Bu basit bir soru olmasına rağmen basit bir cevabı yoktur. Açık havada maruz kalınan yılı hesaplamak için yaşlandırma testinde maruz kalınan saatlerle çarpabileceğiniz sihirli bir sayı bulmak teorik olarak imkânsızdır. Problem, bizim henüz mükemmel bir yaşlandırma test cihazı geliştirmemiş olmamızdan değildir. Yaşlandırma test cihazını ne kadar karmaşık ya da pahalı yapsanız da sonuç değişmez, böyle bir sihirli formül bulamazsınız. En büyük problem, açık hava maruz kalma koşullarının doğal değişkenliği ve karmaşıklığıdır.
Test cihazı uygulaması ile açık hava uygulaması arasındaki ilişki aşağıda belirtilen bir grup değişkene bağlıdır:
- Uygulama alanının coğrafi enlemi (ekvatora daha yakın bölgede, daha çok UV).
- İrtifa (daha yüksekte, daha çok UV).
- Yerel coğrafik özellikler; test numunelerini kurutmak için rüzgâr ya da çiy oluşumunu teşvik etmek için suya yakınlık gibi.
- Hava koşullarında yıldan yıla, rasgele oluşan değişiklikler ki bunlar takip eden yıllarda aynı konumda 2:1 oranında farklı bozulmalara yol açabilir.
- Mevsimsel değişiklikler (örneğin kış mevsiminde maruz kalma şiddeti, yaz mevsimindekinin 1/7’si kadar olabilir).
- Numunenin yönü (5° Güneye, Kuzeye dikey konumlandırma gibi).
- Numune yalıtımı (arkası yalıtılmış açık hava numuneleri, yalıtımsız numunelere kıyasla %50 daha hızlı bozulur).
- Test cihazının çalışma döngüsü (ışık saatleri ve ıslaklık saatleri).
- Test cihazının çalışma sıcaklıkları (daha sıcak, daha hızlı).
- Test edilen belirli malzemeler.
- Laboratuvar yaşlandırma cihazındaki ışık kaynağının Spektral Güç Dağılımı (SPD).
Açıkçası hızlandırılmış yaşlandırma saatleri ile açık havada maruz kalmanın ayları arasında bir dönüştürme katsayısından bahsetmek anlamsız olacaktır. Biri sabit şartlarda iken, diğeri değişken şartlara sahiptir. Bunlar için bir dönüştürme katsayısı aramak, elde edilen verileri geçerlilik sınırlarının ötesine taşımayı gerektirir.
Diğer bir deyişle: Yaşlandırma verisi, karşılaştırmalı bir veridir. Yine de hızlandırılmış yaşlandırma test cihazından mükemmel dayanıklılık verisi alabilirsiniz. Ancak şunu anlamalısınız ki alacağınız veri karşılaştırmalı bir veridir, mutlak bir veri değildir. Laboratuvar yaşlandırmasından isteyeceğinizin en fazlası, ürünün diğer ürünlere kıyasla dayanıklılığını göreceli olarak doğru bir şekilde gösterebilen datalar olabilir. Aslında aynı şey Florida yaşlandırma testleri için de söylenebilir. Açık havada arkası “Siyah Kutu” ile kaplı, 5° Güneye bakarak yapılan 1 yıllık testin, bir ev ya da araba içindeki 1 yıllık maruz kalmaya oranla nasıl karşılaştırılacağını kimse bilememektedir. Hatta açık hava testi size sadece gerçek kullanım süresinin göreceli tahminini vermektedir.
Bununla birlikte karşılaştırmalı veri oldukça güçlü olabilir. Örneğin, formülasyonunuzdaki ufak bir değişiklikle standart ürününüzün dayanıklılığının 2 katına çıktığını bulabilirsiniz. Ya da eşdeğer maddeleri temin ettiğiniz çeşitli tedarikçilerinizin ürünlerinden bazılarının çok çabuk, çoğunluğunun orta sürede, çok azının ise uzun süreli maruz kalmanın ardından başarısızlığa uğruyor olduğunu fark edebilirsiniz veya daha az maliyetli bir formülasyonun standart ürününüzle, mesela 5 yıl gibi gerçek hizmet süresinin üstünde kabul edilebilir bir performansa sahip olsun, eşdeğer dayanıklılığa sahip olduğunu görebilirsiniz.
