Fatores de Intemperismo_20-06-24_Atlas_Alutal

Prévia do material em texto

Sejam
bem-vindos!
Recados pré-evento:
1) Por favor confirmem o e-mail de 
inscrição no chat para envio do 
certificado de participação.
2) Durante a apresentação, por favor 
deixem os microfones no mudo. 
3) Envie sua perguntas pelo chat, no 
final do webinar teremos sessão de 
tira-dúvidas.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
FUNDAMENTOS DE INTEMPERISMO
PARTE 1 - FATORES DE INTEMPERISMO
SEMINÁRIO ONLINE
AOWA - ATLAS ONLINE WEATHERING ACADEMY
©2024 ATLAS MATERIAL TESTING TECHNOLOGY LLC, ALL RIGHTS RESERVED 
ATLAS-MTS.COM
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
Audiência muda
Perguntas ao fim do 
seminário ou por email 
após o evento
INFORMAÇÕES DESTE SEMINÁRIO
2
Aprox. 1 hora com 5 minutos para Perguntas e Respostas
Cópia da apresentação será enviada aos participantes por
email pela Alutal
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
APRESENTADOR DE HOJE
3
Ronaldo Tezuka
Gerente, América Latina
Atlas Material Testing Technology, LLC
Campinas - SP – Brasil, celular: (+55) 19-99738-0642
ronaldo.tezuka@ametek.com
Histórico Profissional: 
- Engenharia Elétrica, Eletrônica
- Mais de 30 anos de experiência, 11 com Atlas/Ametek:
- Eng. de aplicação para Sistemas de Pintura
- Eng. projetos de sistemas de pintura e aplicações de selantes/ 
vedantes/ mastic
- Gerente técnico-comercial (Equipamentos de pintura líquida e a pó)
- Gerente de vendas, Brasil (Atlas)
- Gerente de vendas, América Latina (Atlas)
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
REPRESENTANTE / DISTRIBUIDOR DA ATLAS
ALUTAL CONTROLES INDUSTRIAIS LTDA
*Votorantim-SP (1,5 hora de São Paulo) - www.alutal.com.br
Contatos para orçamentos:
André Oliveira
Coordenador de Vendas
15 98184-0272, andre.oliveira@alutal.com.br
Renata Miranda
Líder de Vendas em Instrumentação
Tel: 15 3033-8008 | Ramal: 1286 | +55 15 98106-3185
vendas.atlas@alutal.com.br
Leandro Ferreira
Coordenador Técnico | Technical Coordinator
Cel: 15 98159-0036, leandro.ferreira@alutal.com.br
Cristiano Garcia
Coordenador de vendas de peças consumíveis e de manutenção
Cel: (15) 93804-0025, cristiano.garcia@alutal.com.br
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
5
ATLAS MATERIAL TESTING TECHNOLOGY
Serviços e Testes de Intemperismo
Serviços de consultoria, educação a 
clientes e desenvolvimento de normas
Sistemas Personalizados Atlas
Simulador solar de grande escala
Mais de 100 anos de inovação em testes de intemperismo.
Instrumentos de Intemperismo e Corrosão
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMAS A SEREM ABORDADOS
6
Introdução da Atlas
Fatores primários de intemperismo
• Radiação Solar (Luz)
• Calor (Temperatura)
• Umidade (Água)
• Fatores secundários
• Zonas climáticas
Como calcular exposição de 1 ano da Florida (ou outro lugar) em 
teste de intemperismo artificial acelerado em câmara de xenon
Perguntas e Respostas
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
Alterações de cor e aparência
 amarelamento
 perda de brilho
 desbotamento
 sujidade
Alterações físico-mecânicas
 delaminação
 tensão superficial
 deformação e distorsão
Outros efeitos
 perda de ingrediente ativo
 propriedades dielétricas e de inflamabilidade
 mofo e fungos
 corrosão
 calcinação
 descoloração
 branqueamento
 mal odor ou sabor
 fissuras
 fragilidade
ALGUNS EFEITOS DA EXPOSIÇÃO À LUZ E AO CLIMA
7
Os polímeros e os materiais orgânicos se degradam devido ao efeito da 
radiação e outros fatores ambientais.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
“Solidez à luz” e “Foto estabilidade” são termos relacionados e generalmente se 
referem ao efeito apenas da luz solar, da luz solar pela janela ou a luz artificial.
“Intemperismo” é o efeito do clima sobre os materiais e produtos expostos ao ar 
livre. No entanto, o interior e qualquer outro ambiente pode ser incluído.
O QUE É INTEMPERISMO?
