Che cos’è il Test di Radiazione Solare sui Prodotti e Materiali

Non ci pensiamo mai, ma buona parte degli oggetti che ci circondano sono esposti alla luce solare per diverse ore al giorno. La radiazione solare ha un impatto non trascurabile su molti dei prodotti e dei materiali che utilizziamo quotidianamente. Dalla plastica degli arredi da giardino ai rivestimenti delle automobili, passando per i tessuti utilizzati nei capi di abbigliamento; solo per fare alcuni esempi.

Per questo il test di radiazione solare è essenziale per garantire la durabilità e l’affidabilità di tantissimi prodotti ed è utilizzato in diversi settori produttivi.

Oggi descriveremo il test di radiazione solare e lo strumento da laboratorio con cui lo eseguiamo: la camera di illuminazione. 

Cos’è la Radiazione Solare

Per  radiazione solare solare intendiamo l’energia emessa dal sole sotto forma di luce, che a sua volta si divide in luce visibile, ultravioletta (UV) e infrarossa (IR).Sebbene sia alla base della vita, una prolungata esposizione alla radiazione solare può causare diversi tipi di danni ai materiali. Ad esempio, i raggi UV possono degradare le molecole dei polimeri, rendendo la plastica fragile e incline a crepe mentre la luce visibile e l’IR possono riscaldare i materiali, provocando dilatazioni termiche e alterazioni strutturali. 

Per questo motivo è necessario comprendere l’effetto della radiazione solare su ogni tipo di prodotto e materiale e condurre una rigorosa serie di test che verifichi i limiti e gli eventuali difetti di progettazione.

Camera di Crescita

Scopri le ultime funzionalità delle Camere di Crescita FDM.
Scopri di più

I Test di Radiazione Solare

I vari test di radiazione solare si occupano precisamente di questo.

Per condurli, esiste un apposito strumento da laboratorio chiamato camera di illuminazione.

La camera di illuminazione è un particolare tipo di camera climatica che, oltre a poter alterare e monitorare i parametri di temperatura e umidità relativa al suo interno, dispone di diversi set di illuminazione che simulano l’esposizione alla radiazione solare.

Le procedure per i test di radiazione solare sono delineate da una serie di standard emessi da organismi internazionalmente riconosciuti, come la ISO, International Organization for Standardization.

Tra questi possiamo citare la ISO 4892-2 e ISO 16474-1:2013, che regolano rispettivamente i test per l’esposizione solare di materiali plastici e di pitture e vernici.

Come Funziona il Test di Radiazione Solare

I test di radiazione solare vengono condotti ponendo un campione del prodotto o del materiale da testare e esponendolo alla radiazione solare per un periodo prestabilito di tempo o per una serie di cicli. 

Va bene, ma che tipo di radiazione?

Esistono infatti diversi tipi di lampade che simulano una varietà di intensità di radiazione solare. Le più comuni sono le seguenti:

• Lampade UV (Ultraviolette): Come il nome suggerisce, queste lampade emettono solo la parte ultravioletta dello spettro della luce. Sono utilizzate per valutare la degradazione dei polimeri, la perdita di elasticità e altri cambiamenti fisici e chimici causati dai raggi UV. In particolar modo sono utilizzate per testare materiali plastici,  rivestimenti e tessuti.

• Lampade allo Xeno: Le lampade allo xeno sono progettate per replicare lo spettro completo della luce solare, inclusa la luce visibile e una parte della radiazione infrarossa. Di conseguenza, vanno a testare come i materiali reagiscono alla luce solare completa, compresi i cambiamenti di colore, l’invecchiamento e la resistenza termica.

• Lampade Fluorescenti: Queste lampade emettono una luce che simula le condizioni di illuminazione artificiale interna. Sono utilizzate per testare i materiali destinati ad ambienti interni, dove la luce solare diretta è limitata. Sono pertanto utili essenziali per verificare l’effetto dell’illuminazione artificiale su materiali e prodotti che saranno utilizzati principalmente all’interno di edifici.

Non trovi la Camera ideale per le tue prove?

Costruisci il tuo Ambiente direttamente Online, in base alle tue specifiche esigenze
Scopri di più

La Camera di Illuminazione FDM

FDM – Environment Makers è una realtà consolidata nel campo dei test ambientali da oltre 70 anni.

