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Maßgeschneiderte Prüfverfahren

Wir prüfen nach gängigen Normen und Standards sowie gerne auch individuell und branchenspezifisch – insbesondere für Automobilzulieferer, die Baubranche und für Sachverständige.

Maßgeschneiderte Prüfverfahren

Wir prüfen nach gängigen Normen und Standards sowie gerne auch individuell und branchenspezifisch – insbesondere für Automobilzulieferer, die Baubranche und für Sachverständige.

Bewitterung

Ihre Experten für Bewitterung von Kunststoffen

Bewitterung, UV-Beständigkeit und mehr!

Unter Bewitterung versteht man eine spezielle Simulation von Umwelt- und Witterungseinflüssen auf Werkstoffe oder Materialien wie Kunststoffe, Metalle oder Composites. Dabei wird zwischen einer natürlichen Bewitterung (Freibewitterung) und einer künstlichen Bewitterung (Laborbewitterung) unterschieden. Witterungsbedingte Einflüsse sind beispielsweise UV-Strahlung, Temperaturänderungen und Feuchtigkeit.

Prüfverfahren im Bereich der Bewitterung und UV-Beständigkeit simulieren ein Freiluftklima mit verschiedenen kombinierten Beanspruchungsfaktoren, z. B. UV-Strahlung/Licht, Luftfeuchte, Regen und Wärme unter standardisierten Laborbedingungen. Durch diese Verfahren ist eine erhebliche Zeiteinsparung bei der Lebensdauerabschätzung möglich und es werden reproduzierbare Versuchsergebnisse erzielt.

Mit unseren hochqualifizierten Mitarbeitern und durch Nutzung unseres umfassenden Geräteparks mit modernsten Prüfmaschinen können Bewitterungstests nach nahezu allen relevanten Normen und Prüfstandards zeitnah durchgeführt werden.

Dr.-Ing. Marcus Heindl
Bereichsleiter Prüflabor
Würzburg
+49 931 4104-146
m.heindl@skz.de
Dr. rer. nat. Irene Reuther
Gruppenleiterin Prüflabor Analytik
Würzburg
+49 931 4104-201
i.reuther@skz.de

Hauptprüfverfahren der Bewitterung

Bewitterungtests mit Xenonbogenlampe

Das SKZ verfügt über mehrere Geräte mit Xenonbogenlampen (Xenotestgeräte). Diese stellen das vollständige Spektrum des Sonnenlichtes, d.h. vom kurzwelligen UV- bis zum langwelligen IR-Bereich mit hoher Genauigkeit nach. Außerdem können diese Geräte auch zahlreiche weitere Prüfparameter wie z. B. Lufttemperatur, Schwarzstandardtemperatur, Luftfeuchte und Beregnungszeit mit hoher Genauigkeit steuern und regeln.

Relevante Normen:

  • DIN EN ISO 4892-1/-2, DIN EN 513, ISO 16474-2
     
Bewitterungstests mit UV-Lampen

Das SKZ verfügt über mehrere Schnellbewitterungsgeräte mit UV-Leuchtstofflampen als Lichtquelle. Diese beanspruchen die Proben lediglich mit dem hochenergetischen UV-Anteil der natürlichen Sonnenstrahlung. Aufgrund dessen werden diese Tests zumeist nur bei Materialien eingesetzt, deren spektrale Empfindlichkeit hauptsächlich in einem Wellenbereich zwischen 300 und 400 nm liegt.

Relevante Normen:

  • DIN EN ISO 4892-1/-3, DIN EN 12224, ISO 16474-3
     
Wetterechtheit und Wetterbeständigkeit

Bei dieser Prüfung in einem Xenontestgerät ist das Prüfprogramm und die Prüfparameter auf die Prüfung von Produkten wie z.B. Fensterprofilen und deren Komponenten wie Folien, Lacken und Dichtungen oder Dichtstoffe abgestimmt. Wichtige Beurteilungskriterien sind Farbstabilität und mechanische Eigenschaften. Die Prüfung dient der Beurteilung der Dauerhaftigkeit / Lebensdauerabschätzung der Produkte in verschiedenen Klimazonen und kommt international bei der Rezepturentwicklung, Produktüberwachung und Produktzertifizierung zum Einsatz.

