Es ist eine einfache Frage aber leider gibt es keine einfache Antwort. Es ist theoretisch unmöglich, eine magischen Zahl zu erhalten, mit der die Expositionsstunden eines Bewitterungstesters auf Außenexpositionsjahre hochzurechnen sind. Das Problem ist nicht, dass wir noch nicht den perfekten Bewitterungstester entwickelt haben. Unabhängig davon, wie technisch ausgefeilt oder teuer man einen Bewitterungstester macht, man würde immer noch nicht diesen magischen Faktor herausfinden. Das größte Problem ist die innewohnende Variabilität und Komplexität der Außenexpositionssituationen.
Die Beziehung zwischen der Tester- und der Außenexposition ist von einer Anzahl Variablen abhängig, einschließlich:
- Die geografische Breite des Expositionsstandorts (näher zum Äquator bedeutet mehr UV).
- Höhenlage (höher bedeutet mehr UV).
- Lokale geografische Eigenschaften, wie der Wind zur Trocknung der Prüflinge oder in der Nähe eines Gewässers zu Taubildung fördern.
- Random Jahr zu Jahr Schwankungen des Wetters, die dazu führen Abbau, so viel wie 2:1 in aufeinanderfolgenden Jahren am gleichen Ort variieren können.
- Jahreszeitbezogene Unterschiede (z. B. kann eine Winterexposition nur 1/7 der schwerwiegenden Sommerexposition ausmachen)
- Ausrichtung des Prüflings (5° nach Süden bis zu vertikal nach Norden).
- Isolierung des Prüflings (Prüflinge für Außentests mit isolierender Rückseite altern häufig um 50 % schneller als unisolierte Prüflinge).
- Betriebszyklus des Testers (Bestrahlungsstunden und Nässestunden).
- Betriebstemperatur des Testers (wärmer ist schneller).
- Das getestete besondere Material.
- Die spektrale Leistungsverteilung der Laborlichtquelle.
Offensichtlich ist es logisch sinnlos, sich über einen Konvertierungsfaktor zwischen den Stunden mit beschleunigter Bewitterung und Monaten der Außenexposition zu unterhalten. Die eine davon ist eine konstante Kondition, während die andere variabel ist. Die Suche nach einem Konvertierungsfaktor erfordert die Verschiebung der Daten über deren Gültigkeitsgrenze hinaus.
Mit anderen Worten: Bewitterungsdaten sind Vergleichsdaten. Aber trotzdem können Sie exzellente Dauerhaftigkeitsdaten von beschleunigten Bewitterungstestern erhalten. Sie müssen jedoch einsehen, dass Sie Vergleichsdaten und keine absoluten Daten erhalten. Das meiste, was Sie aus der Laborbewitterung ableiten können, sind zuverlässige Kennzeichen der relativen Einordnung der Dauerhaftigkeit eines Materials im Vergleich zu anderen Materialien. Tatsächlich kann auch das gleiche über die Expositionstests in Florida gesagt werden. Niemand weiß, wie ein Jahr in einer "Black Box"- Außenexposition nach 5° Süden mit einem Jahr an einem Haus oder an einem Auto verglichen werden kann. Auch die Tests im Freien geben Ihnen nur relative Anzeichen auf die tatsächliche Lebensdauer.
Vergleichsdaten können jedoch sehr schlagkräftig sein. Sie können damit z. B. herausfinden, dass eine nur leicht veränderte Zusammensetzung die mehr als doppelte Dauerhaftigkeit im Vergleich zu Ihrem Standardmaterial zur Folge hat. Oder Sie finden heraus, dass manches gleich aussehendes Material von verschiedenen Lieferanten schnell, die meisten nach einer mittleren Zeitdauer und einige wenige nur nach verlängerter Exposition ausfallen. Oder die Tests ergeben, dass eine billigere Zusammensetzung die gleiche Dauerhaftigkeit wie Ihr Standardmaterial hat, das Ihnen ein akzeptierbares Verhalten über, sagen wir 5 Jahre der tatsächlichen Betriebszeit bietet.
