Yksinkertainen kysymys, johon ei valitettavasti ole yksinkertaista vastausta. Teoreettisestikin on mahdotonta löytää yksi maaginen kiihdytyskerroin, jolla kertomalla saataisiin ilmastorasituksen testilaitteiden testitunneista laskettua vastaava ulkotilojen testiaika. Syynä ei kuitenkaan ole se, ettei riittävän hyvää testilaitetta olisi käytettävissä. Olipa laite kuinka monipuolinen ja kallis tahansa, tämän maagisen kiihdytyskertoimen löytäminen ei onnistu. Suurimpana haasteena ovat ulkotilojen rasitusolosuhteiden luontainen vaihtelevuus ja monimutkaisuus. Testilaitteiden ja ulkotilojen altistusten välinen suhde riippuu useista muuttujista, kuten:

• Testipaikan maantieteellinen sijainti (UV-säteilyn määrä kasvaa päiväntasaajaa kohden).
• Testipaikan korkeus (UV-säteilyn määrä kasvaa korkeammalla).
• Muut paikalliset olosuhteet, kuten näytteitä kuivattava tuuli, tai kasteen muodostumista edistävän vesistön läheisyys.
• Sääolosuhteiden satunnaiset vuotuiset vaihtelut, jotka saattavat muuttaa vaurioiden syntymisnopeutta samalla testipaikalla peräkkäisinä vuosina suhteessa 2:1.
• Vuodenaikojen vaikutus (esim. talvella rasitus voi olla vain seitsemäsosa vastaavaan kesäajan altistukseen verrattuna).
• Näytteen asento (pystysuora vai esim. 5° kulmassa etelään).
• Näytteiden eristäminen (ulkotilojen testeissä eristetyllä alustalla testattavat näytteet vaurioituvat usein 50% eristämättömiä nopeammin).
• Testilaitteiden toimintasykli (säteilytyksen ja märkänä olon aika).
• Laitteissa käytetty testilämpötila (kuumempi altistus on nopeampi).
• Testatun materiaalin ominaisuudet.
• Laboratorion valonlähteen spektrin tehojakauma (SPD).

Lienee ilmeistä, ettei ole loogisesti järkevää puhua kiihdytetyn testin testituntien ja ulkotilojen testikuukausien välisestä kiihdytyskertoimesta, koska toisen olosuhteet ovat vakiot, ja toisen vaihtelevat. Kiihdytyskertoimen hakeminen edellyttäisi siis testitietojen tulkintaa tulosten mittauskyvyn kelpoisuuden ulkopuolella.

Ilmastorasituksen testitulokset ovat toisin sanoen vertailevaa tietoa. Tästä huolimaatta, kiihdytetyillä testeillä voidaan tuottaa erinomaista tietoa kestävyydestä. On kuitenkin muistettava, että tulokset ovat vertailutietoja eivätkä absoluuttista dataa. Laboratoriotesteiltä voidaan odottaa ainoastaan luotettavaa suhteellista vertailutietoa materiaalien kestävyydestä verrattuna mihin materiaaleihin. Tämä pätee myös Floridan ulkotestien suhteen. Kukaan ei tiedä miten vuoden altistusta mustassa laatikossa 5° kulmassa etelään pitää verrata vuoden käyttöön sisällä talossa tai autossa. Myös ulkotestaus antaa vain suhteellista vertailutietoa materiaalin todellisesta kestosta.

Vertailutieto voi kuitenkin olla erittäin hyödyllistä. Voidaan esimerkiksi havaita, että pieni muutos materiaalikoostumuksessa yli kaksinkertaistaa kestävyyden perusmateriaaliin verrattuna. Testeillä voidaan myös havaita, että eri toimittajien tuotteista, samalta näyttävistä materiaaleista jotkin pettävät hyvin nopeasti, useimmat kestävät pidempään ja jotkin vaurioituvat vasta pidennetyn altistuksen jälkeen. Voit myös havaita, että edullisemmalla koostumuksella on vastaavat ominaisuudet kuin perusmateriaalillasi, jonka ominaisuudet on todettu hyväksyttäviksi todellisessa käytössä jo vaikkapa viiden vuoden ajan.