Relevante Normen:

  • EN 12608-1, EN 513, RAL-GZ 716, NEN 7034-2, SASO 2052, SASO 2053 (Fensterprofile), ISO 11431, ISO 11617 (Dichtstoffe)
     
Bewitterungstests mit Weather-Ometer

Diese Prüfung basiert auf einem Test in einem Xenotestgerät, welches allerdings speziell für bestimmte Prüfungen in der Automobil- oder Lackindustrie ausgestattet ist. Das am SKZ verfügbare Weather-Ometer besitzt darüber hinaus eine hochgenaue Sensorik zur Messung von Oberflächentemperaturen der Proben während des Bewitterungszeitraums.

Relevante Normen:

  • SAE J 2527 oder SAE J 2412
Bestrahlungstests mit Fensterglasfilter

Zur Prüfung von Bauteilen, die in Innenräumen eingesetzt werden, können Bewitterungsgeräte mit Fensterglasfiltern ausgerüstet werden, welche einen Teil des hochenergetischen UV-Spektrums absorbieren. Solche Tests erfolgen grundsätzlich ohne Beregnung und unter Anwendung von nur moderaten Lufttemperaturen. Nach der Bestrahlung erfolgen in der Regel visuelle Prüfungen sowie Farb- und Glanzmessungen. In einigen Fällen müssen zusätzlich mechanische Prüfungen durchgeführt werden.

Relevante Normen:

  • z. B. nach DIN EN ISO 4892-2, Verfahren B oder DIN EN ISO 4892-3, UVA-351
     
Automobilvorschrift „Kalahari Test“

Bei dieser Prüfvorschrift wird mit einem Xenotestgerät ein trocken-heißes Klima in Anlehnung an die Klimaregionen Kalahari oder Arizona simuliert. Häufig wird eine solche Prüfung bei einer Erstmusterfreigabe angewendet. Im Anschluss an die Bewitterung erfolgen zumeist visuelle Prüfungen sowie Farb- und Glanzmessungen, in Einzelfällen sind auch mechanische Prüfungen möglich.

Relevante Normen:

  • PV 3929 „Kalahari oder Arizona Test“
Automobilvorschrift „Florida Test“

Bei dieser Prüfvorschrift wird mit einem Xenotestgerät ein feucht-warmes Klima in Anlehnung an die Klimaregionen Florida oder Südfrankreich simuliert. Häufig wird eine solche Prüfung bei einer Erstmusterfreigabe angewendet. Im Anschluss an die Bewitterung erfolgen zumeist visuelle Prüfungen sowie Farb- und Glanzmessungen, in Einzelfällen sind auch mechanische Prüfungen möglich.

Relevante Normen:

  • PV 3930 „Florida Test“
     
Bauteilprüfung des Fahrzeuginnenraums

Hierbei handelt es sich um eine reine Belichtungsprüfung, d. h. ohne Beregnung. Die Prüfung wird zumeist für Bauteile des Fahrzeuginnenraums (z. B. textile Flächengebilde oder Kunststoff- bzw. Elastomerkleinteile) eingesetzt, bei denen es vor allem im Sommer zu sehr hohen Beanspruchungstemperaturen – je nach Einbaulage bis zu 100 °C oder mehr – kommen kann. Im Anschluss an die Belichtung erfolgen zumeist visuelle Prüfungen sowie Farb- und Glanzmessungen.

Relevante Normen:

  • z.B. nach PV 1303
     
Bewitterungstests an Bauteilen

Mit sogenannten Flachbettgeräten mit Xenonstrahlertechnik oder Sonnensimulatoren mit Metallhalogenidlampen können auch größere Bauteile und Baugruppen im Komplettzustand getestet werden. Nach Beendigung der Prüfung erfolgt entweder ein mit dem Auftraggeber vereinbarter Test oder die Prüflinge werden zur eigenen Beurteilung an den Auftraggeber zurückgeschickt.

