ASTM G151: Exposición acelerada de materiales no metálicos con fuentes de luz de laboratorio

ASTM G151 define el marco general para exponer materiales no metálicos en dispositivos de ensayo acelerado que emplean fuentes de luz de laboratorio. Su objetivo es unificar criterios para diseñar y ejecutar exposiciones controladas, de modo que los resultados permitan comparar el comportamiento de materiales en condiciones reproducibles y documentadas.

La práctica actúa como “regla del juego” común y remite el detalle operativo del equipo a normas específicas de aparato: arco de carbono a llama abierta (G152), arco de carbono cerrado (G153), UV fluorescente (G154) y arco de xenón (G155). Así, G151 establece el qué y el para qué; las otras prácticas precisan el cómo según el tipo de fuente y su sistema óptico.

Además del enfoque de exposición, la norma describe requisitos generales de desempeño para los dispositivos (p. ej., uniformidad de iluminación, control y calibración de la irradiancia, medición y control de temperatura y gestión de humedad/rociado). Esta información orienta tanto a usuarios como a fabricantes de equipos, asegurando que las condiciones aplicadas a las probetas sean coherentes, estables y medibles a lo largo del tiempo.

En cuanto a la interpretación de datos, G151 indica que la medición de propiedades antes y después de la exposición se rige por los métodos de ensayo correspondientes, y que el reporte de resultados para plásticos puede estructurarse con el apoyo de prácticas como D5870 (índice de retención). La práctica reconoce guías para tratar la variabilidad y el análisis estadístico, y declara su alineación técnica con la serie internacional ISO 4892 (Parte 1).

Por último, el documento recuerda que es responsabilidad del usuario atender seguridad, salud, ambiente y cualquier limitación regulatoria, y señala que fue desarrollado conforme a principios internacionales de normalización avalados por la OMC (TBT), facilitando así su aceptación en distintos mercados.

En ASTM G151 la terminología se armoniza con vocabularios de condicionalidad ambiental y energía radiante para ensayos de intemperismo acelerado. La práctica se apoya en glosarios establecidos para asegurar que usuarios, fabricantes de equipos y laboratorios hablen el mismo idioma técnico durante el diseño de exposiciones y la interpretación de resultados.

Irradiancia y exposición radiante. La irradiancia es el flujo radiante que incide por unidad de área en el plano de las probetas; es la variable que el equipo debe monitorizar y controlar con un punto de consigna (“set point”) y una cadena de calibración trazable. La exposición radiante es la integración temporal de esa irradiancia y, junto con el tiempo, sirve para expresar la severidad del ensayo o el umbral al que se evalúa un cambio de propiedad. En los equipos comerciales son comunes puntos de control espectral como 340 nm, 420 nm, 300–400 nm o 300–800 nm, siempre con verificación y recalibraciones periódicas.

Distribución espectral (SPD) y filtrado. Cada fuente de luz de laboratorio tiene una firma espectral propia. El arco de xenón con filtrado adecuado reproduce de manera amplia la radiación solar en UV‑visible; las lámparas UV fluorescentes pueden concentrarse en bandas específicas. Parte del UV de longitudes de onda <300 nm puede estar presente en fuentes de laboratorio tras el filtrado y no en el exterior; si no se controla, puede inducir mecanismos de degradación no representativos. Elegir fuente y filtros es una decisión crítica para que el ranking de estabilidad conserve sentido práctico.

Uniformidad de irradiancia y reposicionamiento. La cámara debe ofrecer un campo útil con uniformidad garantizada para que todas las probetas reciban niveles similares de radiación. Cuando las posiciones más lejanas al máximo quedan entre 70 % y 90 % del máximo, la práctica prescribe reposicionar periódicamente los especímenes para reducir la variabilidad; si la uniformidad es ≥ 90 %, ese reposicionamiento puede omitirse. Los anexos proporcionan esquemas de medición en bastidores rotatorios y planos, así como patrones de reposición recomendados.

Temperatura de exposición: BPT y BST. El control térmico no se realiza probeta a probeta, sino mediante sensores de panel negro: BPT (black‑panel sin aislamiento) y BST (black‑standard aislado). El BPT representa el calentamiento típico de superficies oscuras en sustratos de alta conductividad; el BST emula materiales oscuros con peor disipación. En condiciones habituales, el BST registra temperaturas varios grados por encima del BPT; la diferencia depende de la irradiancia y del régimen de aire en la cámara. La norma permite complementar con panel blanco para estimar el rango térmico que verían materiales claros.

Puntos de consigna y fluctuaciones operativas. Un set point es la consigna de irradiancia, temperatura o humedad programada en el control del equipo. Durante operación estable se aceptan fluctuaciones máximas en el sensor de control: del orden de ±2,5 °C para panel negro, ±2 °C para temperatura de aire, ±5 % para humedad relativa y ±0,02 W·m⁻²·nm⁻¹ para irradiancia en bandas estrechas (con márgenes específicos para bandas amplias). Si el equipo excede estos márgenes, el ensayo debe interrumpirse y corregirse antes de continuar.

Humedad y mojado. La presencia de humedad se introduce por humidificación de aire, condensación, rociado o inmersión, según la práctica de aparato. La pureza del agua es crítica: contenidos elevados de sólidos o sílice dejan manchas y depósitos extraños al exterior; por ello se exige agua típicamente con ≤ 1 ppm de sólidos y ≤ 0,2 ppm de sílice, desaconsejando la recirculación. Una conductividad superior a unos pocos microsiemens/cm es motivo para detener y corregir. El sistema de mojado debe construirse con materiales que no contaminen ni aporten absorbentes UV.

Ciclos de exposición y registro operativo. Los perfiles de luz‑oscuridad, temperatura, humedad y mojado conforman el ciclo de exposición. La práctica requiere programar y documentar esos ciclos con precisión temporal, además de medir y, cuando aplique, registrar variables como voltajes/corrientes de lámparas, temperaturas de panel, humedad de cámara, irradiancia acumulada y duración efectiva de la exposición. Esta bitácora es parte fundamental del reporte.

Especímenes y réplicas. La forma y dimensiones de las probetas vienen dictadas por el método de propiedad a evaluar posteriormente. Para comparaciones válidas, las probetas deben ser similares en área expuesta y se recomienda trabajar con réplicas: al menos tres cuando la medición de propiedad sea no destructiva y seis cuando sea destructiva. Cuando se corten especímenes desde piezas grandes expuestas, deben evitarse bordes y zonas cercanas a fijaciones, y no se retira material de la cara expuesta durante la preparación.

Material de control y material de referencia. El material de control (de comportamiento conocido) se expone simultáneamente con los materiales en evaluación para establecer un ranking de estabilidad con buena reproducibilidad entre laboratorios. El material de referencia se usa para verificar la consistencia operativa del equipo; no debe emplearse como cronómetro universal ni si no es sensible al mismo estrés relevante para la falla del material bajo prueba.

Evaluación y criterios de aceptación. La estabilidad se valora mejor con el tiempo o la exposición radiante necesarios para alcanzar un cambio definido en una propiedad, en lugar de tiempos arbitrarios. Para especificaciones de aprobación/rechazo, la práctica exige cuantificar la variabilidad del proceso de exposición y de medición y, cuando la especificación sea de uso general, sustentarla con estudios interlaboratorios y análisis estadístico apropiado.

La práctica ASTM G151 aporta un marco confiable para comparar la estabilidad de materiales bajo luz de laboratorio cuando se requiere decidir entre formulaciones, validar lotes o confirmar que un cambio de proceso no alteró el desempeño. Su valor está en la comparación relativa: evaluar cuánto tiempo o cuánta exposición radiante necesita cada material para alcanzar un cambio de propiedad previamente definido, idealmente probando a la vez en el mismo equipo y en las mismas condiciones, lo que reduce la variabilidad y hace más sólidas las conclusiones.

La norma recomienda incorporar un material de control de desempeño conocido en cada corrida para anclar el ranking entre opciones. En ciertos casos se suman materiales de referencia con un fin distinto: verificar la consistencia operativa del sistema de exposición (no para “cronometrear” por sí mismos, salvo que respondan al mismo estrés que produce la falla del material de interés). Este enfoque favorece decisiones repetibles entre laboratorios cuando el análisis se centra en el orden relativo de estabilidad y no en extrapolar una vida útil absoluta.

G151 también explica con franqueza lo que el ensayo no promete. Ninguna exposición de laboratorio es una simulación total del ambiente real: las diferencias de espectro, intensidad, ciclos luz‑oscuridad, temperatura, humedad o contaminantes pueden modificar el mecanismo de degradación y el orden de materiales. Por ello, la norma desaconseja usar factores de aceleración genéricos que pretendan convertir horas o megajoules en meses o años; si se desea emplearlos, deben derivarse con evidencia suficiente de laboratorio y exterior y análisis estadístico apropiado para el material específico. Este espíritu evita “oráculos de vida útil” y mantiene el foco en comparaciones honestas que sí ayudan a decidir.