8
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
RAZÃO PRINCIPAL: 
Reduzir o risco de falha do produto e os custos associados à 
garantia, imagem da marca, posição no mercado, perda de lucros 
e responsabilidade legal.
RAZÕES ADICIONAIS:
• Cumprir um código, o comprador ou outros requisitos de 
conformidade
• Descubrir e mitigar os modos de falha
• Cumprir normas ou especificações de consenso voluntário
• Demonstrar durabilidade e desempenho
• Teste em diferentes climas, previsão de vida útil
• Melhorar o produto ou reduzir o custo
POR QUE PROVAR A DURABILIDADE AO CLIMA?
9
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
FATORES DE INTEMPERISMO PRINCIPAIS
10
Radiação Solar 
– Radiação
– Irradiância
– SPD: distribuição
de energia espectral
Água
– Quantidade
– Duração
– Fases
– Ciclos
Temperatura
– Min/Max
– Tempo de 
permanência
– Ciclos
Estresses
Físicos
Estresses
Químicos
+ O2
+ fatores secundários
(contaminantes 
urbanos, chuvia ácida, 
etc.…)
Amostra 1. Dano microscópico 
químico
2. Dano macroscópico 
visual
Sinergia: “Os efectos combinados são maiores que a soma das partes”
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
FATORES DE INTEMPERISMO - RADIAÇÃO
11
Componentes da radiação solar
Quantidades radiométricas
Medição da radiação solar
natural
Efeitos da radiação solar sobre
os materiais
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
Electromagnetic Radiation
0.0001 nm 0.01 nm 10 nm 1000 nm 0.01 cm 1 cm 1 m 100 m
Gamma rays X-rays Ultra-
violet
Radio waves
Radar TV FM AM
Infrared
Aumento do 
comprimento de onda
U
V-
B
U
V-
A
IR
-A
IR
-B
30
0 
nm
40
0 
nm
80
0 
nm
10
00
 n
m
15
00
 n
m
20
00
 n
m
25
00
 n
m
Visible
Aumento da Energia
“COMPONENTES“ DA RADIAÇÃO
12
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
ESPECTRO SOLAR NA SUPERFICIE DA TERRA
13
AM 0
AM 1
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
RADIAÇÃO SOLAR – DEF. MASSA DE AR (AM)
14
Atmosfera
Massa de Ar
AM=1/sin AM: 1,5
AM: 2,0
AM: 1,0

30°
42°
AM: 5,6
10°
AM0: Radiação sem impacto 
atmosférico, 1367 W/m² (espaço
sideral)
AM1: direção vertical sobre a Terra, 
no Equador, 1160 W/m² (veja
padrão de sol - ISO)
AM1.5: 1,5 vezes enfraquecido vs. 
AM1, (Ver indústria fotovoltaica / 
solar; definida em ASTM G173)
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
IR
R
A
D
IA
N
C
E
 (
W
/m
² 
· 
n
m
)
Wavelength (nm)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400200
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
UV VIS IR
Near IR
37.8%
Visible
55.4%
UV
6.8%
DISTRIBUIÇÃO ESPECTRAL DE ENERGIA (SPD) 
DA RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL
15
Sol de referência em intemperismo (weathering): 
CIE (Commission International de L'Éclairage) CIE 241 (2020) CIE-H-1 (substitui a CIE N°85; 
Tabela 4); AM1: irradiância espectral quando o sol é filtrado exatamente por uma atmosfera.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
IR
R
A
D
IA
N
C
E
 (
W
/m
² 
· 
n
m
)
Wavelength (nm)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400200
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
UV VIS IR
re
la
tiv
e 
ph
ot
on
 e
ne
rg
y
E = Energy
h = Planck’s Constant
 = Frequency
c = Light velocity
 = Wavelength
hc

E = 
Calor
Near IR
37.8%
Visible
55.4%
UV
6.8%
DISTRIBUIÇÃO ESPECTRAL DE ENERGIA (SPD) 
DA RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL
16
Degradação
foto química
Sol de referência em intemperismo (weathering): 
CIE (Commission International de L'Éclairage) CIE 241 (2020) CIE-H-1 (substitui a CIE N°85; Tabela 4); 
AM1: irradiância espectral quando o sol é filtrado exatamente por uma atmosfera.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
e
ew
F2
F1
QUANTIDADES RADIOMÉTRICAS
17
EinheitSymbol DefinitionBegriff
W or J/sPotência radiante de uma
fonte de luz, dependendo
da distância
Fluxo Radiante
W/m²EPotência radiante em uma
