المواد المركبة مثل البوليمرات المقواة بألياف الكربون،تُستخدم مركبات الألياف الزجاجية والمواد اللاصقة الهيكلية على نطاق واسع في صناعات الطيران والسيارات والطاقة المتجددة والإلكترونيات. ومع ذلك، تعمل هذه المواد غالبًا في بيئات يمكن أن تؤثر فيها تقلبات درجات الحرارة والتعرض للرطوبة والرطوبة على المدى الطويل- بشكل كبير على القوة وأداء الترابط والاستقرار الهيكلي. بدون إجراء اختبارات بيئية خاضعة للرقابة، يصعب على المهندسين التنبؤ بكيفية أداء هذه المواد بعد سنوات من الخدمة-الواقعية.

في الآونة الأخيرة، شارك أحد مختبرات الأبحاث في كندا ردود فعل إيجابية بعد تركيب غرفة درجة الحرارة والرطوبة LIB. وبعد أسبوع واحد من التشغيل، أكد فريقهم أن الغرفة كانت تعمل بشكل جيد وقدمت أداءً مستقرًا في الاختبارات اليومية. وأشاروا أيضًا إلى أن المعدات قد تم دمجها بالفعل في سير عمل المختبر وأن فريقهم الفني سيواصل مراقبة النتائج. توضح مثل هذه التعليقات كيف أصبحت غرف الاختبار البيئي سريعًا أداة موثوقة للمختبرات التي تجري دراسات موثوقية طويلة الأمد-.

لدعم هذا النوع من الأبحاث،ليب غرفة شيخوخة درجة الحرارة والرطوبة للمركباتتم تصميمه لمحاكاة الظروف البيئية الحقيقية مع التحكم الدقيق في درجة الحرارة والرطوبة. من خلال تعريض المواد المركبة لظروف مثل-70 درجة إلى +150 تتراوح درجة الحرارة و20% إلى 98% رطوبة نسبيةيمكن للمهندسين إجراء اختبارات الشيخوخة المتسارعة وتقييم المتانة والتحقق من الامتثال للمعايير الدولية قبل دخول المنتجات إلى السوق.

A غرفة شيخوخة درجة الحرارة والرطوبة للمركباتيعيد خلق ظروف الضغط البيئي من خلال التحكم بدقة في درجة الحرارة والرطوبة وتدفق الهواء داخل مساحة اختبار مغلقة.

تستخدم الغرفة أنظام ضاغط التبريد والسخانات الكهربائيةلتنظيم درجة الحرارة، وعادة ما تغطي نطاقات من-70 درجة إلى +150 درجة. وفي الوقت نفسه، يقوم نظام الترطيب بحقن الرطوبة الخاضعة للرقابة داخل الغرفة للحفاظ على مستويات الرطوبة منها20% رطوبة نسبية إلى 98% رطوبة نسبية. أجهزة الاستشعار مثلPT100 تحقيقات الفئة أمراقبة البيئة الداخلية بشكل مستمر، وضمان الاستقرار في الداخل± 0.5 درجة تقلب درجة الحرارةودقة الرطوبة النسبية ±2.5%.

تداول تدفق الهواء لا يقل أهمية. تقوم مراوح الطرد المركزي المزدوجة بتوزيع الهواء بشكل موحد في جميع أنحاء غرفة العمل بحيث تخضع كل عينة مركبة لظروف اختبار متطابقة. وهذا يسمح للمهندسين بمحاكاة التعرض البيئي الحقيقي، بما في ذلكالرطوبة الاستوائية، أو التخزين البارد، أو -تقادم المواد على المدى الطويل.

تعمل هذه الظروف البيئية التي يتم التحكم فيها بإحكام على تسريع عملية تقادم المواد المركبة مثل البوليمرات المعززة بألياف الكربون (CFRP)-ومركبات الألياف الزجاجية (GFRP) وشرائح البوليمر. تحت ضغط درجة الحرارة والرطوبة المشترك، يمكن للمهندسين ملاحظة المشكلات المحتملة بما في ذلك التصفيح، وتدهور الراتينج، وامتصاص الرطوبة، وفقدان القوة الميكانيكية. يسمح اختبار الشيخوخة المتسارع للمختبرات بالمحاكاةسنوات من التعرض البيئي في غضون أسابيع، وتوفير البيانات الهامة للتحقق من صحة المنتج واختيار المواد.

