Испытания на старение

Один из важных признаков качества материала – его поведение с течением времени. Тесты, оценивающие этот признак, называют испытаниями на старение, на срок годности или на стабильность. Центр «Ростест Урал» окажет содействие при подтверждении различных параметров продукции или материалов на соответствие законодательным стандартам.

Цели и задачи испытаний на старение

Тесты проводятся для готовых продуктов и исходных материалов. Комплектующие медицинского оборудования, самолетов и других устройств, готовая продукция, эксплуатируются в определенных условиях. Взаимодействуют с воздухом, влагой, подвергаются механической нагрузке. Самолет, собранный из тысяч разных материалов, может вылететь из жаркого тропического региона и спустя небольшое время оказаться на высоте 7 тыс. км, где температура воздуха на 42 градуса ниже.

В проверках на старение состояние материала после заданной нагрузки сравнивается с первоначальным. Процедура проводится еще до стадии разработки оборудования. Фиксируется изменение веса, запаха, цвета, кислотности, внешнего вида, вязкости, физико-химической структуры продукта и других показателей. При необходимости проводятся микробиологические тесты.

Для пакетированной продукции обязательны тесты, оценивающие поведение упаковочных материалов: герметичность, устойчивость к растрескиванию и разрыву.

Пластик, пластмасса, полимерные материалы, эластомеры подвергаются не только высоким или низким температурам, но и могут специфически реагировать на разброс температур, на сочетание целого комплекса погодных условий или химических агентов. Важна длительность воздействия факторов. Например, полимеры очень устойчивы к кратковременному воздействию высоких температур, но длительный период ухудшает их состояние, вплоть до разрушения.

От тестов зависит целый комплекс важных параметров изготовленного из материала предмета: срок службы, степень надежности и ее изменение с течением времени, требуемые и желательные условия эксплуатации. Это напрямую влияет на конечную стоимость продукта, его востребованность, на репутацию изготовителя.

Методики проведения тестов на старение

Конкретная методика зависит от материала. Тест может выполняться в ускоренных условиях или в режиме реального времени. Некоторые методы:

1. Тест на ускоренное старение ASTM F1980.
2. Тест на ускоренное старение ASTM G 154.
3. Испытания на сопротивление ASTM D 5510.
4. Термическое старение неметаллов – стандарт ASTM D3045.

Все факторы старения пластика и пластмасс:

1. УФ-свет.
2. Видимый свет.
3. Температура.
4. Воздействие влаги и жидкостей.
5. Воздействие атмосферных соединений.

Типы старения: физическое, термическое, химическое.

Как проходит тестирование на старение под воздействием факторов, вызывающих коррозию, по ГОСТ 9.707-81:

1. Составляется программа тестирования, в которой прописываются условия, методика, оцениваемые параметры.
2. Образцы помещают в герметичные камеры. Пустое место составляет половину от размера камеры, оно заполняется стеклянными шариками до 1,5 см в диаметре или металлическими вкладышами.
3. Емкость с образцами помещают в термостат, оставляя между контейнерами по 20 мм, с отступами до стенок от 50 мм.
4. Выставляется температура, равная или выше самого высокого предельного уровня хранения.
5. Начинают постепенно повышает температуру, но не нарушая правила ГОСТ 9.715-86.
6. Каждый уровень температуры выдерживается определенное время, в течение которого возможны значимые изменения показателя.
7. Узлы перед испытаниями прогревают, после этого начинают отсчет времени, перерывы исключают из счета. Параметры замеряют не меньше 10 раз. Окончание теста зависит от цели. Если требуется установить срок хранения до определенных негативных проявлений в свойствах материала, то дожидаются нужных признаков разрушения. В прочих ситуациях срок тестирования – 30 суток при t=80°C, и 60 суток при t=60°C.
8. Если тестирование проходят изделия, которые хранят в негерметичных условиях, в термостатах обеспечивают движение воздуха 3-10 раз в час. Скорость и интенсивность движения воздуха регулируются и измеряются. Далее процедура идет по одному из двух возможных вариантов: 1. Несколько температурных режимов с постепенным повышениям при стабильной влажности воздуха. Возможно увеличение обоих показателей. 2. Постоянная температура при растущей влажности воздуха.
9. Все полученные данные заносятся в протоколы испытаний.

Если за время воздействия образцы материалов не показали изменений, они считаются устойчивыми к старению.

Пример условий тестирования на термическое старение:

1. Количество образцов – не меньше трех.
2. Толщина – устанавливается индивидуально.
3. Кратковременное воздействие 1-2 уровнями высоких температур, чтобы получить данные для выбора оптимального уровня.
4. Не меньше 4 подходов определенной длительности.

Важно знать, что различные факторы имеют синергетический эффект. Большинство тестов нацелены на проверку одного фактора, но есть и комплексные. Подробнее о предпочтительном типе процедуры можно узнать, связавшись с нашей лабораторией.

Какое оборудование для тестов применяют

Для проведения тестов используется разнообразное лабораторное оборудование:

1. Камеры окружающей среды и климатические камеры.
2. Конденсирующие устройства.
3. Камеры на УФ-старение, УФ-тестеры и другие источники ультрафиолета.
4. Тепловые печи, IIB для температуры до +70°С или IIA – для более высокой.
5. Термостаты и сушильные шкафы с естественной конвекцией воздуха или принудительной (оснащенные вентилятором). 

С их помощью искусственно варьируют влажность, температуру, холодный белый свет, лучи Uva и коротковолновые лучи Uvb, почти полностью поглощающиеся атмосферой, но оказывающие значительное влияние, имитируют движение воздуха.

Поведение материала в динамических условиях не менее важно, чем его изначальные свойства. «Ростест Урал» поможет с организацией тестов на сопротивление, старение, срок годности согласно государственным стандартам. Работаем по всей России. По вопросам, которые допускают такой формат, возможны удаленные способы связи. Звоните!