superfície F
Irradiância
W/(m²nm)EλIrradiância em função do 
comprimento de onda
Irradiância Spectral
J/m²HIrradiância integrada no 
tempo (energia por área de 
superfície F)
Exposição Radiante
J/(m²nm)HλExposiçãoradiante em 
função em função do 
comprimento de onda
Exposição Radiante
Espectral
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
WAVELENGTH (nm)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400200
UV
QUANTIDADES RADIOMÉTRICAS
18
Irradiância (total) [W/m²]
(295 – 3000 nm)
Irradiância UV [W/m²]
(295 – 400 nm)
Irradiância Espectral [W/(m²∙nm)]
@340 nm
spectral 
@340 nm
UV range
(295 – 400 nm)
total range 
(295 – 3000 nm)Typical radiation values
0.51 [W/(m²∙nm)]60 [W/m²]1000 [W/m²]Typical irradiance Values (1-sun level)
3.0 [MJ/(m²∙nm)]353 [MJ/m²]6588 [MJ/m²]Annual radiant exposure in Miami
spectral 
@340 nm
UV range
(295 – 400 nm)
total range 
(295 – 3000 nm)Typical radiation values
0.51 [W/(m²∙nm)]60 [W/m²]1000 [W/m²]Typical irradiance Values (1-sun level)
3.0 [MJ/(m²∙nm)]353 [MJ/m²]6588 [MJ/m²]Annual radiant exposure in Miami
Espectral
@340 nm
Faixa de UV
(295 – 400 nm)
Faixa Total 
(295 – 3000 nm)Valores típicos de radiação
0.51 [W/(m²∙nm)]60 [W/m²]1000 [W/m²]Valores típicos de irradiância (1-sol)
3.0 [MJ/(m²∙nm)]353 [MJ/m²]6588 [MJ/m²]Exposição radiante anual em Miami
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTALSuperfície Horizontal
Céu azul
Nuvens
UV difuso!
Direto
RADIAÇÃO TOTAL E GLOBAL
19
Radiação Total:
todas os comprimentos de onda
(UV / Visible / Infravermelho)
Radiação Global:
todas as direções
(direto, difuso e céu refletido)
Difuso
UV + VIS
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
A radiação global varia dependendo da localização, orientação, 
estação, hora do dia e condições climáticas.
RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL: VARIAÇÃO ATMOSFÉRICA
20
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
290 390 490 590 690 790Sp
ec
tr
al
 Ir
ra
di
an
ce
 [W
/(
m
².n
m
)]
Wavelength [nm]
Miami, June 21, 2016
(12.00 am, 80% RH, Model: 
SMARTS)
Direct E(300-400 nm) = 28.5 [W/m²]
Diffuse E(300-400 nm) = 34.6 [W/m²]
Global E(300-400 nm) = 63.1 [W/m²]
Diffuse
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
290 390 490 590 690 790Sp
ec
tr
al
 Ir
ra
di
an
ce
 [W
/(
m
².n
m
)]
Wavelength [nm]
Phoenix, June 21, 2016
(12.00 am, 20% RH, Model: 
SMARTS)
Direct E(300-400 nm) = 46.3 [W/m²]
Diffuse E(300-400 nm) = 18.4 [W/m²]
Global E(300-400 nm) = 64.7 [W/m²]
20
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
DiretoDifuso
Difuso
Reflexo do Solo (Albedo)
RADIAÇÃO GLOBAL - SUPERFICIES INCLINADAS
21
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
Surface Reflectance
Lawns
Dry Grass
Uncultivated fields
Bare soil
Asphalt
Clean concrete
Clean cement
Fresh snow
Old snow
Water surfaces, solar altitude > 45o
0.18 – 0.23
0.28 – 0.32
approx. 0.26
approx. 0.17
approx. 0.15
approx. 0.30
approx. 0.55
0.80 – 0.90
0.45 – 0.70
0.05
Water surfaces, solar altitude 20o 0.12
ALBEDO - SUPERFÍCIES TERRESTRES TÍPICAS
22
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
A RADIAÇÃO SOLAR EM DIFERENTES ÁNGULOS
23
Fig.: http://www.intl-light.com/handbook/
A irradiância e a exposição radiante em uma superfície dependem do fluxo radiante da 
fonte e da distância e orientação (ângulo) da amostra em relação à fonte.
Nota: somente a radiação direta depende do ângulo de exposição, a parte difusa é a 
mesma para todas as orientações.
Em áreas temperadas do hemisfério norte, os 
vinhedos são cultivados nas encostas do sul para 
capturar mais sol.
By Achim Ebenau (Own work) [CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/
licenses/by-sa/4.0)], via Wikimedia Commons
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
RADIAÇÃO SOLAR NAS SUPERFÍCIES
Diferentes ângulos de exposição receberão quantidades
variadas de energia radiante. 
