具有浸泡环节的改进的加速的气候老化测试装置制造方法及图纸

一种用于阳光集中照射其上且浸泡有至少一种测试样品的加速的气候老化测试装置，它包括至少一个支撑组件和一个可操作地与至少一个支撑组件连接的操作部分。操作部分包括一个镜床，至少一个支架和一个槽。操作部分可相对于至少一个支撑组件从第一个操作位置移动到第二个操作位置。一个目标台装在槽内，用于当操作部分处于第一个操作位置时安放用于暴露在集中的阳光辐射下的、当操作分部处于第二个操作位置时浸泡在一种液体中的至少一种样品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常是关于一种用于将测试样品暴露在阳光辐射下及其它以加速为基础的气候老化效果类型的加速的气候老化测试装置，更特殊地说，是关于一种提供了一种不受每天时间限制的自动浸泡循环的改进的加速的气候老化测试装置。
技术介绍
诸如油漆、涂料以及塑料和其它会因暴露在阳光辐射和其它气候老化效果下而变质的室外覆料的制造商们经常想知道这些产品历经数年受曝后会成什么样。但是，这些制造商都典型地要求在比将这些材料在一般条件下置于气候老化效果中所需的短得多的时间内获得这些信息。因此，加速的气候老化测试装置得到改进，以在短得多的时间内加速因室外暴露产生的效果或气候老化情况，使制造商不必真正等上五或十年来确定他们的产品在室外真正暴露五至十年后能保持什么样。一种常规室外的加速的气候老化测试装置已在由Robins，III的美国专利No.4,807,247中进行了描述，如附图说明图1所示。上述测试装置包括一个具有架32的菲氏阳光反射集中器，以及一系列的十个平面镜34，36，它们将自然阳光汇聚到固定在一个尺寸大约为6英尺宽、55英尺长的目标台上的一系列测试样品上。菲氏阳光反射集中器以大约八个太阳的强度将阳光辐射反射到目标台区域上。支撑阳光集中器的镜子34，36的床32与目标台，同由一个可以跟随太阳每天移动的架子支撑。一个与太阳位置相应的太阳跟踪装置，控制着用于将测试装置旋转，以电动马达的运作跟随太阳移动。测试机器的旋转轴为南北朝向，北面高度具有随太阳在一年中不同时间的高度不同而进行高度调节的能力。这种已知测试装置还在目标台上装有一个空气道44。一个空气变流装置使从空气道外泄的空气在放于目标台上的测试样品上循环，以防止测试样品因暴露在集中的阳光辐射下而过度加热。一个鼠笼鼓风机48与空气道44连接，用于向那里吹进环境冷却的空气。可采用装置及机械控制鼓风机，以使目标测试样品的温度在白天完全保持不变，尽管白天环境空气的温度是多样的，以及阳光辐射强度也是多样的。此外，喷水嘴60装在距目标台最近的位置，用于以周期性的间隔将测试样品打湿，以模拟潮湿、露水，雨水等气候老化结果。操作上述类型的室外加速的气候老化测试装置的标准测试方法已经产生。美国测试与材料协会(ASTM)公布了一些标准，诸如，但并不限于，标准G90，它专注于测试程序和操作用于执行这种室外加速的气候老化测试的参数。其它标准出自自动工程协会(SAF)，福特的国际标准组织(ISO)，美国国家标准协会(ANSI)，日本工业标准(JIS)和其它专注于加速的气候老化测试的标准组织。然而，就将一个浸泡环节加入室外的、自然光下的加速的气候老化测试循环的标准尚未提出。标准D5722用于加速的涂料损坏，包括工厂包装用的压花硬纸板的薄膜损坏，诸如脆裂，起皮和剥落等。这个标准通过将测试样品置于集中的自然阳光下(可选地周期性地于白天在表面喷水)加上一个遥控浸泡-冻结-解冻循环来加速长久的气候老化效果。该标准的程序需要将目标台和上面的测试样品从测试装置上卸下，并将目标台浸泡在消除离子的水浸泡箱中以21℃+/-3℃(70°F+/-5°F)保持一个小时。浸泡之后，目标台与上面的测试样品被放入冷藏机，以-18℃+/-3℃(0°F+/-5°F)保持12个小时。第二天早晨，允许将测试样品在试验室环境条件下解冻至少一个小时。然后将目标台与上面的测试样品以与之前操作相同的方式重装到暴露装置上。通过独立研究已注意到，浸泡环节对于评价加速的气候老化测试中的材料损耗是显著且重要的变量。专利技术者已就加速的气候老化测试领域进行了大量实验，证明并确认了浸泡周期是这种测试中的显著且重要的变量。这些实验的结果在所准备的由专利技术者发表并刊登的题为“Emmaqua实验阶乘方法”及“Emmaqua气候老化实验中Taguchi设计的应用”的技术文章中进行了讨论。