Envejecimiento acelerado de materiales por exposición a radiación ultravioleta fluorescente y a arco de xenón

Fundamento

Las probetas se exponen en una cámara a ciclos controlados de radiación, temperatura y humedad. En los equipos de ultravioleta fluorescente, lámparas UVA-340 o UVB-313 emiten el ultravioleta de onda corta del espectro solar, que es el que rompe los enlaces de los polímeros, en ciclos que alternan horas de radiación a 60 grados con horas de condensación a 50 grados, en que la humedad del aire saturado condensa sobre las probetas frías y simula el rocío; es barato y severo, pero no reproduce el visible y el infrarrojo, así que no predice bien el cambio de color de algunos pigmentos. En los equipos de arco de xenón, la lámpara filtrada reproduce todo el espectro solar, con control de la irradiancia a 340 nm, de la temperatura de panel negro y de la humedad, y con ciclos de rociado de agua que simulan la lluvia; es el método de referencia para color y brillo y para la industria automotriz. La dosis se expresa en horas o en energía radiante acumulada. A intervalos se retiran probetas y se miden el color con espectrocolorímetro, el brillo, el tizado, la aparición de fisuras y ampollas, y en plásticos y cauchos, la resistencia a la tracción, el alargamiento y el impacto respecto de las probetas sin exponer; la retención de propiedades en función de la dosis es el resultado. Cada material tiene su correlación entre horas de cámara y años reales, que solo se conoce con exposiciones a la intemperie en paralelo.

Matriz (en qué muestra)

Pinturas y recubrimientos; plásticos y films; cauchos y sellantes; textiles y geotextiles; membranas; tableros y maderas tratadas; adhesivos; tintas; productos de exterior

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Cámara de envejecimiento con lámparas fluorescentes ultravioleta y ciclo de condensación; cámara de arco de xenón con control de irradiancia, temperatura y humedad y rociado; radiómetro calibrado; espectrocolorímetro; brillómetro; máquina de tracción y equipos de impacto para las propiedades mecánicas; lupa y patrones de tizado.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Agua desionizada de baja conductividad para el rociado y la condensación.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Portaprobetas; probetas de referencia; máscaras para conservar una zona sin exponer como testigo; patrones de color y de brillo.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Lámparas, que se reemplazan por horas de uso; filtros; agua; probetas.

Unidad

s · horas de exposición · MJ/m2 o kJ/m2 de energía radiante a 340 nm · unidades de diferencia de color · % de retención de brillo y de propiedades mecánicas

Rango de referencia

Pinturas de exterior de calidad: retención de brillo mayor al 50 % y diferencia de color menor a 3 unidades tras 1.000 a 2.000 horas de xenón; films de invernadero: retención del 50 % del alargamiento como criterio de fin de vida; los pliegos de geotextiles piden 70 % de retención de resistencia tras 500 horas de ultravioleta

Norma que lo exige

Pliegos de pintura, de geotextiles y de membranas de Vialidad Nacional y de obras hidráulicas, que fijan la retención de propiedades tras la exposición; las normas IRAM de perfiles de PVC, de caños de polietileno y de pinturas para exteriores; las especificaciones de la industria automotriz; las garantías de color de fabricantes de pinturas y de recubrimientos en polvo; certificaciones de productoargentina e internacional

Norma que describe la técnica

ISO 4892-2 y ASTM G155 para la exposición a arco de xenón; ISO 4892-3 y ASTM G154 para lámparas fluorescentes ultravioleta; ISO 16474-2 y 16474-3 y ASTM D4587 para pinturas; ASTM D4329 para plásticos; ISO 4582 para la determinación de los cambios de color y de propiedades; ISO 7724 y ASTM D2244 para la medición del color; ASTM D4214 para el tizado; ISO 877 para la exposición a la intemperie naturalargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

ISO 4892-2:2013; ISO 4892-3:2016; ASTM G154-23; ASTM G155-21

Volumen de muestra

Al menos tres probetas por material y por intervalo de evaluación, de 75 x 150 mm para paneles o del tamaño de las probetas mecánicas; más las probetas sin exponer de referencia

Conservación y transporte

Las probetas se preparan y curan como el producto real y se guardan al abrigo de la luz antes del ensayo; una muestra que estuvo meses en una vidriera ya está envejecida. La irradiancia se controla con el radiómetro calibrado y las lámparas se rotan y se cambian según las horas, porque pierden potencia; sin ese control las horas de dos cámaras no son comparables. Las mediciones de color y brillo se hacen siempre en los mismos puntos y contra la zona enmascarada. El informe tiene que decir el equipo, el ciclo, la irradiancia y la temperatura, porque las horas solas no significan nada.

Límite de detección típico

0,1 unidades de diferencia de color; 1 unidad de brillo

Incertidumbre típica

±10 % en la dosis de radiación; la reproducibilidad entre cámaras del mismo tipo es del orden del 20 % en horas hasta un cambio dado

Área

Materiales/industrial; Construcción; Química analítica

Fecha de última actualización: 9/9/2026