UV-Testkammer für Holz- und Oberflächenalterung
Beschleunigte Alterungsprüfung von Holz, Farben und Beschichtungen
Gemeinsam mit der Schreinerei Josef Eham GmbH entwickelte BF Engineering eine kompakte UV-Testkammer zur beschleunigten Alterungsprüfung von Holz, Farben und beschichteten Oberflächen.
Die zentrale Fragestellung des Projekts war praxisnah: Wie verändert sich eine Holzoberfläche unter langjähriger Licht- und UV-Einwirkung?
Ob Fassade, Zaun, Küche, Möbel oder andere Holzoberflächen – bei der Auswahl von Holzart, Farbe, Lack oder Oberflächenbehandlung ist es entscheidend, nicht nur den Neuzustand zu beurteilen, sondern auch die langfristige optische Veränderung.
Mit der von BF Engineering entwickelten UV-Testkammer können unterschiedliche Holz-, Farb- und Beschichtungskombinationen unter definierten und reproduzierbaren Bedingungen untersucht und miteinander verglichen werden.
Das Projekt wurde 2017/2018 für die Schreinerei EHAM realisiert und als kompakte, kundenspezifische UV-Prüfanlage ausgeführt.
Wie verändert sich eine Oberfläche über viele Jahre?
Holz ist ein natürlicher Werkstoff. In Kombination mit Farben, Lacken, Lasuren und anderen Oberflächenbehandlungen verändert sich sein Erscheinungsbild unter Licht- und UV-Einwirkung.
Mit einer beschleunigten UV-Alterungsprüfung können unterschiedliche Materialkombinationen parallel bestrahlt und hinsichtlich ihrer optischen Veränderung miteinander verglichen werden.
So lässt sich beispielsweise untersuchen:
- welche Farbe langfristig stabil bleibt
- welche Oberfläche schneller ausbleicht
- wie sich verschiedene Holzarten unter UV-Einwirkung verändern
- welchen Einfluss Lacke, Lasuren und Beschichtungen auf das Alterungsverhalten haben
- welche Kombination langfristig das gewünschte Erscheinungsbild behält
Die für EHAM entwickelte Prüfkammer wurde für die Aufnahme von vier Prüfkörpern im Format A4 konzipiert.
Damit können unterschiedliche Kombinationen aus Holzart, Farbe und Oberflächenbehandlung unter identischen Prüfbedingungen direkt miteinander verglichen werden.
Leistungsstarke UV-Bestrahlung im kompakten Prüfschrank
In der Anlage kommt ein Supratech UV-Leuchtmittel mit 1.000 W Leistung zum Einsatz.
Die Leuchte arbeitet mit einem Aluminium-Parabolreflektor und wurde speziell in das Prüfkammerkonzept integriert.
Die Anlage wurde für eine definierte und möglichst homogene Bestrahlung der Prüfkörper ausgelegt.
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Bestrahlungsstärke | 550 W/m² |
| Spektralbereich | 300–800 nm |
| Homogenität | ±10 % |
| Prüfklima | 55 °C ±2 °C |
| Lampenregelung | 50–100 % |
| Referenzfläche | 631,5 × 474,9 mm |
| Bestrahlungsabstand | 1.000 mm |
Jahre der Lichteinwirkung im Labor untersuchen
Die UV-Testkammer ermöglicht es, die Auswirkungen von Licht- und UV-Strahlung auf Materialien unter kontrollierten Bedingungen zu untersuchen.
Dadurch können Hersteller und Verarbeiter frühzeitig erkennen, wie sich unterschiedliche Oberflächen im Laufe der Zeit verändern.
Gerade bei hochwertigen Holzoberflächen ist dies ein wichtiger Faktor. Kunden erwarten beispielsweise bei Küchen, Möbeln, Fassaden oder Außenbauteilen, dass Farbe und Oberfläche auch nach vielen Jahren noch dem gewünschten Erscheinungsbild entsprechen.
Die beschleunigte Prüfung ermöglicht einen wesentlich schnelleren Vergleich verschiedener Material- und Farbkombinationen als eine reine Beobachtung unter natürlichen Bedingungen.
Kundenspezifische UV-Testkammer
BF Engineering entwickelte für das Projekt ein vollständiges Prüfsystem mit UV-Leuchte, Prüfkammer, Temperaturführung, Leistungselektronik und Steuerung.
Die UV-Leuchte ist oberhalb des Prüfraums positioniert. Der Innenraum ist mit reflektierenden Blechen ausgekleidet, um eine möglichst homogene Bestrahlung der Prüfkörper zu erreichen.
Ein manueller Shutter ermöglicht das Abschirmen der Strahlung, ohne die Leuchte für jeden Zugriff abschalten zu müssen. Die Temperierung des Prüfraums erfolgt über eine Umluftführung. Zusätzlich schützt ein Temperaturbegrenzer die Anlage vor unzulässig hohen Temperaturen.
So entstand eine kompakte und speziell auf die Anwendung zugeschnittene UV-Testkammer für Holz, Farben und beschichtete Oberflächen.
Die Auslegung des Systems orientierte sich an Anforderungen der EN ISO 11341:2004 sowie an der DIN EN 15187 – Bestimmung der Lichtbeständigkeit von Oberflächen.
Die Anlage wurde dabei bewusst als anwendungsspezifische Prüflösung entwickelt. Da DIN EN 15187 auf einer Xenon-Lichtquelle basiert, wurde die Norm nicht vollständig nachgebildet, sondern die relevanten Prüfbedingungen für die Anwendung übernommen.
Damit konnten die für EHAM relevanten Material- und Oberflächenvergleiche unter reproduzierbaren Bedingungen durchgeführt werden.
Individuelle Prüftechnik für individuelle Materialien
Das Projekt zeigt den Ansatz von BF Engineering bei kundenspezifischen Prüfsystemen.
Ausgangspunkt ist die konkrete Fragestellung des Kunden:
Welche Materialien sollen geprüft werden? Welche Strahlung wird benötigt? Welche Fläche muss homogen bestrahlt werden? Welche Temperatur und Bestrahlungsdauer sind erforderlich?
Auf dieser Basis entwickelt BF Engineering individuelle UV-Testkammern, Bestrahlungssysteme und Materialprüfstände.
Die Lösungen reichen von kompakten Prüfschränken für einzelne Materialproben bis zu großflächigen Bestrahlungsanlagen für industrielle Anwendungen.
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