Trong quá trình sử dụng lâu dài, sản phẩm sẽ tiếp xúc với tác nhân  và gây ra các biến đổi tính chất về ngoại quan, đặc tính cơ lý của chúng. Yêu cầu bắt buộc của các nhà sản xuất là phải dự đoán trước tính chất của sản phẩm  khi được sử dụng trong môi trường tự nhiện, có tiếp xúc với bức xạ mặt trời, nhiệt độ, độ ẩm…để khuyến cáo điều kiện sử dụng, thiết lập hạn sử dụng, lựa chọn vật liệu trong sản xuất sao cho phù hợp với mục đích sử dụng…..

Để giúp các doanh nghiệp giải quyết các vấn đề dự đoán tuổi thọ của các sản phẩm màng sơn phủ, sơn, các chi tiết, linh kiện điện tử, hay các vật liệu vải, gỗ, kim loại, vật liệu xây dựng… , Viện Độ bền Nhiệt đới/Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga đã đầu tư trang bị đầy đủ năng lực về các phép thử và các thiết bị thực hiện phép thử lão hóa thời tiết sử dụng đèn UV và đèn Xenon nhằm đáp ứng tốt các yêu cầu của khách hàng. Các thiết bị mà Viện Độ bền Nhiệt đới đầu tư là mô phỏng các mô hình ảnh hưởng của môi trường trong điều kiện tự nhiên bao gồm:  ảnh hưởng của ánh sánh mặt trời (ngoài trời, trong nhà…), thông qua việc điều chỉnh các giai đoạn  cường độ bức xạ, nhiệt độ, độ ẩm ngưng tụ…. Nhờ vậy, năm 2019 Phòng thử nghiệm của Viện Độ bền Nhiệt đới được Văn phòng Công nhận chất lượng (BoA) thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ, Cục Tiêu chuẩn-Đo lường-Chất lượng/Bộ Tổng tham mưu cấp chứng nhận năng lực thử nghiệm với các phép thử thuộc các lĩnh vực cơ, hóa học, điện-điện tử. Cùng với hệ thống thiết bị hiện đại và phương pháp áp dụng theo tiêu chuẩn quốc tế, Phòng thử nghiệm ngày càng tiếp cận gần hơn với như cầu thử nghiệm đa dạng từ các đơn vị trên toàn quốc.

Nguyên lí của phép thử:

Các vật liệu được với tiếp xúc với các điều kiện giả lập môi trường theo yêu cầu kỹ thuật của  tiêu chuẩn như bức xạ và độ ẩm, nhiệt độ cao trong  các chu kỳ xen kẽ.  Thực hiện lão hóa theo điều kiện được thiết lập trong thời gian theo yêu cầu. Sau đó mẫu được thử nghiệm và so sánh các tính chất của vật liệu  trước và sau khi thực hiện lão hóa. Bằng các phép thử cơ lý và mô phỏng quá trình lão hóa của vật liệu, khách hàng sẽ cơ bản biết được mức độ ổn định về màu sắc, về các đặc tính cơ lý của sản phẩm qua chu kỳ sử dụng.

Hiện nay, Phòng thử nghiệm của Viện Độ bền Nhiệt đới/Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga sở hữu hệ thống thiết bị thử nghiệm gia tốc tự nhiên hiện đại từ các hãng sản xuất nổi tiếng trên thế giới như: thiết bị mô phỏng bức xạ mặt trời Atlas Ci4000, Atlas XENOTEST 440 bằng cách sử dụng đèn Xenon và hệ thống kính lọc kết hợp hơi ẩm cho phép mô phỏng điều kiện thử nghiệm khắc nhiệt của khí hậu nhân tạo đối với các vật liệu, sản phẩm, đối tượng cần thử nghiệm. Bên cạnh đó phương pháp thử nghiệm ngưng tụ huỳnh quang được thực hiện trên thiết bị Atlas UVTest mô phỏng tia UV mặt trời dành cho đối tượng vật liệu nhạy cảm với tác động của tia UV. Các thiết bị thử nghiệm gia tốc thời tiết công suất lớn, hiệu suất cao của PTN cho phép thử nghiệm các mẫu thử lớn đáp ứng hầu hết tiêu chuẩn thử nghiệm trên thế giới hiện nay.

Tủ thử nghiệm bức xạ mặt trời Ci4000

Ci4000 được chấp thuận bởi nhiều OEM trong ngành ô tô, sơn , màng sơn phủ, và chất dẻo làm nền tảng độc quyền để cung cấp kết quả chính xác, có thể mô phỏng điều kiện khí hậu nhân tạo và lặp lại chu kỳ để dự đoán tuổi thọ sử dụng của vật liệu hoặc các chi tiết. Ci4000 đã được chứng nhận tuân thủ CE, UL, CSA, ISO và EN.