Relevante Normen:

  • z. B. nach DIN EN ISO 4892-2 oder DIN 75220
     
UV-C Beständigkeitsprüfung

Über die Beständigkeit von polymeren Materialien gegenüber UV-C-Strahlung ist speziell bei Langzeitanwendungen bislang nur wenig bekannt. Um Rückschlüsse von der Beanspruchung von Materialien mit UV-C-Strahlung auf die Entkeimungswirkung, die Degradation von Oberflächen und die Restlebensdauer ziehen zu können, erarbeitet das Prüflabor des SKZ derzeit unterschiedliche Testszenarien. Im Schwerpunkt simulieren dabei UVC-254-Lampen die keimtötende UV-C-Strahlung, die in Sterilisationsgeräten verwendet wird.

Relevante Normen:

  • DIN EN 60335-1 (VDE 0700-1)
     

Nachgelagerte Prüfverfahren der Bewitterung

Diese Prüfverfahren werden häufig eingesetzt, um eine etwaige Materialveränderung oder -schädigung durch die Bewitterung nachzuweisen bzw. zu quantifizieren.

Visuelle Bewertung mittels Graumaßstab

Dieses Verfahren dient zur einfachen Bewertung von Helligkeits-, Glanz- und Farbveränderungen. Die Beurteilung erfolgt nach DIN EN 20105-A02/03 durch ein Notensystem von 1 bis 5 im direkten Vergleich zu einer nicht bewitterten Probe unter Normlichtbedingungen.

Schlag- und Kerbschlagversuche

Diese Prüfung stellt die Widerstandsfähigkeit eines Probekörpers gegenüber einer schlagartigen, mit hoher Geschwindigkeit ausgeführten Biegebeanspruchung fest. Die Prüfung erfolgt in der Regel nach DIN EN ISO 179, wobei ein Materialkennwert generiert wird, mit dem die Sprödigkeit eines Materials quantifiziert werden kann. Die Sprödigkeit reagiert in den meisten Fällen sehr sensitiv auf Bewitterungseinflüsse, weshalb Schlagprüfungen nach einer Bewitterung sehr häufig durchgeführt werden. Probekörper, die auf Grund Ihrer Zähigkeit nicht oder nur teilweise brechen, werden vor der Messung gekerbt.

Materialanalytische Untersuchungen

Der molekulare Abbau durch die Bewitterung kann durch rheologische Messungen nachgewiesen werden, wobei in erster Linie MFR/MVR-Prüfungen nach DIN EN ISO 1133-1/2 zum Einsatz kommen. Eine oberflächennahe Beurteilung des Materialabbaus kann durch Viskositätsmessungen z. B. nach DIN EN ISO 307 oder DIN EN ISO 1628-1 bis 5 oder durch die Gelpermeationschromatographie (GPC) erfolgen.

Farbmessungen

Farben und Farbänderungen können mit präzisen Messgeräten exakt quantifiziert werden, z. B. gemäß DIN 7724, DIN 53236-B. Je nach Anwendung kommen dabei unterschiedliche Beleuchtungsquellen (z. B. D65) und Messgeometrien zum Einsatz, z. B. d/8°, 45/0°, mit/ohne Glanzfalle. Die anschauliche Darstellung der verschiedenen Farbmesswerte kann z. B. im CIELab- oder Munsell-System erfolgen. Zur Darstellung der Vergilbung kann der Gelbwert z. B. nach ASTM E 313 genutzt werden.

Glanzmessungen

Glanzmessungen nach DIN EN ISO 2813 kommen häufig bei beschichteten, lackierten, hochglänzenden oder verchromten Oberflächen zum Einsatz. Dabei wird das Verhältnis zwischen dem eingestrahlten und dem von der Oberfläche reflektierten Licht unter einem festen Messwinkel ermittelt. Die dabei verwendete Maßeinheit ist GU (Gloss Unit).

Mikroskopie

Veränderungen von Oberflächenstrukturen werden mikroskopisch bewertet. Typische Phänomene sind zum Beispiel Rissbildung, Lackablösung oder Auskreidung. Die Untersuchung erfolgt in der Regel mit Lichtmikroskopen. Besonders deutliche Material- und Topografiekontraste ermöglicht die Rasterelektronenmikroskopie (REM).

Dampfstrahlbeständigkeit

Die Dampfstrahlprüfung (z. B. nach PV 1503) hat sich in den letzten Jahren als die wichtigste Haftungsprüfung im Automobilbereich etabliert. Bei der Durchführung der Dampfstrahlprüfung wird zunächst eine lackierte Probe mit einem speziellen Werkzeug (z.B. Ritzstichel nach Sikkens) bis zum Substrat angeritzt. Anschließend wird die Probe unter definierten Bedingungen mit einem Druckwasserstrahl belastet. Abhängig von der Haftfestigkeit der Beschichtung, wird diese ausgehend von der Ritzkante abgeschält.