Ângulos mais comuns:
(em direçao ao equador)
 (quase) na horizontal (5º)
 na latitude (i.e. 26º/Miami 
ou 34º/Phoenix)
 45º
 90º (vertical)
 É importante saber a 
orientação (ângulo) da amostra
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
RADIAÇÃO SOLAR NAS SUPERFÍCIES: ARIZONA
Ângulo de inclinaçao (sul)Média anual
2000-2012 45°34°5°
823484167602
Htotal (MJ/m²) 
295-2450 nm
168197142Variância
333351349
HUV (MJ/m²)
295-385 nm
252716Variância
Variância por ângulo de exposição
Variação sazonal devido ao ângulo do 
azimute solar
na inclinação da latitude, as variações 
sazonais anualizadas minimizam
Média mensal de exposição radiante total e UV em Phoenix em diferentes orientações.
Total UV
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
MÁXIMA RADIAÇÃO SOLAR E REALISTA
26
Irradiância solar calculada
(21/Junho ao meio-dia, condições claras)
60 W/m² (UV 300-400 nm) - se utiliza na maioria nas normas e 
especificações de teste de intemperismo de laboratório
CIE No. 85 
(Tab. 4)
BarcelonaFrankfurtFloridaArizonaWavelength
range
E (W/m²)E (W/m²)E (W/m²)E (W/m²)E (W/m²)nm
0.0100.0180.0080.0170.016280-300
6661486260300-400
617542469584566400-800
434373350387420800-4000
111797686710331046280-4000
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
EXEMPLOS: EXPOSIÇÕES RADIANTES ANUAIS
Note 1: old unit „Langley“: 1 Ly = 41,84 kJ/m²
Note 2: red and green values calculated based on H(300 – 400 nm) ~ 1.3 x H(295-385 nm)
Data source: Atlas Weathering Service Group (AWSG)
UV
300 - 400 nm
MJ/m²
UV
295 - 385 nm
MJ/m²
Total
295 - 2450 nm
MJ/m²
Orientação
Climas típicos: 
Exposição radiante media 
por ano
40230963375° S
Miami, Florida/US
(2000 - 2022)
(90°: 2009 - 2013)
407313667526° S
374288631345 °S
215166363090 °S
45234875535° S
Phoenix, Arizona/US
(2000 - 2022)
456351837734° S
433333823545 °S
30123257740°Sanary-sur-Mer, France
(2006 - 2022) 334257689645 °S
20715939630°Hoek van Holland, The 
Netherlands (2007 - 2022) 222171458745 °S
38030468765° SChennai, India
(2008 - 2022)
27
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
Updated and refined by BASF:
Gregor Huber, SKZ Symposium – Weathering in the Automotive Industry; Würzburg 2015-04-15 and
7th European Weathering Symposium EWS, Naples,2015-09-17.
MAPA MUNDIAL DE RADIAÇÃO (PUBLICAÇÃO 1998)
28
Tropic of Cancer 23.5°N
Tropic of Capricorn 23.5°S
Equator 0°
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
SENSIBILIDADE ESPECTRAL
Sensibilidade espectral (propriedade de material) descreve a região do 
comprimento de onda na qual a luz absorvida pode causar reações 
específicas.
Sensibilidade espectral depende da matriz, dos aditivos e da historia do 
material.
Espectro de Ativação descreve a reação de um material a uma fonte de luz 
específica.
Sensibilidade Espectral
SPD da radiação
solar global
Wavelength
SPD da luz 
artificial
R
e
la
ti
ve
 E
n
e
rg
y
Espectro de ativação
radiação fotoquímica
eficaz:
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
RESUMO: RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL
Radiação solar influenciada por:
- Condições atmosféricas
- Caminho através da atmosfera
Irradiância espectral & total E e
Exposição Radiante H dependem de:
- Local (Latitude e Altitude)
- Estação climática
- Luz do dia
- Condições do tempo
- Orientação / inclinação da 
superfície
A radiação iniciando a degradação 
fotoquímica
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
FATORES DE INTEMPERISMO: O CALOR
31
Temperaturas de amostra elevadas
(maior velocidade de difusão e velocidade
de reação)
Expansão / Contração
(tensão mecânica e estresse de 
compressão)
Evaporação / Condensação
(tensão mecânica e estresse de 
compressão, perda de aditivos, conteúdo
de umidade)
Envelhecimento térmico (processo de 
envelhemento adicional)
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPERATURA SUPERFICIAL DE REVESTIMENTOS 
IRRADIADOS
32
Temperaturas de superfície de placas de aluminio revestidas de PVC 
coloridas e temperaturas ambientes em Phoenix, Arizona:
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
27.03.2009
00:00
28.03.2009
00:00
29.03.2009
00:00
30.03.2009
00:00
31.03.2009
00:00
01.04.2009
00:00
Date/Time
T
em
pe
ra
tu
re
s 
(°
C
)
Black
Green
Blue
Orange
Red
Yellow
White
AMBIENT
A temperatura de superficie depende 
principalmentede:
* temperatura do ar
* velocidade do vento
* calor da radiação solar e térmica (cor
de superfície!)