Các tính năng chính của thiết bị: dải cường độ bức xạ (300 ÷ 400) nm, buồng thử thiết kế diện tích phơi sáng lên đến 6500 cm², giá đỡ mẫu xoay tự động để tối đa hóa tính đồng nhất trên tất cả các mẫu; đầu phun được thiết kế tùy chỉnh để cung cấp mẫu phun đồng nhất, nhiệt kế bảng đen ASTM hoặc nhiệt kế tiêu chuẩn đen ISO/DIN để kiểm soát và theo dõi nhiệt độ ở cấp mẫu để đảm bảo độ lặp lại của thử nghiệm.

Các tiêu chuẩn áp dụng:

1. Chất kết dính và chất bịt kín

• Tiêu chuẩn ASTM C1184: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho chất bịt kín Silicon xây dựng.

• Tiêu chuẩn ASTM C1442: Tiến hành thử nghiệm đối với chất bịt kín bằng thiết bị gia tốc thời tiết nhân tạo

• Tiêu chuẩn ATSM C1501:  Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn cho độ ổn định màu và chất bịt kín xây dựng được xác định bằng quy trình gia tốc thời tiết trong phòng thí nghiệm.

• Tiêu chuẩn ASTM C1519: Phương pháp thửu nghiệm tiêu chuẩn để đánh giá độ bền của chất bịt kín xây dựng bằng quy trình gia tốc thời tiết trong phòng thí nghiệm.

• Tiêu chuẩn ASTM C732: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với tác động lão hóa của thời tiết nhân tạo đối với chất bịt kín nhựa.

• Tiêu chuẩn ASTM C793: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với ảnh hưởng của gia tốc thời tiết trong phòng thí nghiệm đối với chất bịt kín khớp đàn hồi.

• Tiêu chuẩn ASTM D904: Thử nghiệm tiêu chuẩn để tiếp xúc với mẫu bám dính với ánh sáng nhân tạo.

2. Lớp phủ

• Tiêu chuẩn ASTM D6695: Thử nghiệm tiêu chuẩn đối với độ phơi sáng hồ quang Xenon của sơn và các lớp phủ liên quan.

• Tiêu chuẩn ASTM F1515: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để đo độ ổn định ánh sáng bằng cách thay đổi màu sắc

• Tiêu chuẩn ISO 11341: Sơn và Véc-ni – Thời tiết nhân tạo và tiếp xúc với bức xạ nhân tạo – Tiếp xúc với bức xạ Xenon hồ quang

• Tiêu chuẩn MIL-A-8625-F: Đặc điểm kỹ thuật quân sự: Lớp phủ Anode cho nhôm và hợp kim nhôm

• Tiêu chuẩn MIL-P-14105-D: Đặc điểm kỹ thuật quân sự: Sơn, chịu nhiệt (cho bề mặt thép)

3. Nhựa

• Tiêu chuẩn ASTM D1248: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho vật liệu nhựa Polyethylene cho dây và cáp

• Tiêu chuẩn ASTM D2565: Thử nghiệm tiêu chuẩn cho việc tiếp xúc với hồ quang Xenon của nhựa dành cho các ứng dụng ngoài trời.

• Tiêu chuẩn ASTM D4101: Đặc điểm kỹ thuật cho vật liệu phun và đẩy Polyethylene

• Tiêu chuẩn ASTM D4459: Thử nghiệm tiêu chuẩn cho việc tiếp xúc với hồ quang Xenon của nhựa dành cho các ứng dụng trong nhà.
• Tiêu chuẩn ASTM D5071: Thử nghiệm tiêu chuẩn để tiếp xúc với nhựa có thể phân hủy quang trong thiết bị hồ quang Xenon
• Tiêu chuẩn ISO 4892-2: Phương pháp tiếp túc với các nguồn sáng trong phòng thí nghiệm: Phần 2 – Đèn hồ quang Xenon

4. Cao su

• Tiêu chuẩn ASTM D1148: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với sự suy giảm chất lượng cao su từ sự đổi màu do tia cực tím (UV) và sự tiếp xúc nhiệt của bề mặt có màu sáng.
• Tiêu chuẩn ASTM D750: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với sự suy giảm chất lượng cao su sử dụng thiết bị thời tiết nhân tạo
• Tiêu chuẩn ASTM D925: Các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với đặc tính cao su – sự ố bề mặt (Tiếp xúc, di chuyển, khuếch tán)
• Tiêu chuẩn GB/T 3511: Khả năng chống chịu thời tiết
• Tiêu chuẩn ISO 3865: Phương pháp kiểm tra vết bẩn khi tiếp xúc với vật liệu hữu cơ
• Tiêu chuẩn ISO 4665: Khả năng chống chịu thời tiết

Thiết Bị thử nghiệm bức xạ mặt trời - Ci4000 tại PTN Viện ĐBNĐ/ TTNĐ Việt - Nga