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

Kalendarium

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Firma

Na rynku brakuje specjalistów od cyberbezpieczeństwa. Liczba wakatów wzrosła przez pandemię i pracę zdalną

Rynek IT security rozwija się szybciej niż kiedykolwiek. Zapotrzebowanie na specjalistów z branży cyberbezpieczeństwa najlepiej obrazują liczby. Siedem wolnych miejsc pracy na jednego kandydata, średnie wynagrodzenie na poziomie 15 tys. zł i duża aktywność rekruterów – aż 60 proc. specjalistów otrzymuje jedną–trzy propozycje pracy w tygodniu. – Rynek w tym obszarze jeszcze przed pandemią był mocno niedoceniany. Upowszechnienie pracy zdalnej pokazało, że zabezpieczenie wewnętrznej sieci firmy jest priorytetem – mówi Mikołaj Zbudniewek z HRK.

Ochrona środowiska

Realizacja unijnej strategii bioróżnorodności może uderzyć w polski przemysł drzewny. Zagrożonych może być tysiące miejsc pracy

W Polsce chronione obszary Natura 2000 zajmują ok. 20 proc. powierzchni kraju. Zgodnie z unijną Strategią Bioróżnorodności 2030 ochroną trzeba będzie objąć jeszcze ok. 3 mln ha – wynika z szacunków Lasów Państwowych. Opublikowane przez spółkę ekspertyzy pokazują, że realizacja unijnej strategii, która ma się przyczynić do odbudowy różnorodności biologicznej Europy, może się mocno odbić na polskim przemyśle drzewnym, skutkując m.in. ograniczeniem podaży surowca, wzrostem cen i osłabieniem kondycji przedsiębiorstw działających w branży drzewnej i papierniczej.

Firma

Na rynku brakuje specjalistów od cyberbezpieczeństwa. Liczba wakatów wzrosła przez pandemię i pracę zdalną

Rynek IT security rozwija się szybciej niż kiedykolwiek. Zapotrzebowanie na specjalistów z branży cyberbezpieczeństwa najlepiej obrazują liczby. Siedem wolnych miejsc pracy na jednego kandydata, średnie wynagrodzenie na poziomie 15 tys. zł i duża aktywność rekruterów – aż 60 proc. specjalistów otrzymuje jedną–trzy propozycje pracy w tygodniu. – Rynek w tym obszarze jeszcze przed pandemią był mocno niedoceniany. Upowszechnienie pracy zdalnej pokazało, że zabezpieczenie wewnętrznej sieci firmy jest priorytetem – mówi Mikołaj Zbudniewek z HRK.

Finanse

LED-y pozwalają obniżyć zużycie energii nawet o 80 proc. Dla samorządów mogłoby to oznaczać prawie 1,2 mld zł oszczędności

Przejście na oświetlenie LED w sektorze służby zdrowia, edukacji oraz w oświetleniu dróg i ulic może wygenerować oszczędności w zużyciu energii na poziomie nawet do 80 proc., a co za tym idzie w budżetach polskich samorządów. Analiza potencjału modernizacji oświetlenia przeprowadzona przez firmę Signify wskazuje, że mogą one sięgać 1,2 mld zł rocznie. Koszt takiej inwestycji w skali całego kraju to około 8–10 mld zł, ale w zależności od sektora może ona się zwrócić już po trzech latach. Dużą korzyścią wynikającą ze zmniejszenia zużycia energii elektrycznej będzie także ograniczenie emisji dwutlenku węgla. Inwestycja w LED-y byłaby w skutkach dla środowiska równoważna z uniknięciem emisji, jakie rocznie wytwarza 770 tys. samochodów na polskich ulicach.