两篇文章记录了关于对用于加速的气候老化测试的不同方法的背景研究结果，并得出浸泡在气候老化损耗中起到重要作用的结论。除上述类型的室外加速的气候老化测试装置外，其它测试装置也使用了人造辐射源及水浸泡将测试样品暴露的方法。这种测试装置的例子由格拉保斯基等申请的美国专利No.3,116,977，克里波特等申请的3,224,266，阿诺德等申请的3,266,306，杨III申请的3,685,969；鲍威尔申请的3,936,273，克里波特申请的4,012,954；皮尔斯申请的4,282,181；泰勒等申请的4,698,507以及其它常规测试方法中揭示。美国专利No.3,116,977揭示了一种装置，它能通过将金属测试样品浸泡在加热的、溶有抑制剂的水中，将金属样品取出并加热，然后继续周期性浸泡并取出一段时间，来屏蔽侵蚀抑制剂。美国专利No.3,224,266申请了一种装置，它用于在诸如潮湿、雨水或完全浸泡在液体、热和空气循环以及光与黑暗变化受到控制的光和黑暗时期等条件下测试样品。它提出除用照明源加热外，用加热器作为热空气源来加热。这种先有装置没有提出阳光辐射下的暴露或者由阳光辐射下的暴露紧接的快速的浸泡先后的顺序。美国专利No.3,266,306描述了一种装置，它通过将材料暴露在一个腔中的蒸汽压力中来测试材料对潮湿的耐力。在这项先有技术专利中，没有实行阳光辐射下的暴露或其它光源下的暴露。美国专利No.3,685,969揭示了一种装置，它用于测试样品在侵蚀性条件下的强度。处于压力下的样品用流向且流出装有样品的固定水箱的侵蚀性流体的重力流间歇性地浸泡。阳光辐射或其它光源下的暴露未被提及。美国专利No.3,936,273揭示了一种装置，它用于确定一种流体的侵蚀保护性能。这种装置将盛放在经过流体的臂上的样品进行旋转，然后可以于实验前将这种样品浸在流体中并保持一段时间，以达到侵蚀度。这种先有技术专利并非用于阳光辐射或其它光源下的暴露。美国专利No.4,012,954申请了一种装置，它用于通过使用一面镜子反射红外线和经过的紫外线辐射以及一个照明光源发出的可见光，并用第二面镜子反射可见的和紫外线光，同时传送红外线部分来测试材料的光和气候抵抗性。平行支撑物上的样品可泡在水中，脱水或水冷却，可也空气冷却。在这个先有技术专利中，没有阳光辐射下的暴露。美国专利No.4,282,181描述了一种装置，它用于零件的加速侵蚀测试，其中零件以预置的重复周期先被向下浸入侵蚀性介质中，然后升高到干燥区。未提及进行了阳光辐射或其它光源下的暴露。美国专利No.4,698,507描述了一种装置，它用于测试光暴露下防浸泡膨胀、干燥收缩、热胀热缩。测试样品放在旋转臂上的座上，旋转臂可将样品浸泡在水中，将其加热和干燥，以及在将其再次浸入水中冷却前将其暴露在光下。围绕旋转臂的防侵蚀腔由一个低水箱基座和一个与萤光灯及红外线加热条匹配的盖子、一个热电偶和一个观察口组成。测试液体通过使用一个热电偶和一个控制器使流体流经一个热交换器来保持恒温。在这种先有技术专利中，没有阳光辐射下的暴露。尽管这些测试装置具有可以精确控制辐射强度、温度和湿度的优点，但这些装置不能复制测试的样品在每天的使用中处于其中的自然阳光的真实光谱。人们已承认并注意到室外(自然)光源与室内光源测试装置互不相同并提供了不同系列的试验数据。例如，ASTM已公布标准G26，且SAE已本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使阳光集中照射其上且浸泡有至少一种测试样品的加速的气候老化测试装置，包括：至少一个支撑组件；一个可操作地与至少一个支撑组件连接的操作部分，它包括一个镜床，至少一个支架和一个槽；该操作部分可相对于至少一个支撑组件从第一个操 作位置移动到第二个操作位置；以及，一个位于槽内的目标台，用于在操作部分处于第一个操作位置时盛放用于暴露在集中的阳光辐射下的、当操作分部处于第二个操作位置时浸泡在一种液体中的至少一种样品。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亨利K哈德卡斯三世，
申请(专利权)人：阿特拉斯材料测试技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]