غرف درجة الحرارة والرطوبة لاختبار الشيخوخة

1. غرفة درجة الحرارة والرطوبة للشيخوخة للمركبات

2. غرفة رطوبة درجة حرارة صغيرة على سطح الطاولة

3. دقة عالية- في السير في غرفة درجة الحرارة

4. غرفة اختبار مقاومة للانفجار لدرجة الحرارة

5. غرفة الاختبار الحراري للبطارية ذات الكفاءة العالية في استهلاك الطاقة

6. غرفة اختبار الصدمات العمودية القابلة للبرمجة بمنطقتين وثلاث مناطق

يجب أن تتوافق اختبارات الشيخوخة البيئية للمواد المركبة مع معايير دولية متعددة. تم تصميم غرف LIB لدعم متطلبات الاختبار المعترف بها على نطاق واسع مثل:

1. اللجنة الكهروتقنية الدولية 60068-2-30- اختبار دوري للحرارة الرطبة

2. اللجنة الكهروتقنية الدولية 60068-2-78– اختبار الحالة المستقرة للحرارة الرطبة

3. آيزو 16750-4– الظروف البيئية لإلكترونيات السيارات

4. أستم D5229– تكييف الرطوبة لمركبات مادة البوليمر

5. MIL-STD-810H- اعتبارات الهندسة البيئية

فيما يلي طريقتان للاختبار شائعة الاستخدام.

الطريقة الأولى: اختبار تقادم الحرارة الرطبة للمركبات

يقوم اختبار الحرارة الرطبة بتقييم كيفية تصرف المواد المركبة تحتهاارتفاع درجة الحرارة والتعرض للرطوبة العالية. أحد الشروط المستخدمة على نطاق واسع هو85 درجة / 85% رطوبة نسبية، غالبا ما يطلق عليه"اختبار 85/85."تتراوح فترات الاختبار عادة من240 ساعة إلى 1000 ساعةاعتمادا على متطلبات الموثوقية.

تُستخدم هذه الطريقة بشكل شائع في: التحقق من صحة الترابط اللاصق، واختبار متانة الصفائح المركبة، وموثوقية تغليف الألواح الشمسية.

مزايا LIB

1. التحكم عالي الدقة:تقلب درجات الحرارة داخل± 0.5 درجةودقة الرطوبة داخل±2.5% رطوبة نسبيةيضمن بيانات موثوقة.

2. تدفق الهواء الموحد:يحافظ على دوران الهواء في اتجاهات متعددة± 2 درجة حرارة موحدة، وضمان ظروف الاختبار متسقة.

3. الاختبار القابل للبرمجة:حتى120 برنامج اختبار لكل منها 100 خطوةالسماح للمهندسين بأتمتة دورات الشيخوخة المعقدة.

الطريقة الثانية: اختبار الشيخوخة أثناء ركوب الدراجات في درجة الحرارة

يقوم اختبار تقادم دورة درجة الحرارة بتقييم الثبات الهيكلي للمواد المركبة عند تعرضها بشكل متكرر لظروف درجات الحرارة العالية والمنخفضة بالتناوب. في اختبار نموذجي، دورات الغرفة بين-40 درجة و +85 درجة، مع ارتفاع درجات الحرارة بحوالي3 درجة في الدقيقةأثناء التسخين والتناقص عند حوالي1 درجة في الدقيقةأثناء التبريد. تتكرر هذه الدورة50 إلى 200 مرةلمحاكاة الإجهاد الحراري المتكرر الذي تتعرض له المواد في بيئات التشغيل الحقيقية.

يستخدم هذا الاختبار على نطاق واسع في: المكونات المركبة للسيارات، والألواح الهيكلية الفضائية، وشفرات توربينات الرياح

مزايا LIB

1. التحولات الحرارية السريعة:تسخين حتى3 درجة / دقيقةتقصير مدة الاختبار.

2. البناء القوي:الجزء الداخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 يقاوم التآكل الناتج عن الرطوبة أثناء الاختبار طويل الأمد-.

3. إمكانية تتبع البيانات:يدعم -تسجيل البيانات المدمجوثائق الاختبار المتوافقة مع ISO/IEC.

تتطلب المختبرات المختلفة أحجامًا مختلفة للغرف اعتمادًا على عدد العينات وأبعاد المكونات وأهداف الاختبار. لاستيعاب هذه الاحتياجات المتنوعة، توفر LIB ثلاثة تكوينات شائعة:غرف توضع على الطاولة، وتصل إلى-الغرف، وتمشي-في الغرفمما يسمح للمختبرات باختيار النظام الأنسب لمقياس الاختبار الخاص بها.

اسم	غرفة صغيرة لدرجة الحرارة والرطوبة للشيخوخة للمركبات	غرفة شيخوخة درجة الحرارة والرطوبة الدائمة للمركبات	المشي-في غرفة تعتيق درجة الحرارة والرطوبة للمركبات
سعة	ث-50: 800x1050x950 ملم ث-80: 900×1100×1000 ملم	السعة: 100 لتر؛ 225 لتر؛ 500 لتر؛ 800 لتر؛ 1000 لتر	＞20m³
الإنتاجية	مثالية للمكونات الصغيرة وأجهزة الاستشعار واللوحات	التجميعات الفرعية أو دفعات الحجم-المتوسطة	الاختبار بالجملة للعناصر أو المركبات ككل
توفير الطاقة	تداول الرطوبة التلقائي في نظام الرطوبة	تداول الرطوبة التلقائي في نظام الرطوبة	تداول الرطوبة التلقائي في نظام الرطوبة
التكلفة التشغيلية	أدنى	واسطة	الأعلى
تغطية المعايير	الامتثال الكامل لـ IEC / ISO / ASTM
مستوى الضوضاء	أقل من أو يساوي 65 ديسيبل

غرف الفوقهي أنظمة اختبار بيئية مدمجة مصممة للعينات المركبة الصغيرة والمواد اللاصقة والأبحاث المعملية على نطاق واسع. بسعة نموذجية تتراوح من50 لتر إلى 80 لتر، وتستخدم هذه الغرف عادة فيمختبرات الجامعة، ومعاهد أبحاث المواد، وبرامج التنمية الصغيرةحيث المساحة محدودة ولكن لا تزال هناك حاجة إلى مراقبة بيئية دقيقة.

الوصول إلى-الغرفهي غرف الاختبار البيئي الأكثر استخدامًا في المختبرات الصناعية. تتراوح قدرتها النموذجية من225 لتر إلى 1000 لتر، مما يجعلها مناسبة لاختبار مكونات السيارات، والتحقق من موثوقية الإلكترونيات، وتقييم الأجزاء المركبة متوسطة الحجم. توفر هذه الأنظمة توازنًا عمليًا بينحجم الاختبار، وكفاءة الطاقة، والتكلفة التشغيليةولهذا السبب يتم اعتمادها بشكل شائع في مختبرات التحقق من صحة المنتج.

المشي-في الغرفتم تصميمها لاختبار الهياكل المركبة الكبيرة أو تشغيل عينات متعددة في وقت واحد. مع أحجام تتراوح عادة من5 م3 إلى 98 م3 أو أكبرهذه الغرف مثالية لتطبيقات مثلمكونات شفرات توربينات الرياح، والأجزاء الهيكلية الفضائية، وبرامج التحقق من صحة المنتج على نطاق واسع. للمختبرات التي تحتاج إلى اختبارالتجميعات المركبة بالحجم الكامل- أو إجراء اختبارات التقادم البيئي المجمعة، فإن الدخول في الغرف-يوفر الحل الأكثر مرونة وكفاءة.

س 1: ما هو الغرض من غرفة التعتيق لدرجة الحرارة والرطوبة للمركبات؟

الغرفة تحاكي الظروف البيئية مثلالحرارة والبرودة والرطوبةلتقييم المتانة والموثوقية-على المدى الطويل للمواد المركبة.

س2: ما هو نطاق درجة الحرارة المطلوب عادة للاختبار المركب؟

تستخدم معظم اختبارات الشيخوخة المركبة نطاقات تتراوح بين-40 درجة و +85 درجة، في حين يمكن أن تصل الغرف المتقدمة-70 درجة إلى +150 درجة.

س3: ما هي ظروف الرطوبة المستخدمة في اختبارات التعمير المركب؟

تتراوح ظروف الرطوبة عادة من40% رطوبة نسبية إلى 98% رطوبة نسبية، مع85% رطوبة نسبيةكونها قيمة الاختبار الأكثر شيوعا.

س 4: كم من الوقت يستمر اختبار الشيخوخة المركب عادةً؟

تختلف فترات الاختبار حسب المعايير ولكنها تتراوح في كثير من الأحيان من240 ساعة إلى 1000 ساعةلتقييمات الشيخوخة المتسارعة.

س 5: ما هي الصناعات التي تستخدم غرف الشيخوخة المركبة؟

تشمل الصناعات: الطيران، السيارات، الطاقة المتجددة، الإلكترونيات، أبحاث المواد المتقدمة.

اتصال صناعة ليب للتعرف على كيف يمكن لغرف تقادم درجة الحرارة والرطوبة الخاصة بالمركبات أن تساعدك في إجراء اختبارات بيئية موثوقة وتلبية معايير الاعتماد العالمية.