Newsy

Przemysł coraz bardziej zainteresowany testami przyspieszonego starzenia. Naukowcy mogą w ciągu kilku miesięcy sprawdzić żywotność produktów w ekstremalnych warunkach

2021-05-12  |  06:25
Mówi:Marek Kościelski
Funkcja:kierownik Laboratorium Badania Jakości i Wzorcowania Wyrobów Elektronicznych
Firma:Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Tele- i Radiotechniczny

Coraz więcej produktów i materiałów przed wprowadzeniem na rynek przechodzi testy oceniające proces starzenia. Nie są to jednak badania komputerowe, ale testy rzeczywiste, podczas których naukowcy są w stanie w ciągu kilkudziesięciu dni odtworzyć czynniki, na jakie narażony będzie dany produkt nawet przez 10 lat cyklu życia. Często sprawdzają jego żywotność w ekstremalnych warunkach pogodowych. Tak zwane testy przyspieszonego starzenia pozwalają przykładowo sprawdzić, jak zachowa się karoseria samochodu wystawionego latami na działanie słońca czy deszczu albo satelita wysyłany na orbitę. Takie badania przeprowadzają polscy naukowcy z warszawskiego Instytutu Tele- i Radiotechnicznego, którzy mają na koncie współpracę m.in. z Europejską Agencją Kosmiczną.

– Testy przyspieszonego starzenia są to testy, które odwzorowują warunki, jakim może zostać poddany produkt podczas cyklu życia. Mogą one odwzorowywać warunki temperaturowe, wilgotnościowe, jak również inne warunki, które wpływają na jakość i działanie danego produktu – mówi agencji Newseria Biznes Marek Kościelski, kierownik Laboratorium Badania Jakości Jakości i Wzorcowania Wyrobów Elektronicznych w Łukasiewicz-ITR.

Każdy produkt, zanim trafi na rynek, musi zostać odpowiednio zaprojektowany i przetestowany. Ten etap jest bardzo ważny, ponieważ dostarcza informacji np. o tym, jakich materiałów użyć do jego produkcji, a jakich unikać. Zespoły kontroli jakości i badawczo-rozwojowe nie mogą jednak miesiącami czekać, żeby sprawdzić, jak zachowa się produkt wystawiony na długotrwałe działanie słońca czy wysokiej temperatury. Ten proces można jednak odtworzyć sztucznie – w ramach testów przyspieszonego starzenia. Pozwalają one w ograniczonym czasie odtworzyć takie ekstremalne warunki i sprawdzić, jak dany produkt (albo materiał do jego produkcji) może zachować się po upływie miesięcy, a nawet lat.

– Testy przyspieszonego starzenia są wykorzystywane do badania jakości wyrobów. Mogą zostać przeprowadzone zarówno już na początkowym etapie projektowania, jak i do sprawdzania jakości wyrobu docelowego. Stosujemy je w bardzo wielu branżach – od samochodowej po bardziej egzotyczne, jak np. sektor kosmiczny – wymienia Marek Kościelski. – W ten sposób można testować różne produkty – zaczynając od prototypów, a kończąc na gotowych wyrobach. Można też testować części składowe albo podzespoły danego produktu.

W warunkach laboratoryjnych można odwzorować długotrwałe działanie bardzo wielu czynników, np. promieniowania UV, lamp ksenonowych czy wysokiej wilgotności, a specjalne rozpylacze pozwalają zasymulować deszcz i rosę. Do badań wykorzystywane są też specjalne komory klimatyczne, w których można odtworzyć temperatury od -70 do +180 stopni Celsjusza. Komory szoków termicznych pozwalają z kolei zasymulować bardzo gwałtowne skoki temperatury w ciągu kilku sekund. Różne ekstremalne warunki można łączyć, sprawdzając, czy i jak dany produkt będzie działał po latach użytkowania.