Schlagzugversuche

Diese Prüfung stellt die Widerstandsfähigkeit einer Folie oder eines sehr dünnen Probekörpers gegenüber einer schlagartigen, mit hoher Geschwindigkeit ausgeführten Zugbeanspruchung fest. Die Prüfung erfolgt in der Regel nach DIN EN ISO 8256, wobei ein Materialkennwert generiert wird, mit dem die Sprödigkeit eines Materials quantifiziert werden kann. Die Sprödigkeit reagiert in den meisten Fällen sehr sensitiv auf Bewitterungseinflüsse, weshalb Schlagprüfungen nach einer Bewitterung sehr häufig durchgeführt werden.

Biegeversuche

Biegeversuche gehören zu den klassischen mechanischen Prüfungen und können z. B. nach DIN EN ISO 178 durchgeführt werden. Häufig kommt hierbei ein 3-Punkt-Versuch zum Einsatz, wobei die Probe durch einen Prüfstempel unter Anwendung einer niedrigen Beanspruchungsgeschwindigkeit beansprucht wird. Die Messung erfolgt in der Regel bis zum Bruch des Probekörpers. Aufgezeichnet wird die Biegespannung oder Biegekraft in Abhängigkeit der Durchbiegung der Probe.

Zugversuche

Zugversuche gehören zu den klassischen mechanischen Prüfungen und können z. B. nach DIN EN ISO 527 durchgeführt werden. Dabei werden standardisierte Probekörper mit einer definierten Querschnittsfläche bei einer niedrigen Beanspruchungsgeschwindigkeit gleichmäßig und stoßfrei bis zum Bruch gedehnt und ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm aufgenommen.

Prüfung der Haftfestigkeit

Der Gitterschnitttest (z. B. nach DIN EN ISO 2409) ist ein Prüfverfahren zur Abschätzung des Widerstandes einer Beschichtung gegen Trennung von der Oberfläche des Kunststoffteiles. Hierzu wird mit einem speziellen Mehrschneidengerät ein bis zum Substrat durchgehendes Gitter in die Beschichtung geschnitten. Gitterschnitttests werden sowohl im Automobilbereich als auch bei der Prüfung z.B. von Kunststofffenstern durchgeführt.

Prüfung der Schälfestigkeit

Mit Hilfe dieser mechanischen Prüfung kann ermittelt werden, inwieweit sich die Haftung von zum Beispiel einer Kaschierfolie auf einem PVC-Profil durch die Bewitterung verändert bzw. verschlechtert. Die Schälfestigkeit kann z. B. nach DIN EN 17271 ermittelt werden.

Bauteilspezifische Funktionsprüfungen

Bei der Bewitterung von kompletten Bauteilen oder Baugruppen müssen häufig spezifische Funktionsprüfungen durchgeführt werden, um nachweisen zu können, dass diese durch den Bewitterungseinfluss nicht beeinträchtigt werden. Selbstverständliche führen wir solche Tests ebenfalls nach Vereinbarung mit Ihnen durch bzw. senden Ihnen die bewitterten Prüflinge für eigene Versuche oder Messungen wieder zurück.

Steinschlagfestigkeit

Kiesel, Streugut und Schotter liegen immer wieder auf Wegen und Straßen. Diese können, werden sie mit hoher Geschwindigkeit in die Luft geschleudert, Fahrzeuge treffen und deren Lack schädigen. Wie gut ein Lack nun solch einem Beschuss durch eine Vielzahl kleiner Teilchen widersteht, lässt sich mit Steinschlagtests (z.B. nach DIN EN ISO 20567-1) simulieren. Der Grad der Schädigung wird visuell bewertet.

Ein Jahr in wenigen Tagen ...

Unsere Spezialisten liefern mit zahlreichen Prüfverfahren aussagekräftige Ergebnisse zu vielen Fragen rund um das Thema der Bewitterung von Kunststoffen – schnell und zuverlässig.

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Bewitterung

Bewitterung von Geokunststoffen

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