Hier finden Sie ein gutes Beispiel für die Leistung von Vergleichsdaten. Ein Herstellen von Beschichtungen entwickelte einen neuen klaren Beschichtungstyp. Anfängliche QUV-Tests verursachten ernsthafte Risse bereits nach 200 bis 400 Stunden. Dies ist viel früher als bei den konventionellen Beschichtungen, die für den gleichen Zweck verwendet werden. Mit 3 Jahren fortgesetzter Rezeptierung und erneuten Tests im QUV-Tester wurde die Beschichtung so verbessert, dass verschiedene Rezepturen 2000 bis 4000 Stunden im QUV-Tester widerstanden - weit besser als die konventionellen Beschichtungen. Nachfolgende parallele Tests in Florida zeigten eine ähnliche 10:1 Verbesserung in der Dauerhaftigkeit. Wenn jedoch die Beschichtungs-Chemiker auf die Daten von der Außenexposition in Florida gewartet hätten, bevor Sie Ihre Rezeptur änderten, wären sie immer noch in den frühen Phasen der Rezeptierungsversuche und die Beschichtung wäre nicht der kommerzielle Erfolg, den sie heute hat.
Wenn man anderseits immer noch die Daumenregel für den Konvertierungsfaktor will, muss sie empirisch gefunden werden. Trotz der Unmöglichkeit eines universellen Konvertierungsfaktor, haben hunderte von Labors erfolgreich Ihre interne Daumenregel für die Konvertierung der Stunden in ihren Q-SUN- oder QUV-Testern zu Außenexpositionsstunden gefunden. Es ist jedoch wichtig, zu wissen, dass diese Daumenregeln von empirischen Vergleichen der eigenen beschleunigten Labortests mit den eigenen Außenexpositionstest entwickelt wurden. Diese sind: Die Daumenregel ist nur gültig für:
- Das getestete spezifische Material.
- Die spezifische Zykluszeiten und Temperaturen im Labortester.
- Der spezifische Außenexpositionsstandort und das Prüflings-Befestigungsverfahren.
Wenn Sie Ihre eigenen Außenexpositionserfahrungen mit Ihren Materialien haben, sollten Sie nicht mehr als nur einige Monate benötigen, um Ihre eigene Daumenregel zu entwickeln. Wenn Sie mit Ihren eigenen Materialien keine Erfahrung haben, könnte die Möglichkeit bestehen, mit Konkurrenzmaterialien zu arbeiten, die eine Außeneinsatzhistorie haben.
Viele Labors haben erfolgreich Ihre eigene Daumenregel für die Konvertierung der Stunden im Q-SUN- oder QUV-Tester in Außenexpositionsstunden entwickelt.
Zusätzlich sollte man unbedingt berücksichtigen: "Korrelation" bedeutet "Rangkorrelation". Wenn jemand fragt, "Wie korrelieren beschleunigte Tester mit Außentests?" sollte in Wirklichkeit gefragt werden, "Wie gut korreliert die Rangfolge der Materialdauerhaftigkeit im beschleunigten Tester mit der Rangfolge der Materialien im Freien?" Um die Rangkorrelation zu messen, empfehlen wir Spearmans Rho, eine statistische Messung, die leicht zu berechnen ist und nicht die starker Annahmen über die Daten erfordert, die von linearen Korrelationsmaßnahmen gefordert werden. Eine Untersuchung der QUV-Tester und Dauerhaftigkeitsrangfolgen in Florida der von 27 Automobilbeschichtungen erzeugten Rangkorrelationen ergab bis zu 0,89 zwischen den Rangfolgen der QUV-Tester und der Rangfolgen Floridas. Die Rangkorrelation zwischen verschiedenen Florida-Expositionen war 0,88 bis 0,95. Mit anderen Worten - der QUV-Tester kann die Florida-Rangfolgen nahezu gleich reproduzieren, wie Florida sie selbst reproduziert.
Weitere Informationen finden Sie im technischen Bulletin LU-0833.