 Dysponujemy też komponentami klimatycznymi, które dają możliwość wykonywania testów w określonych warunkach wilgotnościowych – od 5 proc. właściwie do kondensacji pary wodnej – wyjaśnia ekspert Instytutu Tele- i Radiotechnicznego – Sieci Badawczej Łukasiewicz.

Testy przyspieszonego starzenia są regulowane normami i przepisami, ale w praktyce producenci często sami układają algorytmy narażeń i badań próbek, bazując na swoim doświadczeniu. Z takich badań najczęściej korzysta branża automotive, np. po to, żeby sprawdzić, jak zachowa się karoseria samochodu wystawionego latami na działanie słońca czy deszczu. W praktyce testom przyspieszonego starzenia można jednak poddać właściwie każdy produkt.

Każdy test jest dostosowany do warunków, jakie będą oddziaływać na dany produkt podczas jego działania. Na początku ustalany jest schemat narażeń, czyli warunki temperaturowe i wilgotnościowe. Następnie produkt jest umieszczany w komorze i ustalamy czas oddziaływania danego narażenia – mówi Marek Kościelski.

W warszawskim Instytucie Tele- i Radiotechnicznym, który prowadzi badania nad wysoko rozwiniętymi technologiami i rozwiązaniami dla przemysłu 4.0, od wielu lat prowadzone są testy przyspieszonego starzenia np. dla elektroniki automotive, branży lotniczej czy kosmicznej. Naukowcy z Łukasiewicz-ITR mają na koncie projekty realizowane m.in. z Europejską Agencją Kosmiczną. Ich doświadczenie i zaplecze instytutu pozwalają na przeprowadzenia nawet bardzo skomplikowanych testów, np. trwających 1–2 tys. godzin, co odpowiada 40–80 dniom. W tym czasie można zasymulować eksploatację produktu trwającą nawet do 10 lat. Naukowcy z Łukasiewicz-ITR są też wspomagani najnowszymi urządzaniami badawczymi, takimi jak np. aparaty RTG, mikroskopy elektronowe, mikroskopy cyfrowe i metalograficzne czy spektroskopy rentgenowskie.

– Wiele testów przeprowadza się z wykorzystaniem komputerów i modelowania, jednak nie odwzorowują one badań w rzeczywistych warunkach i uzyskane w nich wyniki są tylko tak dobre jak zastosowany model. Natomiast w przypadku testów rzeczywistych badaniom są poddawane te produkty, które później będą używane w codziennym życiu. Takie testy są bardzo skuteczne, bo uzyskane w ten sposób wyniki pokazują, czy dany produkt utrzyma swoje właściwości podczas całego cyklu życia – zapewnia kierownik Laboratorium Badania Jakości Jakości i Wzorcowania Wyrobów Elektronicznych w Łukasiewicz-ITR.

 


Sieć Badawcza Łukasiewicz to trzecia pod względem wielkości sieć badawcza w Europie. Dostarcza atrakcyjne, kompletne i konkurencyjne rozwiązania technologiczne. Oferuje biznesowi unikalny system „rzucania wyzwań”, dzięki któremu grupa 4500 naukowców w nie więcej niż 15 dni roboczych przyjmuje wyzwanie biznesowe i proponuje przedsiębiorcy opracowanie skutecznego rozwiązania wdrożeniowego. Angażuje przy tym najwyższe w Polsce kompetencje naukowców i unikalną w skali kraju aparaturę naukową. Co najważniejsze, przedsiębiorca nie ponosi żadnych kosztów związanych z opracowaniem pomysłu na prace badawcze. Łukasiewicz w dogodny sposób wychodzi naprzeciw oczekiwaniom biznesu. Przedsiębiorca może zdecydować się na kontakt nie tylko przez formularz na stronie https://lukasiewicz.gov.pl/biznes/, ale także w ponad 50 lokalizacjach: Instytutach Łukasiewicza i ich oddziałach w całej Polsce. Wszędzie otrzyma ten sam – wysokiej jakości – produkt lub usługę. Potencjał Łukasiewicza skupia się wokół takich obszarów badawczych jak: zdrowie, inteligentna mobilność, transformacja cyfrowa oraz zrównoważona gospodarka i czysta energia.


