solární klimatické komory, swell

Technologie

Kuchyňský nůž v ruce chirurga

11 června 2015   Galerie

Při výrobě auta je nutné otestovat, co jeho jednotlivé části vydrží. Teplota, vlhkost nebo sluneční záření, to všechno na díly vozu působí. Na to, jak a proč se tyhle zkoušky provádějí, jsme se zajeli podívat do Hořic.

V jednom z předchozích článků jsme se zajímali o komoru, která simuluje automyčku a testuje, co s díly karosérie provádějí opakované nájezdy kartáčů a smršť nečistot. Dnes jsme se vypravili prozkoumat solární klimatické komory. Naším průvodcem je zkušební inženýr společnosti Swell Lukáš Kovárník.

Solární simulace se provádějí už docela dlouhou dobu. A nevznikly vůbec okolo aut. Štáby filmových studií v Hollywoodu si začátkem minulého století začaly všímat, že jim blednou kostýmy a kulisy. Filmaři se ptali, proč se to děje. Odpovědí bylo, že tehdy se k nasvěcování scén používaly uhlíkové lampy s poměrně velkou intenzitou a jejich světlo bylo hodně podobné tomu slunečnímu.

„Lidé od filmu to potřebovali řešit. Začaly se objevovat první přístroje právě na bázi uhlíkových lamp, které simulovaly přímý osvit. Bez regulace, bez ovládání. Postupně se zdokonalovaly až do podoby, kterou máme dnes,“ začíná vyprávět Kovárník a pokračuje: „Testování odolnosti proti slunečnímu záření se dnes provádí stále ještě i v exteriéru úplně běžně. Za etalony venkovního ozařování považujeme několik míst: jedno je ve Francii poblíž Středozemního moře, dvě jsou v Americe – v Arizoně a na Floridě –, několik dalších je v Japonsku a jinde v Asii. Jedna z nejznámějších dvojic je Arizona a Florida, nejen kvůli velkému počtu slunných dní v roce ale také kvůli rozdílným klimatickým podmínkám,“ říká.

Zkouška na rok

Na těchto místech jsou vedle sebe naskládaná třeba i celá auta, nebo jen jejich části, podstatné ale je, že tyhle zkoušky trvají minimálně jeden rok. Skoro každá automobilka má na těchto místech vystavený aspoň jeden typ svého vozu. „Nejsou to úplně typická auta, často nemají všechny součásti, ale můžou obsahovat i několik kombinací, zkoušejí se dezény, různé barvy a podobně,“ doplňuje Kovárník.

Aby tyhle zkoušky netrvaly tak dlouho, vymyslely chytré hlavy zařízení, která jsou schopná generovat vícenásobné zatížení. Dokonce i v odborné terminologii se používá jednotka „jedno sluníčko“. To je standard, lepší stroje umějí dvě sluníčka, tři sluníčka i víc. Jsou to v zásadě mechanismy, které se otáčejí za sluncem a koncentrují jeho záření na jeden konkrétní bod nebo plochu.

To jsou venkovní zkoušky. Nejsou drahé, ale trvají dlouho. A provádět je lze jenom na zmíněných, například pro nás dost odlehlých místech. Proto vznikla zařízení, v nichž je možné tyto podmínky simulovat v laboratořích.

Z Floridy do komory

„Tyhle zkoušky můžeme rozdělit na dvě skupiny,“ pokračuje Kovárník. „První jsou Solar Radiation Tests, druhý typ můžeme nazvat xenotesty. Ke každému druhu potřebujeme jiné zařízení. První typ – solární test – známe zpravidla v kombinaci s klimakomorou. Tam se zkoušejí celky. Kusy auta, které jsou už smontované: palubní desky, loketní opěrky, vnitřní výplně dveří, vnější díly, jako kliky, celé dveře, nárazníky nebo světlomety. V komorách je možné testovat jakékoliv díly, u kterých záleží na vnějším vzhledu – testovali jsme například i pivní přepravky, aby reklamní potisk neztrácel glanc. Existují i velké komory, do kterých se vejde celé auto. Ty jsou ale velmi nákladné ,“ vysvětluje.

