorola telefoons constant open en dicht geklapt, of op de grond gegooid. Autobanden draaien constant om te zien hoe snel ze slijten. Bij IKEA wordt een stoel onder een machine gezet die constant de belasting van gaan zitten en opstaan nabootst (zie afbeelding). Wasmachines worden constant gedraaid in plaats van een paar keer in de week.

De testopstelling van een IKEA stoel

Bij een versnelde verouderingstest is het een risico dat het product stuk gaat door iets wat in de werkelijkheid niet voor zou komen. Als een wasmachine bijvoorbeeld constant draait, gaat hij stuk door verhitting. Dit komt in de werkelijkheid echter nauwelijks voor omdat hij na een wasbeurt vaak een poosje uit staat. Deze fout in de test kan worden voorkomen door standaard een pauze van 30 minuten in de cyclus te bouwen na elke wasbeurt.

Gereedschap

Weathering

Bij versneld weathering wordt gebruikt gemaakt van testcabines die verschillende weersinvloeden kunnen nabootsen, zoals zonlicht-, dag-dauw-, zout- en vochtcabines. Voor het nabootsen van zonlicht zijn verschillende soorten lampen die verschillende golflengtes of intensiteit van licht uit kunnen zenden. Een bedrijf dat deze cabines verkoopt is Suga Test Instruments Co., Ltd. Zij hebben een zeer uitgebreide online catalogus.

De SX75 7,5 kW Super Xenon Weather Meter, een testcabine voor zonlicht van Suga Test Instruments Co., Ltd..

Mechanisch

Bij mechanische verouderingstesten is het gereedschap zeer product specifiek. IKEA heeft bijvoorbeeld zelf een testmachine gebouwd die precies geschikt was om een IKEA stoel te testen. Een algemene testcabine is een HALT/HASS testcabine. Deze test op extreme temperaturen en trillingen.

Een HALT/HASS testcabine van TIRA

Materialen

In principe kunnen alle materialen getest worden op veroudering.

Toepassingen

Verouderingstesten worden toegepast bij producten of materialen die langer mee moeten gaan. Wegwerpbestek wordt natuurlijk niet onderworpen aan een verouderingstest bijvoorbeeld. Voorbeeld van een toepassing:

“Een tandarts moest gereedschappen regelmatig vervangen doordat de betrouwbaarheid door herhaalde sterilisatie verminderde. Er kon worden aangetoond dat door het aanpassen van de samenstelling van het basis materiaal de levensduur aanzienlijk verlengd kon worden.” (Intertek 2010)

Een veelvoorkomende toepassing van verouderingstesten is het testen van coatings. Dit kan versneld, in testkasten, of onversneld, zoals bijvoorbeeld bij coatings op tegels die op een dak gelegd worden om na lange periode te zien wat de weersinvloeden met de coatings gedaan hebben.

Voordelen

Wanneer een verouderingstest gedaan wordt voordat een product op de markt komt, is een voordeel dat tekortkomingen van het product verholpen kunnen worden voordat het product op de markt komt. Zo is er minder kans op klachten over het product en kunnen schadeclaims e.d. voorkomen worden.

Een voordeel van een versnelde verouderingstest is dat in korte tijd gekeken kan worden naar wat er met een product op lange termijn gebeurt. Een product kan op deze manier na het ontwikkelen relatief snel op de markt gebracht worden. Een voordeel van onversnelde verouderingstesten is dat deze testen heel betrouwbaar zijn. Hierbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan tegels met verschillende coatings die op een dak worden gelegd, om na een lange periode te zien wat er met de coatings gebeurd is.

Nadelen

Een nadeel van versnelde verouderingstesten is dat de testopstellingen en het testen duur is. Ook is het niet altijd zeker dat de testen betrouwbaar zijn. Bij het nabootsen van UV straling over een lange periode kan men zich namelijk afvragen of veel UV straling in een korte periode hetzelfde doet met een product als een normale hoeveelheid UV straling over een langere periode. Een nadeel van onversnelde verouderingstesten is dat het product een lange periode wordt blootgesteld aan bepaalde omstandigheden. Dit duurt lang en kan niet als een product binnen korte tijd op de markt gebracht moet worden.

Milieuaspecten

Aan de ene kant kan gezegd worden dat de testcabines voor het testen van versnelde veroudering milieuonvriendeijk zijn omdat ze veel energie verbruiken. Denk hierbij aan een 7.5 kW testcabine die UV straling uitzendt. Aan de andere kant; als een product getest wordt en men kan vroegtijdig het falen van een product detecteren, dan kan het product voordat het op de markt komt verbeterd worden. Op deze manier gaat het product langer mee en is het dus duurzamer.

Leveranciers en kenniscentra

Films

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen