MIL-STD-810H Prüfmaschine für die Beständigkeit gegen Sonneneinstrahlung (Sonnenlicht) (Method 505.7).

MIL-STD-810H (Method 505.7) Beständigkeit gegen Sonneneinstrahlung (Sonnenlicht)

MIL-STD-810G (Method 505.5) Prüfmaschine

Die MIL-STD-810H (Method 505.7) Prüfmaschine für die Beständigkeit gegen Sonneneinstrahlung dient der Bewertung von Leistung und Beständigkeit von Geräten, die direktem Sonnenlicht und ultravioletter (UV-)Strahlung ausgesetzt sind. Diese Prüfung ist unerlässlich, um die Umweltbeständigkeit und langfristige Zuverlässigkeit von Produkten unter Außenbedingungen sicherzustellen.

1. Anwendungsbereich

1.1 Zweck:
Diese Prüfung verfolgt zwei wesentliche Ziele:

• Bewertung der durch Sonneneinstrahlung verursachten Erwärmungseffekte von Werkstoffen.
• Bestimmung der durch langanhaltende Sonneneinwirkung verursachten photochemischen Degradation (aktinische Effekte).

1.2 Anwendung:
Diese Methode eignet sich zur Bewertung von Werkstoffen, die Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein können. Sie kommt insbesondere bei Werkstoffen zum Einsatz, die im Freien und in heißen Klimazonen verwendet werden, wo Wärmeeffekte oder ultraviolette (UV-)Degradation die Leistung beeinträchtigen können.

1.3 Einschränkungen:

• Sie deckt nicht alle Effekte ab, die in einer realen natürlichen Umgebung auftreten; daher wird empfohlen, Werkstoffe zusätzlich unter realen Bedingungen zu prüfen.
• Sie eignet sich nicht für Werkstoffe, die innerhalb eines geschlossenen Gehäuses verwendet werden; für solche Prüfungen sollte Method 501.7 (Hochtemperaturprüfung) angewendet werden.
• Sie eignet sich nicht für Weltraumanwendungen, da sich die Bedingungen der Sonneneinstrahlung im Weltraumumfeld unterscheiden.

2. Anpassungshinweise

2.1 Auswahl dieser Methode
Die Notwendigkeit der Prüfung sollte unter Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit einer Sonneneinwirkung während des Lebenszyklus des Werkstoffs bestimmt werden.

2.1.1 Auswirkungen von Sonnenumgebungen

2.1.1.1 Erwärmungseffekte:

• Sonneneinstrahlung kann eine ungleichmäßige Wärmeausdehnung verursachen und so zu Verformungen und Spannungen in Werkstoffen führen.
• Oberflächenbeschichtungen und Lacke können mit der Zeit degradieren.
• Bei Elastomer- und Kunststoffwerkstoffen können Versprödung, Rissbildung und Farbveränderungen auftreten.
• Unterschiede in den Wärmeausdehnungskoeffizienten metallischer Bauteile können dazu führen, dass mechanische Systeme klemmen oder sich lockern.

2.1.1.2 Photochemische (aktinische) Effekte:
Langanhaltende Einwirkung von Sonnenlicht, insbesondere ultravioletter (UV-)Strahlung, kann folgende Effekte verursachen:

• Ausbleichen von Farben bei Geweben und Kunststoffen.
• Rissbildung und Kreidung von Lackoberflächen.
• Schwächung von Polymeren durch photochemische Reaktionen.
• Verringerung der Festigkeit von Klebstoffen und Elastomeren.

2.1.2 Kombination mit anderen Prüfungen

• Method 501.7 (Hochtemperaturprüfung): Kann kombiniert werden, um wärmebedingte Effekte zu verstehen.
• Method 502.7 (Tieftemperaturprüfung): Kann zur Bewertung der Effekte von Temperaturwechseln eingesetzt werden.
• Method 507.6 (Feuchteprüfung): Kann angewendet werden, um die kombinierten Effekte von Sonneneinstrahlung und Feuchte zu beurteilen.

2.2 Auswahl des Prüfverfahrens
Method 505.7 umfasst zwei verschiedene Prüfverfahren:

• Procedure I – Zyklusprüfung: Prüft die Erwärmungseffekte der Sonneneinstrahlung.
• Procedure II – Dauerprüfung: Bewertet die photochemischen Degradationseffekte infolge langanhaltender Sonneneinwirkung.

3. Erforderliche Informationen

3.1 Vorbereitungen vor der Prüfung

• Die Oberflächeneigenschaften, die Farbe und der Werkstofftyp des Prüflings sollten bestimmt werden.
• Die Intensität und spektrale Verteilung der Sonneneinstrahlung sollten gemessen werden.
• Die Umgebungstemperatur und die Luftströmungsbedingungen für die Prüfung sollten festgelegt werden.

3.2 Während der Prüfung zu erfassende Daten

• Temperatur-Zeit-Verläufe in der Prüfkammer.
• Veränderungen der Oberflächentemperatur des Prüflings.
• Messungen der spektralen Verteilung der Strahlungsquelle.

3.3 Daten nach der Prüfung

• Grad der mechanischen und chemischen Degradation des Werkstoffs.
• Ergebnisse der Sichtprüfung, etwa Farbveränderung, Rissbildung und Oberflächendegradation.
• Etwaige funktionale Veränderungen des Werkstoffs.

4. Prüfablauf

4.1 Prüfeinrichtung und Ausrüstung

• Für die Prüfung sollten Xenon-Bogenlampen mit Vollspektrum oder Metallhalogenidlampen (HMI) verwendet werden.
• Luftströmung und Temperaturschwankungen in der Prüfkammer sollten kontrolliert werden.
• Die Strahlungsintensität in der Prüfkammer sollte auf 1120 W/m² ± 47 W/m² eingestellt werden.

4.2 Prüfkontrollen

• Die Luftgeschwindigkeit sollte den realen Bedingungen entsprechen (1,5 – 3,0 m/s).
• Das UV-Spektrum sollte der natürlichen Sonneneinstrahlung so weit wie möglich entsprechen.

4.3 Prüfunterbrechungen

• Fällt die Prüfausrüstung aus, sollte die Prüfung an der Stelle fortgesetzt werden, an der sie unterbrochen wurde.
• Versagt der Prüfling, sollte das Versagen dokumentiert und die Prüfung wiederholt werden.

5. Auswertung der Ergebnisse

Die Prüfergebnisse sollten anhand der folgenden Kriterien bewertet werden:

• Physische Schäden: Risse, Blasenbildung, Farbveränderungen.
• Funktionale Degradation: Ausfälle elektrischer oder mechanischer Bauteile.
• Chemische Effekte: Veränderungen der Werkstoffzusammensetzung.

6. Referenzen/Zugehörige Dokumente

• MIL-STD-810H
• NATO STANAG 4370, AECTP 230 (Klimatische Bedingungen)
• ISO 9060 – Normen zur Messung von Solarenergie
• ASTM E824-05 – Normen zur Prüfung der Sonneneinstrahlung

Prüfziele

• Erwärmungseffekte: Misst die durch direktes Sonnenlicht verursachten Überhitzungseffekte an Geräten.
• Photodegradationseffekte: Prüft, ob UV-Strahlung die Werkstoffstruktur und Leistung des Geräts beeinträchtigt.

Hauptmerkmale

Merkmal Wert / Beschreibung UV-Lichtintensitätsbereich 0 – 1120 W/m² (Simulation direkter Sonneneinstrahlung) Temperaturregelbereich 25°C – 90°C (Simulation von Hochtemperatureffekten) Spektralbereich 295 nm – 800 nm (sichtbares und ultraviolettes Licht) Prüfdauer 1 Stunde – 1000 Stunden (programmierbare Prüfzyklen) Kammervolumen 50 L – 500 L (verschiedene Größen für unterschiedliche Produktabmessungen) Steuerungssystem Vollautomatisches SPS-basiertes System mit Touchscreen Überwachung und Aufzeichnung Echtzeitüberwachung und Datenaufzeichnung (LAN/USB-Unterstützung) Kühlung und Belüftung Leistungsstarkes Kühl- und Luftzirkulationssystem zum Ausgleich rauer Temperaturbedingungen Material Innenstruktur aus Edelstahl, UV-beständige Dämmstoffe Stromversorgung 220V AC, 50 Hz oder 380V AC, 50 Hz Optionale Merkmale Feuchteregelungssystem, Gerät zur UV-Spektralanalyse, kamerabasierte Prüfüberwachung

Anwendungsbereiche

• Unterhaltungselektronik: Beständigkeit von Mobilgeräten und anderen Produkten, die langanhaltendem Sonnenlicht ausgesetzt sind.
• Luft- und Raumfahrt: UV-Beständigkeit von Flugzeugteilen und Satellitenkomponenten.
• Militär: Umweltbezogene Zuverlässigkeit von Geräten, die im freien Gelände und unter rauen Außenbedingungen eingesetzt werden.

Für detailliertere Informationen zur MIL-STD-810H (Method 505.7) Prüfmaschine für die Beständigkeit gegen Sonneneinstrahlung und zur Auftragserteilung kontaktieren Sie uns bitte!

Normbezug

MIL-STD-810H Method 505.7 definiert Verfahren für Sonneneinstrahlung: Procedure I — Zyklus (Erwärmungs-/aktinische Effekte eines 24-Stunden-Sonnenzyklus) und Procedure II — Dauerbetrieb (intensivierte Einwirkung zur beschleunigten aktinischen Degradation). Die spektrale Bestrahlungsstärke und der Zyklus folgen der Norm für das Einsatzklima.