Bu kısımda karşılaştırmalı verinin gücü hakkında iyi bir örnek yer almaktadır. Bir boya üreticisi yeni tip bir vernik geliştiriyordu. İlk QUV testleri 200-400 saat içinde ciddi çatlamalara neden olmuştu. Bu, aynı amaçla kullanılan bilindik boyalara göre çok daha erken bir süre idi. Bununla birlikte 3 yıl boyunca sürekli formül çalışmaları ve QUV test cihazında sürekli testlerle, bu vernik QUV test cihazında 2.000-4.000 saatlik teste dayanabilecek şekilde geliştirildi ki bu bilindik boyalardan çok daha iyi bir süre idi. Sonradan Florida’da yapılan testler de benzerlik göstererek, dayanıklılıkta 10:1’lik artış olduğunu gösterdi. Eğer kimyagerler formülasyonlarını değiştirmeden önce Florida verilerini beklemiş olsalardı, daha hala formül çalışmalarının erken safhalarında olacaklardı ve geliştirilen vernik şimdi olduğu gibi ticari bir başarı yakalamamış olacaktı.
Diğer taraftan eğer hala “Pratik Yöntem” dönüşüm faktörü (katsayısı) üzerinde ısrar ediyorsanız, onu deneysel olarak bulabilirsiniz. Evrensel bir dönüşüm faktörünün imkânsızlığına rağmen, yüzlerce laboratuvar kullandıkları Q-SUN ya da QUV test cihazının saatlerini açık hava maruz kalma saatlerine çevirmek için kendilerine özel “Pratik Yöntem”lerini başarılı bir şekilde geliştirmişlerdir. Bununla birlikte unutmayınız ki bu pratik yöntemler ilgili laboratuvarların kendi hızlandırılmış testleri ile yine kendi açık hava maruz kalma uygulamalarının deneysel karşılaştırmalarından geliştirilmiştir. Dahası,
pratik yöntem dönüşümleri sadece aşağıdaki durumlar için geçerli olabilir: :
- Belirli malzemeler test edildiğinde.
- Laboratuvar test cihazının zaman döngüleri ve sıcaklığı saptandığında.
- Belirli bir açık hava maruz kalma yeri ve numune yerleştirme sistemi belirlendiğinde.
Eğer malzemelerinizle bir açık hava deneyimi yaşadıysanız, kendi pratik yönteminizi geliştirmeniz birkaç aydan fazla sürmeyecektir. Eğer kendi malzemelerinizle herhangi bir çalışmanız olmadıysa, açık hava testleri yapılmış rakip bazı malzemelerle çalışmak mümkün olabilir.
Pek çok laboratuvar, Q-SUN ya da QUV test cihazlarının saatlerini açık hava maruz kalma saatlerine çevirmek için kendi kişisel “Pratik Yöntem”lerini başarılı bir şekilde geliştirmişlerdir.
Ek olarak, unutmayınız ki: 'Korelasyon', 'Korelasyon Sıralaması' anlamına gelir. Eğer biri size, 'Hızlandırılmış test cihazları açık hava testleri ile nasıl bağıntılıdır?' şeklinde bir soru yöneltiyorsa, gerçekte sormak istediği 'Açık hava testlerindeki ürünlerin sıralamasını baz alarak, hızlandırılmış test cihazındaki ürünlerin dayanıklılık sıralaması ne kadar iyi yapılabilir?' olacaktır. Korelasyon sıralamasını ölçmek için, hesaplaması kolay istatistiksel bir ölçü olan ve doğrusal korelasyon ölçümlerinin gerektirdiği veriler hakkında güçlü varsayımlar gerektirmeyen Spearman'ın rho’sunu tavsiye ederiz. QUV test cihazı ve Florida’yı içeren bir çalışmaya göre QUV test cihazı sıralaması ile Florida sıralaması arasında, 27 otomobil boyasının dayanıklılık sıralamasının oluşturduğu sıralama korelasyonu .89 olarak belirlenmiştir. Farklı Florida uygulamalarındaki korelasyon sıralaması .88 ile .95 arasındadır. Diğer bir deyişle, QUV test cihazı sanki Florida’da uygulanmış gibi, Florida sıralamalarını oluşturabilir.
Daha fazla bilgi için
LU-0833 Teknik Bülten’e bakınız.