自制紫外老化箱

隆安
2025-11-25 14:18:54
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內容摘要：在材料研發(fā)、產品質檢或戶外用品測試領域，紫外老化試驗是評估材料耐候性的關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)實驗室設備價格高昂且操作復雜，而自制紫外老化箱既能控制成本，又能靈活適配不同測試需求。...

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在材料研發(fā)、產品質檢或戶外用品測試領域，紫外老化試驗是評估材料耐候性的關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)實驗室設備價格高昂且操作復雜，而自制紫外老化箱既能控制成本，又能靈活適配不同測試需求。本文將圍繞“自制紫外老化箱”的可行性、核心組件、設計要點及安全規(guī)范展開，幫助您高效搭建一臺實用型試驗設備。

一、為何選擇自制紫外老化箱？

成本優(yōu)勢：商用紫外老化箱價格普遍在5萬-20萬元之間，而自制設備成本可壓縮至1/5甚至更低，尤其適合預算有限的中小企業(yè)或個人實驗室。
靈活定制：可根據測試材料特性調整光源波長（如UVA-340、UVB-313）、輻照強度（ 2/nm）或溫濕度控制范圍，滿足特殊測試需求。
快速迭代：自制設備便于升級改造，例如增加冷凝循環(huán)系統(tǒng)模擬雨淋環(huán)境，或集成數據采集模塊實現自動化測試。

二、核心組件與選型指南

1. 紫外光源：決定測試精度的關鍵

UVA燈管：模擬太陽光中長波紫外線（320-400nm），適用于塑料、涂料等材料的長期老化測試。
UVB燈管：發(fā)射中波紫外線（280-320nm），加速材料表面降解，適合快速篩選耐候性較差的樣品。
推薦品牌：隆安試驗設備提供的定制燈管，輻照均勻度≥90%，壽命達2000小時以上，可兼容多數自制箱體。

2. 箱體結構：保溫與透光性的平衡

材質選擇：
- 外殼：鍍鋅鋼板或不銹鋼，防腐蝕且易清潔。
- 內膽：鏡面不銹鋼或鋁板，反射紫外線提高利用率。
- 觀察窗：雙層鋼化玻璃，透光率≥85%，隔熱性能佳。
尺寸設計：
- 樣品架間距≥10cm，避免光源直射導致局部過熱。
- 箱體深度建議≥50cm，確保輻照均勻性。

3. 控制系統(tǒng)：精準模擬環(huán)境參數

溫度控制：
- 加熱系統(tǒng)：PID溫控器+陶瓷加熱管，精度±1℃。
- 制冷系統(tǒng)（可選）：壓縮機制冷，實現低溫循環(huán)測試。
輻照強度監(jiān)測：
- 紫外輻照計：實時顯示UVA/UVB強度，數據可導出至PC。
定時與循環(huán)功能：
- 支持24小時程序設定，模擬晝夜交替或雨淋周期。

三、自制紫外老化箱的5個關鍵步驟

1. 確定測試標準

根據材料類型選擇測試方法（如ASTM G154、ISO 4892），明確輻照量、溫度范圍及暴露周期。例如，汽車涂料測試需滿足500小時UVA-340輻照，溫度60℃±2℃。

2. 繪制設計圖紙

使用CAD軟件規(guī)劃箱體尺寸、燈管布局及通風口位置。
關鍵參數：
- 燈管到樣品距離：固定為50±2mm，確保輻照均勻。
- 通風量：每小時換氣3-5次，避免臭氧積聚。

3. 采購與組裝

核心部件清單：
- 紫外燈管（4-8支，根據箱體大?。?
- 溫控器+固態(tài)繼電器
- 軸流風機（2臺，用于排風）
- 樣品架（可調節(jié)角度）
組裝順序：
1. 固定燈管支架與反射板
2. 安裝溫控系統(tǒng)與傳感器
3. 連接電源與接地線
4. 調試通風與輻照均勻性