* condutividade térmica da amostra
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPERATURA DE SUPERFICIE
33
Um importante fator que influencia a temperatura da superfície de 
radiação é o balanço de radiação Q (W/m2) 
Q = (G - R) + (AIR - EIR)
onde:
G : Radiação Global
R : Radiação Global Refletida: COLOR
AIR : Incidência de temperatura na superfície
EIR : Emissividade térmica da superfície
Sunrise Sunset
Daytime
Em noites de céu claro, a superfície pode libertar calor (IR) mais rapidamente do que o ar, 
o que significa que as temperaturas da superfície podem ser inferiores à temperatura do 
ar ambiente!
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPERATURA SUPERFICIAL DE JANELA
34
Como o vidro na janela impede a troca de energia com o ambiente circundante 
por radiação térmica e reduz a condutância térmica, a temperatura da superfície 
da nuvem pode aumentar consideravelmente o efeito de estufa.
Temperatura máx. de superficie medida dentro de um automóvil no Arizona: 
130°C
Refletida Transmitida
Absorvido e transformado em calor
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
MÁXIMAS TEMPERATURAS MÉDIA DIÁRIA
35
0
50
100
150
200
250
300
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Fr
eq
ue
nc
y 
of
 o
cc
ur
en
ce
 [2
01
0-
20
16
]
Daily Tmax [°C]
Chennai
Miami
Phoenix
Hoek van Holland
Sanary sur mer
ISO 105-B10
(semi-arid)
ISO 105-B10
(semi-tropical)
ISO 4892-2 (Cycle 1);
ISO 105-B10 (moderate)
Standard
Conditions
606060H300-400nm [W/m²]
82/7782/7765/63BST or BPT [°C]
505038CHT [°C]
276550RH [%]
Data source: Atlas Weathering 
Service Group (AWSG) 2010-2015.
Gabinete definido pela WMO 
(Organização Metereológica
Global):
• Telhado duplo
• Naturalmente ventilado
• Altura específica do solo
 ciclos de teste standard típicos 
são baseados em temperatura 
ambiente ou da câmara (CHT)
35
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE – BST/BPT
36
Em geral medir a temperatura de superficie de amostras
expostas individualmente é difícil.
Identificação de "condições de contorno”
• Temperatura máxima de superfície: BST, BPT (painel negro)
• Temperatura mínima de superfície branca: WST
• Temperatura mínima de superfície: temperatura do ar
Sensor tipo Black / White Standard:
• chapa de aço inoxidável con 
revestimento negro / branco com
encosto isolada
Sensor tipo Black/White Panel:
• chapa de aço inoxidável com 
revestimento preto / branco sem 
encosto isolado
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPERATURAS MÁX. DIÁRIAS DE BPT / BST
37
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Fr
eq
ue
nc
y 
of
 o
cc
ur
en
ce
 [2
01
0-
20
16
]
Daily Tmax [°C]
Chennai BPT 5°S
Miami BPT 5°S
Phoenix BPT 5°S
ISO 105-B10
(semi-arid)
ISO 105-B10
(semi-tropical)
ISO 4892-2 (Cycle 1);
ISO 105-B10 (moderate)
Standard
Conditions
606060H300-400nm [W/m²]
82/7782/7765/63BST or BPT [°C]
505038CHT [°C]
276550RH [%]
Mais importante que a 
temperatura do ar (CHT) 
- os ciclos de teste 
padrão típicos são 
baseados em 
temperaturas de 
superfície realistas
Data source: Atlas Weathering Service Group (AWSG) 2010-2015.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
Diagram esquemático da energia
potencial de uma reação foroquímica:
EQUAÇÃO DE ARRHENIUS P/ REAÇÕES FOTOQUÍMICAS
38
• A velocidade de reação depende da irradiancia efetiva e da temperatura
• “Lei de Thumb”: o aumento de temperatura de 10 K leva a duplicação da taxa de 
degradação
RT
Ea
eEAk

 
A equação de Arrhenius modificada descreve a influência da temperatura 
na velocidade de reação dos processos de degradação fotoquímica:
where k is the reaction rate constant of the process
A is an Arrhenius pre-exponential factor
Ea is the apparent activation energy (in J.mol-1)
R is the gas constant (8.314 J.mol-1·K-1)
T is the absolute temperature (in K)
α is a material specific coefficient
E is the effective irradiance (in W·m-2)
Ground State
of Educts
Excited State
Ab
so
rp
tio
n
Decomposition
Products
Re
la
tiv
e 
Po
te
nt
ia
l E
ne
rg
y Ea
Transition State
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO VÍTREA (TG)
39
EfeitoTemperatura
- Fotooxidação acelerada (Estado vítreo)T<Tg
- Fotooxidação ainda mais acelerada através 
do aumento das taxas de difusão de O2 
através da estrutura ampliada do polímero
(estado elástico-emborrachado)
Tg<T<Tmelt
- perda de estrutura (derretimento)
- degradação térmica
T>Tmelt
Mudanças de fase: Mudanças de temperatura podem levar a mudanças de fase do polímero
 Alteração da via de degradação
Os polímeros devem ser testados na mesma faixa de temperatura em que são usados!