Hyvä esimerkki vertailevan tiedon käyttökelpoisuudesta on pinnoitevalmistaja, joka kehitti uudentyypistä kirkaslakkaa. Alustava QUV testi aiheutti voimakasta halkeilua jo 200 - 400 tunnin aikana; paljon nopeammin kuin saman sovelluksen perinteisillä pinnoitteilla. Kolmen vuoden jatkuvan tuotekehityksen ja uusien QUV testien tuloksena pinnoitteen ominaisuudet paranivat, ja lopulta tuote kesti 2000 - 4000 tunnin QUV testin; merkittävästi perinteisiä pinnoitteita pidempään. Myöhemmissä ulkotesteissä Floridassa todettiin samansuuruinen 10:1 parannus kestävyydessä. Jos kemistit olisivat odotelleet Floridan testituloksia aina ennen muutoksia koostumuksessa, he olisivat edelleen työnsä alkuvaiheessa, eikä pinnoite olisi sellainen kaupallinen menestys, mikä se nyt on.

Jos kuitenkin edelleen etsit nyrkkisääntöä kiihdytyskertoimelle, voit määritellä sen kokeellisesti. Huolimatta siitä, että yleisesti käyttökelpoineen kiihdytyskerroin on mahdottomuus, on sadoissa laboratorioissa kehitetty hyvällä menestyksellä omia sisäisiä nyrkkisääntöjä kiihdytyskertoimille, joilla Q-SUN ja QUV laitteiden testitunnit voidaan muuntaa ulkotestejä vastaavaksi ajaksi. On kuitenkin syytä muistaa, että nämä kiihdytyskertoimet kehitettiin laboratorioiden omien kiihdytettyjen testien ja ulkotestien tulosten kokemusten vertailuilla. Nämä kiihdytyskertoimien nyrkkisäännöt pätevät vain:

• Testeissä käytetyille materiaaleille.
• Testeissä käytetyille laitteiden testisykleille ja lämpötiloille.
• Ulkotilojen testipaikan olosuhteille ja näytteiden kiinnitystavalle.

Jos käytettävissäsi on tuloksia materiaaliesi ulkotilojen testeistä, ei omien nyrkkisääntöjesi luomiseen vaadita muutamaa kuukautta pidempää aikaa. Jos omista materiaaleistasi ei vielä ole kokemuksia, voit ehkä aloittaa työn kilpailevilla materiaaleilla, joiden käyttäytyminen ulkotiloissa jo tunnetaan.

Monissa laboratorioissa on hyvällä menestyksellä kehitetty oma nyrkkisääntö kiihdytyskertoimille, joilla Q-SUN ja QUV laitteiden testitulokset voidaan muuntaa ulkotilojen testiajaksi.

Lisäksi on syytä muistaa, että tässä “korrelaatio” tarkoittaa “järjestyskorrelaatiota”. Kysymyksen “Kuinka kiihdytetyt testilaitteet korreloivat ulkotilojen kanssa?” oikea muoto on “Kuinka hyvin kiihdytetyissä testeissä saatu materiaalien kestävyyden järjestys toistaa niiden kestävyyden järjestystä ulkotiloissa?”. Järjestyskorrelaation tilastolliseen määrittelyyn suosittelemme Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimen käyttöä, koska se on helppo laskea, eikä edellytä datan suhteen samoja vahvoja oletuksia kuin lineaariset korrelaatiomenetelmät. Tutkimuksessa 27.llä autoteollisuuden pinnoitteella QUV laitteen ja Floridan tulosten järjestyskorrelaatiokerroin oli 0,89. Floridan eri altistusten järjestyskorrelaatiokerroin oli 0,85 – 0,95. Toisin sanoen QUV testilaite toistaa Floridan tulosten järjestyksen lähes yhtä hyvin kuin Florida tekee sen itse.

Katso lisätietoja teknisestä tiedotteesta Technical Bulletin LU-0833.