Le nostre camere climatiche e ambientali possono essere equipaggiate con Solar Box per eseguire tutti i test su prodotti e materiali in accordo alle norme citate.

Inoltre, le nostre camere di illuminazione possono essere equipaggiate con vari set di illuminazione che possono essere disposti all’interno della camera a seconda delle esigenze del cliente. Oltre le lampade di cui abbiamo parlato, le camere di illuminazione FDM hanno anche lampade specifiche per la crescita di organismi, come le BioLamp e le ArabLamp. Quest’ultima è stata progettata specificatamente per la coltivazione della Arabidopsis. Ne abbiamo parlato qui.

Hai bisogno del Preventivo o hai domande sul prodotto?

Contattaci per ricevere altre informazioni su questo Prodotto.
Contattaci

Scopri la soluzione FDM per test di invecchiamento solare: la nostra camera per test luce Xenon simula la radiazione solare con lampada Xenon 1600W, conforme a ISO 11341 e ASTM G155.

Normative di Riferimento

• MIL-STD-810H Method 505.7 — Solar Radiation (Sunshine) test procedure
• IEC 60068-2-5 — Test Sa: Simulated solar radiation at ground level
• ISO 4892-1/2/3/4 — Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources (xenon, carbon-arc, UV fluorescent)
• ASTM G155 — Standard Practice for Operating Xenon Arc Light Apparatus
• SAE J1960 / SAE J2527 — Accelerated exposure of automotive exterior materials (xenon arc)
• ISO 105-B02 — Textiles — Colour fastness to artificial light (xenon arc)

Fonti Autorevoli

• ASTM G155 — Xenon arc apparatus standard.
• IEC 60068-2-5 — Solar radiation simulation at ground level.
• WMO — World Meteorological Organization — Dati irradianza globale di riferimento.

Domande Frequenti sui Test di Radiazione Solare

Quale differenza tra test di radiazione solare e test di fotostabilità ICH?

Il test di radiazione solare (MIL-STD-810 Method 505, IEC 60068-2-5) simula l’intero spettro solare (UV+Vis+IR, 300-3000nm) con irradianza 1120 W/m² e valuta degrado meccanico, termico e cromatico dei materiali. Il test di fotostabilità farmaceutica (ICH Q1B) usa solo UV-Vis (320-800nm) con dose fissa 1,2 milioni lux·ora + 200 Wh/m² UV per evidenziare fotodegradazione molecole attive. Applicazioni e durate sono diverse: solare = giorni/settimane, fotostabilità = 24-96h.

Come si simula la radiazione solare in camera climatica?

Due tecnologie principali: lampade xenon con filtri daylight (spettro completo 290-3000nm, più realistico ma costoso) e metallo-alogenuro / HMI (potenza alta, tipicamente per test simulatori solari fotovoltaici). Parametri di controllo: irradianza totale (W/m²), distribuzione spettrale, temperatura black panel (BPT) fino a 100°C, e temperatura ambiente 25-55°C. Gli standard definiscono cicli luce/buio (20h on + 4h off MIL-STD-810) o steady state (IEC 60068-2-5).

Per quali prodotti è obbligatorio il test?

Automotive: interni veicolo (volanti, dashboard, tessuti sedili) con xenon e cicli SAE J2412 1250h. Esterni veicolo: vernici, cromature, plastiche con SAE J2527 5000h. Edilizia: infissi, facciate, pitture esterne con EN ISO 11431. Tessile: solidità colore alla luce ISO 105-B02. Pannelli fotovoltaici: IEC 61215 test UV 15 kWh/m². Farmaceutico: ICH Q1B per farmaci fotosensibili.

Differenza tra simulatore solare di Classe A, B, C?

Classificazione IEC 60904-9 e ASTM E927 per simulatori fotovoltaici: Classe A massima precisione (match spettrale 0,75-1,25, uniformità ±2%, stabilità ±2%) — usato per qualifica certificazione moduli. Classe B intermedio (0,6-1,4 / ±5% / ±5%) — R&D e test di controllo qualità. Classe C (0,4-2,0 / ±10% / ±10%) — screening veloce. Un test di simulazione solare in laboratorio certificato PV richiede obbligatoriamente Classe A o AAA.