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO VÍTREA (TG)
40
Tg (°C)Exemplos
-20Polypropylene (atactic)
0Polypropylene (isotactic)
15Poly-3-hydroxybutyrate (PHB)
30Poly(vinyl acetate) (PVAc)
70Polyethylene terephthalate (PET)
80Poly(vinyl chloride) (PVC)
85Poly(vinyl alcohol) (PVA)
95Polystyrene
105Poly(methylmethacrylate) (atactic)
145Poly(carbonate)
215Polynorbornene
. . 
Source: C. E. Wilkes et al, PVC Handbook (2005), Hanser Verlag, ISBN 1569903794.
Nota: a Tg específica depende do comprimento da cadeia, 
reticulação, aditivos/formulação, teor de água….
40
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
Temperatura ambiente:
Recinto definido por WMO
• Teto duplo
• Aspiração natural
• Altura específica desde o solo
MEDIÇÕES DE TEMPERATURA
41
Outdoor Weathering - Phoenix, AZ
Outdoor Weathering - Miami , FL
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
FATORES DE INTEMPERISMO - UMIDADE
• Variação diurna e sazonal da 
umidade do ar U [% UR]: Absorção 
/ Dessorção (tensão mecânica e 
estresse por compressão, 
lavagem)
• Ciclos de congelamento-
descongelamento (tensão
mecânica)
• Choque térmico (tensão mecânica)
• Erosão (perda de substância)
• Impacto (perda de material)
• Química (hidrólise)
42
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
QUANTIFICAÇÃO DE UMIDADE
43
Umidade Absoluta [g/m³]- a densidade de vapor de água. É a 
massa de vapor de água dividida pelo volume que ocupa
Umidade Relativa [%]- a quantidade de vapor de água no ar, em 
comparação com a quantidade que o ar poderia conter se 
estivesse totalmente saturado.
Ponto de Orvalho [K] - a temperatura a que se deve esfriar o ar 
para que o vapor de água condense e forme névoa ou nuvem
(isto é, a temperatura em que a umidade relativa é de 100%).
Tempo de Umidade [%]- a tempo em que uma superfície 
exposta fica úmida devido aos efeitos do orvalho, chuva, neve ou 
névoa.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
44
CHUVA MENSAL EM LOCAIS DE REFERÊNCIA
0
50
100
150
200
250
300
January February March April May June July August September October November December
Ra
in
 [m
m
]
Miami Phoenix Sanary Chennai Hoek v. H.
