Почему бесцветные лаки тестируют на Флориде?

Отвечая, следует вспомнить историю из прошлого. Город Майами был местом доставки и распределения автомобилей по всей территории Соединенных Штатов. Часто автомобили стояли на стоянке в течение нескольких месяцев в ожидании погрузки на корабль. Тогда было замечено, что на некоторых из них, в течении короткого времени, начинали появляться зачатки коррозии. Исследуя эти случаи было замечено, что специфические климатические условия, преобладающие в этой части мира, значительно ускоряют коррозию покрытий. Так появилась идея, чтобы начать испытание покрытий автомобилей именно здесь.

Прошло много времени с тех пор, повышены стандарты качества для устойчивости лаковых поверхностей на внешние факторы и разработано множество новых тестов, чтобы помочь оценить влияние внешних факторов на лак в долгосрочной перспективе. Наилучшие тем не менее, проводят испытания лаков в условиях наиболее близких к естественным - выбирая Флориду.

Главными атмосферными факторами, влияющими на коррозию материала, являются: солнце, высокая температура и влажность. Наиболее важным регионом, в котором проводятся естественные субтропические климатически испытания, является юг Флориды. Она характеризуется специфическим, суровым климатом и близостью океана, что позволяет наилучшим образом оценить прочность тестируемого материала. Высокая температура и высокая влажность в течении всего года, это суровые условия для любой окрашенной поверхности

D Для сравнения, в Польше среднее количество осадков в три раза меньше, чем во Флориде, и один год эксплуатации на солнце на западном побережье Америки можно сравнить с несколькими годами старения в нашей стране.

Тесты «солнцем» в субтропическом климате южной Флориды были впервые проведены в 1920 году. Инициировали их растущие беспокойства представителей автомобильной промышленности, которые хотели получить гарантию качества и долговечности своих продуктов.

Что вредит сильнее всего - влажность или температура?

Три основных атмосферных фактора влияющих на краску: солнечное излучение, перепады температуры и влажность. Это они отвечают за нежелательную реакцию материала, что зачастую приводят к ненужному и преждевременному выходу из строя продукта.

Невозможно определить какие факторы влияют на коррозию материала в наибольшей степени, потому что различные типы солнечного излучения, различные фазы влажности и температуры влияют на материал. Эти факторы в сочетании с воздействием вторичных факторов, таких как загрязнённый воздух, биологические явления или присутствие соли могут привести к повреждению лакокрасочного покрытия.

Солнечное излучение, достигающее Земли, можно разделить на три основные группы: УФ-излучения, видимое излучение и инфракрасное излучение. Выставляя лак на солнце следует обеспечить устойчивость к каждому из составляющих солнечного излучения. Продолжительное воздействие солнечного света может влиять на качество покрытия, и в том числе и цвет краски.

Температура, как высокая так и низкая, оказывает влияние на механическое напряжение материал и как следствие, изменяя форму может привести к образованию трещин в покрытии.  Дождь, который периодически смывает грязь и мусор с поверхности лака, также является фактором, который ускоряет процесс коррозии. Капли дождя, падающие на экспонированные и нагретые на солнце поверхности, быстро охлаждают элемент, а резкие изменения температуры вызывают опасное в своих последствия напряжение материалов. Угол падения солнечных лучей на Земле (Майами), в зависимости от времени года.

Такое синергические влияние УФ-излучения, температуры и влажности приводит к тому, что Майами является идеальным местом для тестирования стабильности материалов в естественных условиях. Яркое солнце, теплый и влажный климат особенно подходит для изучения изменения цвета, потери цвета и блеска, появление трещин, вскипания лака или ускоренной коррозии.

Как выполняется тест «Флорида»?

Методы измерений описываются автомобильными стандартами такими как ASTM G7, ASTM G24, ASTM D143 - они описываю прямое воздействие, и ASTM G50, которая определяет коррозионные испытания в естественных атмосферных условиях. Наиболее важным в тесте является метод установки и экспозиции, угол тестируемого продукта.

Это оказывает существенное влияние на каждый критический параметр теста, таких как доза солнечной энергии, температура и влажности образцов, время увлажнения. Надлежащим образом выбранный угол воздействия оказывает влияние на увеличение или уменьшение дозы облучения. Каждый элемент выставленный наружу получит больше лучей, когда солнце попадает прямо, чем когда луч падает под углом. Во Флориде, когда солнце в зените, образец выставленный под углом 5 ° получит больше энергии чем при 45 ^o. В зимний период, когда все наоборот - больше энергии получит объект под углом 45 ^o. Угол экспозиции образцов в зависимости от месяца (Майами).

В автомобильной промышленности чаще всего используется угол 5 ^o, так как небольшой угол позволяет стечь воде и получить более высокое излучение в течение всего года, особенно летом, когда эффекты усиливаются за счет температуры. Угол также влияет на скорость нагрева и охлаждения образца. А это в свою очередь влияет как на количество времени, в течении которого образец мокрый от росы, дождя. Экспозиция под прямым углом непосредственно влияет на достоверность результатов испытаний.

С апреля по август используются угол 5 ^o, в сентябре 25 ^o, с октября по февраль 45 ^o, а в марте угол 25^o. Изменение угла предназначено для оптимизации частоты солнечного излучения в любое время года.^o.

Технические аспекты тестирования

W  Образцы, во время испытаний, размещены в рамках или на стойках спроектированных таким образом, чтобы не мешать процессу тестирования и не вызывали повреждений исследуемого материала. Как правило, формы из алюминия позволяют легко изменять угол образцов. Способ сборки также влияет на температуру, которая может вызвать коррозию материала.   Для большинства материалов используется прямое воздействие, это означает, что поверхность образца подвергается воздействию солнечных лучей и не прикрывается.

Почему Флорида?

Часто предлагаются тесты в климатических кабинах, УФ и сольных. Они длятся гораздо быстрее и по мнению тестирующих позволяют получить достоверные результаты.   Проведено множество исследований сравнивающих результаты испытаний проведенных в естественных условиях и в лабораториях. Из сравнений видно, что при тестах УФ-излучения, результаты были похожи, в то же время другие параметры значительно отличались. Промышленность ожидает ускорения атмосферных исследований при сохранении высокой точности данных.

Увеличение скорости тестирования образцов при сохранении надежности природных условий все еще очень трудно достичь. Таким образом, только небольшая группа компаний выполняет эти два типа тестов. Это сложно и дорого - я знаю об этом, потому что ежедневно использую эти два метода тестирования и я убежден, что на данный момент только сочетание различных методов позволяет получить уверенность в качестве тестируемых покрытий. Нам повезло, что мы имеем возможность тестировать образцы в нашей лаборатории в Майами.