紫外線老化試驗箱是一種用于模擬戶外紫外光照環境、加速材料老化失效的環境試驗設備,主要通過模擬自然界中陽光紫外線、溫度、濕度、冷凝、噴淋等綜合環境因素,對材料進行加速耐候性測試,從而在短時間內評估產品在長期戶外使用過程中的耐老化、耐褪色、耐開裂、耐粉化等性能。其原理以紫外光輻照為核心,結合溫度、濕度、冷凝水循環等輔助環境,形成一套完整的加速老化機制,整體可分為光學原理、溫度控制原理、濕度與冷凝原理、試驗控制邏輯四大部分。
從光學與老化核心原理來看,設備主要利用紫外熒光燈管(常見 UVA?340、UVB?313 等波段)發出特定波長的紫外光,重點模擬太陽光中對材料破壞的中短波紫外線。自然環境中,材料老化主要由 290–400nm 波段紫外線引發光化學反應,導致高分子鏈斷裂、顏料分解、材料脆化、變色、強度下降。紫外線老化試驗箱通過強化紫外輻照強度,將自然環境中數年的老化過程壓縮至數百小時內完成,實現加速光老化,這是設備最核心的工作機理。燈管光譜穩定、波長集中,可保證試驗重復性與可比性,滿足 ISO、ASTM、GB 等標準要求。
溫度控制原理是保證老化一致性的關鍵。試驗箱通過箱體加熱系統、黑板溫度傳感器、空氣循環風道實現精準控溫。光照階段,紫外燈同時產生熱量,配合加熱器與風扇循環,使箱內溫度與試樣表面溫度穩定在標準范圍(通常 40℃–80℃),模擬白天高溫暴曬環境。溫度越高,光氧化反應速率越快,可進一步提升老化加速效果,同時避免局部過熱導致試驗失真。
濕度與冷凝循環原理模擬戶外晝夜交替的露水環境。夜間無光照時,試驗箱關閉紫外燈,啟動加濕或冷凝系統:通過底部水槽加熱產生水蒸氣,水蒸氣在較冷的試樣表面凝結形成持續冷凝水膜,模擬露水浸潤效果。冷凝水能促進材料水解、溶脹、加速涂層起泡、剝離、開裂,與紫外光照形成光–濕–熱耦合老化,更貼近真實戶外 “日曬夜露" 的復雜環境。部分機型還配備噴淋功能,模擬雨水沖刷,進一步強化環境應力。
控制系統與運行邏輯實現全流程自動化。設備采用可編程控制器,可按標準設定光照時間、冷凝時間、噴淋周期、溫度、輻照強度等參數,自動完成光照?冷凝?噴淋多階段循環。傳感器實時采集溫度、濕度、燈管運行狀態,確保試驗條件穩定可追溯,數據可記錄、可導出,滿足實驗室認證與質量管控要求。
綜上,紫外線老化試驗箱以紫外光引發光化學降解為核心,配合溫度加速、濕度 / 冷凝水解、噴淋沖刷等多環境耦合作用,實現高效、可重復、標準化的加速老化測試,為材料研發、質量檢驗、產品認證提供科學可靠的試驗依據,是塑料、涂料、橡膠、油墨、紡織、戶外用品等行業的可靠性檢測設備。