44
Data source: Atlas Weathering Service Group (AWSG): most data 2000-2019.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
ELEMENTOS DO CLIMA: FORMAÇÃO DE ORVALHO
45
Tempo de umidade: temperatura T e umidade relativa 
correspondente U do microclima em uma superfície de cor escura 
em um dia claro
A formação de 
orvalho e geada 
em noites claras 
aumenta 
drasticamente o 
tempo de 
umidade
100
%UR
75
50
25
80
°C
60
40
20
t U
0 6 12 18 24
Hora local
00
air
T- surface
U
U-superfície
ORVALHO
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
INTERAÇÃO: FATORES CLIMÁTICOS PRIMÁRIOS
46
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
00
:0
0
00
:4
0
01
:2
0
02
:0
0
02
:4
0
03
:2
0
04
:0
0
04
:4
0
05
:2
0
06
:0
0
06
:4
0
07
:2
0
08
:0
0
08
:4
0
09
:2
0
10
:0
0
10
:4
0
11
:2
0
12
:0
0
12
:4
0
13
:2
0
14
:0
0
14
:4
0
15
:2
0
16
:0
0
16
:4
0
17
:2
018
:0
0
18
:4
0
19
:2
0
20
:0
0
20
:4
0
21
:2
0
22
:0
0
22
:4
0
23
:2
0
Re
la
tiv
e 
U
ni
t a
cc
or
di
ng
 t
o 
th
e 
Le
ge
nd
Daytime
Parâmetros climáticos medidos
Miami, 12 de junho de 2012
Dia raro de céu limpo em Miami
Ambient [°C]
%RH [%]
Td [°C]
AH [g/m³]
5° Black Panel [°C]
5° Total UV [W/m²]
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
ELEMENTOS DO CLIMA: ORVALHO
47
Orvalho na frente de um edifício aproximadamente 1 h após o nascer do 
sol.
Formação de orvalho
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TEMPO DE UMIDADE (CHUVA OU ORVALHO)
48
Tiempo de humedad [%]: cantidad de tiempo 
que una superficie expuesta está húmeda por 
los efectos del rocío, la lluvia, la nieve o la 
niebla.
Tempo médio mensual de umidade na Flórida
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
FATORES SECUNDÁRIOS DE INTEMPERISMO
49
Gases
Poluição
Sujidade / Poeira
Efeitos Biológicos
Atos da Natureza…
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
FATORES SECUNDÁRIOS DE INTEMPERISMO
50
Chuva ácida: 
pH > 1,5, que pode alterar uma
solução ácida a 50%
(H2SO4) por evaporação
Microorganismo:
„ cada superfície material 
tem uma película biológica“
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
CRESCIMENTO DE ALGAS / BIOPELÍCULAS
EM CLIMAS MODERADOS
51
Veículo abandonado perto do escritorio da Atlas 
Linsengericht (Fotos: 17 de agosto de 2016)
Crescimento severo de algas no lado norte do 
veículo
Duração da exposição: longa
Pré acondicionamento: desconhecido Picture: 
Google Earth
Lado orientado ao sul Lado orientado ao norte
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
REGIÕES CLIMÁTICAS DO MUNDO
52
Köppen-Geiger: Classification of climate zones upon their seasonal weather patterns.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
RESUMO: FATORES DE INTEMPERISMO E CLIMA
53
Hoek van Holland, NL
Sanary-sur-Mer, F
Chennai, India
Miami, FL, USA
Phoenix, AZ, USA
Townsville, Australia
Upington, South Africa
Seosan, South Korea
Gelendzhik, Russia
Nairobi
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
5 10 15 20 25 30 35 40 45
An
nu
al
 to
ta
l H
 [G
J/
m
²]
Mean Tmax [°C]
moderatepolar
high altidue
humid
subtroical
tropcal
arid
subtropical
marine
Para compreender a degradação dos materiais, é importante compreender
a influência e quantidade dos fatores de estresse
 Os fatores climáticos dependem de: a localização, a estação, o dia, as 
condições locais (altitude, orientação …)
 Os fatores climatológicos não são independentes
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TESTE DE INTEMPERISMO EM LABORATÓRIO
54
A pergunta de muitos ... como simular 1 ano 
de exposição da Florida em uma câmara de 
arco xenon? 
E em outras localidades?
Quantas horas na câmara representam o 
equivalente a exposição de um ano de um 
determinado lugar?
Como fazer?
Site da Florida (Miami)
Site do Arizona (Phoenix)
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TESTE DE INTEMPERISMO EM LABORATÓRIO
55
Passos:
1. Definir o local que deseja simular (Miami-FL, Phoenix-AZ, Recife-PE, Mogi das 
Cruzes-SP ...?
2. É necessário ter o conhecimento da energia radiante média anual da localidade ... 
Quantos MJoules/m2.nm? A energia radiante pode ser medida em diferentes 
comprimentos de onda (340nm, 295-400nm, 295-800nm).
3. Tomemos como exemplo o site do Sul da Florida (Miami)
 em 340nm a energia radiante média anual é de 3.0 MJ/(m2.nm) ou 3000 
kJ/(m2.@340nm) 
Site da Florida (Miami)
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
TESTE DE INTEMPERISMO EM LABORATÓRIO
56
Passos (cont.):
4. Na câmara de xenon (laboratório):
• É necessário definir uma norma de intemperismo que deseja 
considerar e que seja compatível (exteriores, interiores, 
seco/úmido, faixa de temperatura, clima ...)
