Это несложный вопрос, но, к сожалению, простого ответа на него нет. Абсолютно невозможно вычислить одно волшебное число, на которое необходимо умножить часы воздействия прибора для испытаний на атмосферостойкость, чтобы получить годы воздействия на открытом воздухе. Проблема не в том, что мы еще просто не разработали идеальный прибор для испытаний на атмосферостойкость. Не важно, насколько сложным или дорогим будет ваш прибор для испытаний на атмосферостойкость, вычислить волшебный коэффициент невозможно. Основная проблема заключается в изменчивости и сложности ситуаций воздействия на открытом воздухе. Взаимосвязь между воздействием с помощью прибора для испытаний и воздействием на открытом воздухе зависит от целого ряда переменных, включая:  

• Географическую широту площадки для воздействия (чем ближе к экватору, тем больше интенсивность УФ-излучения). 
• Высоту над уровнем моря (чем выше, тем больше интенсивность УФ-излучения). 
• Местные географические особенности, такие как ветер, высушивающий испытуемые образцы, или близость водоема, способствующего образованию росы. 
• Случайные колебания погоды год от года, которые в последующие годы на том же месте могут вызвать разницу в старении в объеме 2:1. 
• Сезонные изменения (т.е. сила воздействия зимой может составлять лишь 1/7 от воздействия летом). 
• Расположение образца (5° к югу в сравнении с расположением вертикально к северу). 
• Изоляцию образца (находящиеся на открытом воздухе образцы с изолированной подложкой часто стареют на 50 % быстрее, чем неизолированные образцы). 
• Рабочий цикл прибора для испытаний (количество часов освещенности и количество часов влажности). 
• Рабочие температуры прибора для испытаний (чем жарче, тем быстрее протекает процесс). 
• Испытуемый материал. 
• Спектральную плотность излучения лабораторного источника света. 

Очевидно, что бессмысленно говорить о коэффициенте преобразования часов ускоренного испытания на атмосферостойкость в месяцы воздействия на открытом воздухе. В первом случае условия постоянны, при этом во втором случае они изменяются. Для поиска коэффициента преобразования необходимо рассматривать данные, не принимая во внимание их достоверность.

Другими словами: Данные об атмосферостойкости являются сравнительными. Тем не менее с помощью приборов для ускоренных испытаний на атмосферостойкость вы по-прежнему можете получить исключительные данные об износостойкости. Но при этом необходимо понимать, что полученные данные являются сравнительными, а не абсолютными. Надежные показания относительного ранжирования износостойкости материала по сравнению с другими материалами — самое большее, чего можно требовать от лабораторных испытаний на атмосферостойкость. Фактически, то же можно сказать и об испытаниях воздействием во Флориде. Никто не знает, как сравнить год воздействия в черном ящике на открытом воздухе на 5° к югу с годом при нахождении на доме или автомобиле. Даже испытания на открытом воздухе дают лишь относительные показания реальных условий эксплуатации. 

Тем не менее сравнительные данные могут иметь очень большое значение. Например, вы можете выяснить, что при небольшом изменении рецептуры износостойкость стандартного материала увеличивается более чем в два раза. Либо вы можете обнаружить, что среди материалов нескольких поставщиков, которые на первый взгляд выглядят одинаково, некоторые повреждаются очень быстро, большинство — в течение среднего периода времени и лишь некоторые повреждаются только после продолжительного воздействия. Также вы можете выяснить, что износостойкость материала с менее дорогостоящей рецептурой аналогична износостойкости вашего стандартного материала, который показывает приемлемые эксплуатационные характеристики, скажем, на протяжении пяти лет фактического использования. 

Вот замечательный пример эффективности сравнительных данных. Производитель покрытий разработал новый тип прозрачного покрытия. Первые испытания с помощью прибора QUV вызвали сильное растрескивание через 200–400 часов. Этот период гораздо меньше, чем характеристики традиционных покрытий, применяемых для тех же целей. Тем не менее через три года постоянных изменений рецептуры и повторных испытаний в приборе QUV были внесены такие улучшения, что различные виды рецептур покрытия смогли выдерживать 2000–4000 часов в приборе QUV, что значительно превышает характеристики традиционных покрытий. Последующие параллельные испытания во Флориде продемонстрировали сходное увеличение износостойкости в объеме 10:1. Однако если бы химики, разрабатывающие покрытия, перед изменением рецептур ожидали данных испытаний во Флориде, они бы все еще находились на ранних этапах изменения рецептуры, и покрытие не имело бы такого коммерческого успеха. 

С другой стороны, если вы все же настаиваете на приблизительном коэффициенте преобразования, вы можете найти его опытным путем. Несмотря на то что найти универсальный коэффициент преобразования невозможно, сотни лабораторий успешно рассчитали свой собственный приблизительный коэффициент для перерасчета часов воздействия с помощью прибора для испытаний Q-SUN или QUV в часы воздействия на открытом воздухе. Тем не менее важно помнить, что такие приблизительные коэффициенты были найдены с помощью опытного сравнения собственных ускоренных испытаний лаборатории с собственными испытаниями воздействием на открытом воздухе. Кроме того, приблизительные коэффициенты перерасчета действительны только для: 

• Специфических испытуемых материалов. 
• Специфического набора временных циклов и температур прибора для испытаний. 
• Специфической площадки для воздействия на открытом воздухе и способа крепления образцов. 

Если вы уже испытывали ваши материалы на открытом воздухе, вычисление собственного приблизительного коэффициента займет не более нескольких месяцев. Если у вас нет опыта испытания собственных материалов, вы можете работать с материалами конкурентов, которые ранее эксплуатировались на открытом воздухе. 

Многие лаборатории успешно определили свой собственный приблизительный коэффициент для перерасчета часов воздействия с помощью прибора для испытаний Q-SUN или QUV в часы воздействия на открытом воздухе. 

Также важно помнить: «Корреляция» означает «ранговую корреляцию». Вопрос «Как ускоренные испытания соотносятся с воздействием на открытом воздухе?» на самом деле должен звучать следующем образом: «На сколько ранжирование износостойкости материала в приборах для ускоренных испытаний соответствует ранжированию материалов при испытаниях на открытом воздухе?». Для измерения ранговой корреляции мы рекомендуем использовать коэффициент ранговой корреляции Спирмена, статистическую величину, которую легко высчитать и для которой не требуется тип сильного предположения о данных, которые необходимы для величин линейной корреляции. В результате изучения ранжирований значений износостойкости 27 автомобильных покрытий, полученных с помощью прибора QUV и испытаний во Флориде, ранговая корреляция между ранжированием значений прибора QUV и испытаний во Флориде составила до 0,89. Ранговая корреляция между различными испытаниями воздействием во Флориде составила от 0,88 до 0,95. Другими словами, прибор для испытаний QUV способен воспроизвести ранжирование испытаний во Флориде практически с такой же точность, с какой испытание во Флориде может воспроизвести само себя.

Для получения более подробной информации ознакомьтесь с техническим бюллетенем LU-0833.