Lukáš Kovárník má pro tenhle první typ komor krásný příměr: „Je to kuchyňský nůž v ruce chirurga. Pracuje se tak nějak nahrubo. Dáte tam díl, který už vyrábíte, vystavíte ho za určitých klimatických podmínek slunečnímu záření a dostanete nějaký výsledek. Změna barvy, něco se zkroutí nebo popraská. Pro případ, kdy je potřeba provést takzvaný materiálový test, kde chceme ověřit zcela konkrétní materiál či povrchovou úpravu – a to třeba hned v několika variantách při jasně definovaných podmínkách –, je třeba použít odlišný přístroj,“ popisuje.

Skalpel, prosím

K tomu pak slouží právě ty přesnější nástroje, které můžeme nazvat xenokomory. Ty mají samozřejmě množství podkategorií – některé umějí vlhkost, jiné ne, jsou chlazené vodou nebo vzduchem a podobně. Tyhle komory už umožňují přesnější dávkování slunečního záření – tedy přesně danou intenzitu na určité vlnové délce.

„Můžeme v nich taky od sebe odlišit jednotlivé složky záření – tedy dva druhy UV paprsků (UV A a B), viditelné spektrum a infračervené záření. Nejvíc „škod“ napáchá UV část (stejně jako na lidské pokožce, proto se na sluníčku musíme chránit krémy), ale i IR spektrum je nebezpečné. Nikoliv kvůli záření samotnému, ale kvůli jeho teplotě. Takže třeba tam, kde se kovové díly nahrazují plastovými, je potřeba tohle sledovat,“ objasňuje Kovárník.

solární klimatické komory, swell

Xenokomory nám umožňují přesně dávkovat jednotlivé složky spektra, především zmíněné UV záření. Dělá se to pomocí různých skleněných filtrů, které se vkládají mezi lampu a vzorek.

Délka testů je závislá na zákazníkově přání či požadavku použitého normativu a také se mění podle typu komory pro simulaci slunečního záření. U komor, kam se vkládají celé funkční sestavy, respektive díly, se délka testu pohybuje od přibližně 10 až do 25 dnů. Můžeme tak simulovat i denní cyklus (den – teplo, noc – chladno a vlhko).

U xenotestů je situace o poznání složitější, a to kvůli možnosti přesného dávkování slunečního záření. Jeho intenzitu tady můžeme nejen dokonale regulovat, ale i několikanásobně zvýšit. Zjednodušeně lze říci, že testy mohou trvat od několika desítek hodin až po tisíce hodin, které simulují jeden nebo dva roky na přímém slunci.

Po vyjmutí z komory se díl zpravidla hodnotí pouze opticky (změna tvaru, vlastností a odstínu) anebo se pomocí přístrojů zkoumá, jestli nedošlo k funkčním změnám, jestli je například rozměrově stabilní. To je možné provést cíleným porovnáváním fotografií před zkouškou a po ní.

Denní světlo v noci

V hořickém Swellu mají k dispozici oba typy zkušebních komor – tedy jak nůž, tak skalpel v ruce chirurgově. Do obou se vejdou běžné díly z moderních aut, typicky třeba do velikosti nárazníku. Testují se v nich vnější i vnitřní díly, měli tu třeba i kompozitní výplně čelního skla (zkoumala se změna průhlednosti skla vlivem záření), světlomety, středové konzole interiéru nebo palubní desky.

Simuluje se celý denní cyklus, tedy den a noc (v noci je teplota někde kolem deseti stupňů, teplota přes den bývá kolem šedesáti). Komora má dva xenonové zářiče o výkonu 4 kilowatty, celkový výkon je tedy kolem 8 kW. „Když se v hale zhasne a venku už je tma, i z takhle malé komory je poměrně výrazné a působivé osvětlení,“ říká Kovárník.

 

 

, , , , , , ,



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Anti SPAM *

Buďme v kontaktu

Sledujte VVAutomotive na síti LinkedIn a na Facebooku – buďte v kontaktu s profesionály z oboru. Odebírejte aktuální informace a rozšiřte komunitu odborníků.