• Exemplo: ASTM G155, ciclo 1:
• Irradiância: 0,35 W/m2 @340nm
• Ciclo de luz 102min (luz), 18 min (luz e spray)
• Umidade relativa: 50% (fase de luz)
• Temperatura painel negro (BPT): 63⁰C
• Temperatura do ar (CHT): 44⁰C
Site da Florida (Miami)
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
EXEMPLO: NORMAS A SEREM ATENDIDAS
57
Passos (cont.):
5. A única forma matemática de fazer uma estimativa de duração do teste é 
baseado na energia radiante do local em um determinado período (1 mês, 1 
verão, 1 ano, 3 anos, etc). Demais fatores primários de degradação, o calor 
(temperatura) e umidade relativa não podem ser quantificados ao longo de um 
período como a energia radiante que pode ser medida.
6. Cálculo
Nota: 1 ano exposição Flórida: aprox. 3,0 MJ/m2 (3000 kJ/m2)
Cálculo: H = Irr x T x 3,6
H (kJ/m2): Exposição radiante ou dose de energia
Irr (W/m2.nm): Irradiância espectral
T (horas): Duração em horas
3,6: fator de conversão de segundos para horas
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
CÁLCULO: DURAÇÃO DO TESTE
58
Nota: 1 ano exposição Flórida: aprox. 3,0 MJ/m2 (3000 kJ/m2)
Cálculo: H = Irr x T x 3,6
H (kJ/m2): Exposição radiante ou dose de energia
Irr (W/m2.nm): Irradiância espectral
T (horas): Duração em horas
3,6: fator de conversão de segundos para horas
Nota A: os cálculos são apenas um guia 
para duração estimada de um teste em 
câmara de xenon em laboratório e são 
baseados em energia radiante anual média 
de um lugar (cidade, região). Não estão 
considerados os efeitos de temperatura e 
umidade, pois não são calculáveis. 
Nota B: a energia radiante anual média de 
cada cidade acima foram obtidas na 
internet apenas para fins didáticos, 
cabendo a cada um dos interessados obter 
dados de fontes confiáveis.
Nota C: Duração de teste considera tempo 
de lâmpada acesa.
Tempo adicional deve ser considerado para 
manutenção ou serviço na câmara.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
EXEMPLOS: DURAÇÃO DE TESTE
59
Nota A: os cálculos são apenas 
um guia para duração estimada 
de um teste em câmara de 
xenon em laboratório e são 
baseados em energia radiante 
anual média de um lugar 
(cidade, região). Não estão 
considerados os efeitos de 
temperatura e umidade, pois 
não são calculáveis. 
Nota B: a energia radiante 
anual média de cada cidade 
acima foram obtidas na internet 
apenas para fins didáticos, 
cabendo a cada um dos 
interessados obter dados de 
fontes confiáveis.
Nota C: Duração de teste 
considera tempo de lâmpada 
acesa.
Tempo adicional deve ser 
considerado para manutenção 
ou serviço na câmara.
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
EXEMPLOS: DURAÇÃO DE TESTE
60
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
EXEMPLOS: DURAÇÃO DE TESTE
61
Atenção: há normas ou ciclos 
como ASTM D7869 e SAE 
J2527 que possuem fases de 
“escuro” ou lâmpada 
apagada.
 os tempos das fases de 
“escuro” devem ser 
adicionados a duração total 
do teste. 
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
62
CENTRO DE CONHECIMENTO DA ATLAS
https://www.linkedin.com/company/ametek-atlas-
material-testing-technology/
Future Seminars
https://lp.atlas-
mts.com/client-
education-calendar
Recorded Seminars
https://www.atlas-
mts.com/knowledge-
center/videos-and-
webcasts
Weathering Blog
https://www.atlas-
mts.com/knowledge-
center/atlas-weathering-blog
Weather 
Summaries
https://www.atlas-
mts.com/knowledge-
center/weather-
summary-reports
Technical 
Documents
https://www.atlas-
mts.com/knowledge-
center/technical-
documents
Atlas MTT CED 2023, Atlas-mts.com
ATLAS - ALUTAL
63
MUITO OBRIGADO!
63
Atlas Material Testing Technology GmbH
Vogelsbergstraße 22
63589 Linsengericht, GERMANY
Phone +49-6051-707140
Atlas Material Testing Technology
1500 Bishop Court
Mount Prospect, Illinois 60056, USA
Phone +1-773-327-4520
• Perguntas e Respostas
• A apresentação será compartilhada com você pela ALUTAL
Obrigado!
Por favor participe da pesquisa de 
satisfação abaixo.
https://pesquisa.alutal.com.br/webinar-intemperismo