Standard SAE J2527: Accelerated Exposure of Automotive Exterior Materials Using a Controlled Irradiance Xenon-Arc Apparatus

I materiali che compongono l’esterno di un’autovettura non sono solo soggetti a fenomeni di tipo corrosivo dovuti alla presenza di acqua e dall’azione della temperatura. Questi materiali devono poter resistere anche alla radiazione elettromagnetica generata dal sole e dal calore che viene indotto da quest’ultima.

L’ente americano SAE, cioè la società degli ingegneri automobilistici ha composto un metodo per eseguire questo tipo di invecchiamento accelerato, in condizioni standard e ripetibili, grazie all’utilizzo di macchine di prova dotate di lampade all’arco di xeno. Questo metodo è stato identificato come SAE J2527.

Questo metodo è applicabile a materiali plastici e metallici, tessuti e stoffe, vernici. Questi materiali si possono trovare all’esterno di un’autovettura e subiscono sicuramente l’effetto della radiazione luminosa del sole e del calore.

Lo scopo della normativa SAE J2527è proprio quello di definire un metodo per simulare condizioni ambientali estreme che possono verificarsi all’esterno dell’autoveicolo a causa della luce solare, del calore e dell’umidità, con il fine di predire il comportamento dei materiali per autovettura.

Bisogna tenere presente che anche l’umidità svolge un ruolo molto importante nel degrado di rivestimenti situati all’esterno dell’autovettura.

La camera utilizzata per questo tipo di invecchiamento è una camera Xenotest dotata di due parti principali. Una parte superiore in cui sono presenti tre lampade all’arco di xeno che sono responsabili della produzione delle radiazioni sul campione. Subito sotto le lampade sono posizionati 3 filtri che permettono di selezionare solo le lunghezze d’onda della radiazione che interessano per lo svolgimento della prova.

Nella parte centrale della camera si trova il vano per l’alloggiamento dei campioni di prova. È possibile inserire dei campioni tridimensionali che si sviluppano anche in altezza. Quindi non necessariamente i campioni su cui effettuare il test di invecchiamento accelerato devono essere piatti e di piccole dimensioni. Il vano per l’alloggiamento dei campioni è completamente rivestito con degli specchi in modo che il campione venga colpito per interno dalla radiazione luminosa. Inoltre nella parte superiore e sul fondo del vano sono presenti gli ugelli per lo spruzzo della soluzione.

Andiamo analizzare adesso come è composto il ciclo della norma SAE J2527.

La norma SAE J2527 prevede un ciclo composto da 4 fasi:

• Fase 1 (Luce): presenza di radiazione luminosa pari a 60 W/m², temperatura della camera pari a 47±3°C ed un tasso di umidità relativa pari al 50±10%. Questa fase dura 40 minuti.
• Fase 2 (Luce + Spray front): presenza di radiazione luminosa pari a 60 W/m², temperatura della camera pari a 47±3°C, tasso di umidità relativa pari al 50±10% e presenza di spruzzo solo frontale. Questa fase dura 20 minuti.
• Fase 3 (Luce): presenza di radiazione luminosa pari a 60 W/m², temperatura della camera pari a 47±3°C ed un tasso di umidità relativa pari al 50±10%. Questa fase dura 1 ora.
• Fase 4 (Buio + Spray front + back): assenza di radiazione luminosa, temperatura della camera pari a 38°C, tasso di umidità relativa pari a circa il 95% e presenza di spruzzo fronte e retro. Questa fase dura 1 ora.

Un requisito della normativa è quello che la prova inizi dalla fase 4 (Buio + Spray front + back). Analizzando il ciclo di prova del test di invecchiamento accelerato si può notare come le fasi 2 e 4 abbiano la presenza di un spruzzo della soluzione. In questo caso specifico la soluzione è semplicemente acqua che serve per simulare la presenza di pioggia o deposito di gocce sul campione con un tasso di umidità molto elevato.

La durata della prova non è definita dalla norma SAE J2527 ma dai vari capitolati automotive di riferimento. Infatti lo standard SAE J2527 è solamente un metodo di prova, cioè descrive i metodi, le apparecchiature e le tempistiche del test di invecchiamento ma non fornisce informazioni riguardo alla durata e alla valutazione dei risultati di prova.

La prova avrà quindi un andamento ciclico, cioè seguirà le fasi programmate ripetendole nell’arco del tempo.

Al termine della prova i campioni verranno estratti dalla camera di prova, fotografati evidenziando eventuali difettosità od anomalie comparse ed esaminati per poter esprimere il giudizio di conformità.

Guarda questo video per capire come è fatta una macchina per lo xenotest e sei interessato alla norma

SAE J2412 : invecchiamento accelerato di materiali interni di automobili mediante radiazione arco-xenon