Ein wichtiger Bereich für die Sonnensimulation ist die Automobilindustrie. PKWs und LKWs sind über die gesamte Nutzungs- bzw. Lebensdauer teilweise intensiver Sonnenbestrahlung ausgesetzt. Die Auswirkung sind teilweise gravierend und betreffen sowohl Aussenanbauteile als wie auch Bauteile im Fahrzeuginnenraum. Lacke bleichen aus, Armaturenbretter verfärben sich und können reissen.
Hier kommen 2 unterschiedliche Einflussfaktoren zum tragen:
- UV-Anteil des Lichtes
- Thermischer Anteil des Lichtes
Die Erzeugung des Lichtes wird mit unterschiedlichen Strahlern vorgenommen, z. B. durch:
- Xenonstrahler, die ein sehr Sonnenlichtähnliches Spektrum aufweisen, allerdings mit einem hohen Infrarotanteil
- Metall-Halogenidstrahler, die ein ähnliches Spektrum wie Xenonbogenlampen haben aber ohne den hohen Infrarotanteil
- UV-Röhren, die als UVA, UVB, oder UVC Strahler eingesetzt werden und nur den UV Anteil des Lichtes auf den Prüfling einwirken lassen.
Sonnensimulation, Bewitterung, UV-Prüfungen
Mit diesen Tests sollen die Einflüsse wetterbedingter Faktoren wie Sonnenlicht, Temperatur, Feuchte/Wasser u.ä. auf Materialien und Oberflächen untersucht werden. Dabei muss man bei der Vorgehensweise grundsätzlich zwischen natürlicher (Freibewitterung) und künstlicher Bewitterung (Laborbewitterung) unterscheiden. Beides wird von TechnoLab durchgeführt.
Für die Freibewitterung setzt man die zu testenden Objekte an bestimmten Standorten mit besonderen klimatischen Eigentümlichkeiten den lokalen Umweltbedingungen unter Messbeobachtung aus. Dieses Vorgehen hat einen erheblichen Zeitaufwand zur Folge, zumal meteorologische Unwägbarkeiten Einfluss auf den Testverlauf nehmen können.
Die Laborbewitterung weist demgegenüber deutliche Vorteile auf. Die Einflussfaktoren (Bestrahlungsstärke, Temperatur, Feuchtigkeit u.ä.) können über den gesamten Beobachtungszeitraum konstant gehalten werden. So sind Ergebnisse in relativ kurzer Zeit erzielbar, wodurch belastbare Aussagen über „Wetterchtheit“, „Bewitterungsstabilität“ und „Lichtechtheit“ getroffen werden können.
Lichtechtheit / UV-Beständigkeit
Der Einfluss von Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung), insbesondere der kurzwelligen Strahlung, auf bestimmte Werkstoffe ist kaum zu überschätzen, ihre optischen und mechanischen Eigenschaften können sich deutlich verändern. Insbesondere organische Materialien und Kunststoffe erfahren unter dem UV-Licht in der Sonnenstrahlung teils signifikante Alterungsprozesse (vergilben, verfärben, verspröden, verfallen). Verschlechterung natürlicher und synthetischer Elastomere und Polymere durch photochemische Reaktionen.
Auch der Infrarotanteil der Strahlung kann erhebliche Folgen zeitigen wie beispielsweise: Verklemmen oder Ablösen beweglicher Teilen, Schwächung von Lötstellen, Verlust der Kalibrierung, vorzeitige Betätigung elektrischer Kontakte, Verblassen der Farben farbcodierter Komponenten, Änderungen der Eigenschaften von Elastomeren und Polymeren, Blasenbildung und Abblättern von Farben und anderen Oberflächen, Erweichen von Vergussmassen u.v.m.
Getestet werden in den Labors Komponenten aus Kunststoffen wie beispielsweise Acrylglas, PVC, Polyethylen und EPDM, wobei hierbei mechanische (Härte, Elastizität und Festigkeit) als auch optische Eigenschaften (Trübung, Verfärbung,Glanz) untersucht werden. Die UV-Simulationsanlagen decken einen großen Bereich an Strahlungsintensität kombiniert mit verschiedenen klimatischen Beanspruchungen ab.
Für die Durchführung dieser Tests kommen u.a. zum Einsatz:Xenonbogenbewitterung
Die Strahlungscharakteristik bei Xenonbogenlampen wird durch die Verwendung von geeigneten Filtern angepasst, es wird entsprechend der DIN EN ISO 4892-2 das Verfahren A zur Prüfung mit Filtern für Globalstrahlung (künstliches Bewittern) und das Verfahren B zur Prüfung mit Filtern für Globalstrahlung hinter Fensterglas unterschieden.
UV-Bewitterung
Für die Realisierung der mit UV-Fluoreszenzlampen durchgeführten künstlichen Bewitterung bzw. Bestrahlung werden nach DIN EN ISO 4892-3 verschiedene Lampen verwendet, welche eine unterschiedliche Strahlungscharakteristik aufweisen. Das Verfahren A beschreibt die Bewitterung mit UVA-340-Lampen (Typ 1A) und das Verfahren B die Globalstrahlung hinter Fensterglas mit UVA-351-Lampen (Typ 1B). Bei beiden Lampen wird eine sehr gute Übereinstimmung mit der Strahlungscharakteristik des Sonnenlichtes erreicht. Die UVB-313-Lampen emittieren dagegen auch im Bereich des mittleren und fernen UV-Bereiches und damit unterhalb der solaren cut-off-Wellenlänge von 295 nm. Diese Lampen werden insbesondere für Untersuchungen in der Luft- und Raumfahrt verwendet.