 

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Media i PR

W Warszawie powstało największe i najnowocześniejsze centrum prasowe w Polsce. Ma pomóc w rozwoju ekosystemu innowacji

Od października rozpoczęło działalność największe centrum prasowe w Polsce. Fundacja Venture Café Warsaw wspólnie z agencją informacyjną Newseria otworzyły Centrum Prasowe Newseria. Innowacyjne centrum komunikacji – zlokalizowane przy ulicy Chmielnej w biurowcu Varso – ma być odpowiedzią na rosnący popyt na tego rodzaju usługi. Będą w nim organizowane konferencje, śniadania prasowe i debaty. Centrum umożliwia streaming, także w wersji hybrydowej, i system tłumaczenia symultanicznego. W przyszłości powstanie tu także wirtualne studio.

Polityka

Samorządy łączą siły w walce przeciw Polskiemu Ładowi. Straty w budżetach mogą się odbić na usługach dla mieszkańców

 Jako samorządy nie mamy nic przeciwko temu, żeby nasi mieszkańcy płacili mniej podatków, ale oczekujemy w związku z tym rekompensaty, bo my z tych podatków również utrzymujemy inne usługi publiczne – mówi Michał Olszewski, wiceprezydent miasta stołecznego Warszawy. Jak wyliczyło Ministerstwo Finansów, na planowanych zmianach podatkowych samorządy stracą 145 mld zł w ciągu dekady. Razem z obniżką podatków wprowadzoną w 2019 roku straty przekraczają 200 mld zł. Z kolei proponowane przez rząd rekompensaty opiewają na 48 mld zł. Samorządowcy, którzy w środę w Warszawie protestowali przeciw wprowadzanym zmianom, przestrzegają, że odbiją się one na mieszkańcach.

Zdrowie

Szczepienia wśród młodych ludzi będą kluczowe dla przebiegu czwartej fali COVID-19. To oni stanowią największe ryzyko przenoszenia wirusa

– Czwarta fala pandemii koronawirusa ma wiele scenariuszy, ale pewne jest, że jej przebieg zależy od liczby osób zaszczepionych. Teraz najważniejsze jest, aby zaszczepili się młodzi ludzie, tzw. superrozprzestrzeniacze – mówi prof. dr hab. n. med. Jarosław Pinkas, dziekan Szkoły Zdrowia Publicznego Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego, konsultant krajowy w dziedzinie zdrowia publicznego. Jak podkreśla, system ochrony zdrowia jest przygotowany na czwartą falę – nie brakuje respiratorów, szpitale tymczasowe są w gotowości, a większość pracowników służby zdrowia przyjęła dwie dawki szczepionki i czeka na dawkę przypominającą. Do tej pory przyjęło ją ponad 350 tys. osób.

Telekomunikacja

Ceramika może być podstawą innowacji w wielu branżach. Stosuje ją już telekomunikacja w smartfonach 5G czy zbrojeniówka w czołgach

Medycyna, elektronika, telekomunikacja czy przemysł zbrojeniowy oraz jądrowy – to dziedziny gospodarki, w których zastosowanie znajduje ceramika, dziś kojarzona głównie z materiałami budowlanymi czy akcesoriami do wnętrz. Co więcej, zaawansowana ceramika jest zaliczana do materiałów determinujących innowacyjność tych branż. Ceramiczne elementy w smartfonach pozwolą w pełni wykorzystać łączność w technologii 5G, a produkowane w drukarkach 3D ceramiczne protezy są dobrze przyjmowane przez organizm pacjenta. Rynek tego typu materiałów wzrośnie w ciągu kilku najbliższych lat o jedną trzecią.