En términos prácticos, el marco facilita especificaciones pasar/fallar cuando la organización cuantifica la variabilidad del proceso de exposición y de la medición de propiedades, y define criterios explícitos de aceptación. La práctica ofrece rutas para planear evaluaciones periódicas, elegir propiedades sensibles al intemperismo y documentar con claridad las condiciones de exposición y los resultados (incluido el papel del control y, cuando aplique, de materiales de referencia). Así, los informes resultantes son útiles para calidad, compras, I+D y auditorías técnicas.

Como complemento, los apéndices de G151 ayudan a entender por qué ciertos montajes o perfiles de luz/humedad/temperatura mejoran o deterioran la correlación con campo, y aportan prácticas para reducir la variabilidad (por ejemplo, reposicionar especímenes en configuraciones planas o de bastidor rotatorio) y para comparar espectros de referencia, de modo que la selección de fuente y filtrado sea coherente con la degradación que se desea estudiar. Estos detalles fortalecen la consistencia sin convertir el ensayo en una receta cerrada, manteniendo la flexibilidad necesaria para distintos materiales y objetivos.

La práctica ASTM G151 aporta un marco común para comparar la estabilidad de materiales no metálicos frente a radiación, temperatura y humedad en laboratorio. Eso la hace especialmente útil allí donde la exposición a intemperie o luz artificial condiciona desempeño, garantías o especificaciones entre fabricantes y clientes. En lugar de prometer “vida útil”, facilita decisiones comparativas sólidas entre formulaciones, lotes o procesos, con controles y referencias expuestos en el mismo equipo y bajo las mismas condiciones.

Automotriz y transporte. Componentes exteriores (fascias, molduras, recubrimientos, vidrios plásticos), interiores visibles y selladores/elastómeros se someten a ciclos de luz‑oscuridad, calor de superficie y humedad que alteran color, brillo y propiedades mecánicas. El uso de materiales de control en cada corrida y la documentación de condiciones (irradiancia, temperatura de panel negro, humedad) ayudan a comparar proveedores y lotes con reproducibilidad entre laboratorios.

Construcción, recubrimientos y selladores. Pinturas arquitectónicas y de mantenimiento industrial, membranas, selladores y plásticos para exteriores requieren evidencia de estabilidad frente a radiación UV, ciclos térmicos y humedad/mojado. G151 establece pureza del agua para evitar depósitos en probetas y fija tolerancias operativas para control ambiental, reduciendo falsos positivos/negativos por artefactos del equipo. Los esquemas y figuras del Anexo A1 muestran cómo verificar uniformidad de irradiancia en bastidores rotatorios o planos, clave para resultados comparables entre posiciones.

Plásticos de consumo, empaques e impresión. Envases y etiquetas para uso exterior, mobiliario urbano, juguetes de patio, carcasas de electrónica, lonas e impresiones expuestas al sol se benefician de evaluaciones por tiempo o exposición radiante hasta un cambio de propiedad definido (p. ej., ΔE de color, pérdida de brillo, fisuración), en lugar de tiempos arbitrarios, mejorando la sensibilidad para discriminar materiales.

Textiles técnicos y tapicería. Telas para exterior, textiles automotrices y recubrimientos flexibles requieren gestionar variabilidad y reposicionamiento en cámaras con uniformidad entre el 70–90 % del máximo; de ahí la utilidad de los planes de reposición del Apéndice X2, que disminuyen diferencias por ubicación sin imponer recetas únicas.

Energía y electrónica ambiental. Encapsulantes, sellos, cables y plásticos de balance de sistema expuestos a UV y calor se comparan de forma preliminar con fuentes de laboratorio y filtros adecuados. Los cuadros del Apéndice X3 ayudan a entender cómo se comparan espectros de referencia y por qué no deben extrapolarse factores de aceleración universales entre laboratorio y exterior sin evidencia estadística específica del material.

Fabricantes de equipos y laboratorios. La norma también fija requisitos de desempeño para los dispositivos (monitorización/control de irradiancia, temperatura y humedad; calibración trazable), útiles para diseñar, validar y mantener aparatos de exposición y para establecer programas de calibración/verificación que sostengan la comparabilidad en el tiempo.

ASTM G151 está pensada para materiales no metálicos expuestos a luz de laboratorio: plásticos, recubrimientos, elastómeros, textiles y otros sustratos poliméricos que deban evaluarse bajo radiación, temperatura y humedad controladas. La práctica actúa como marco general y deja que los métodos de propiedad (color, brillo, resistencia, etc.) dicten la forma y tamaño de las probetas. Cuando es viable, permite exponer la pieza real; si no, se trabaja con paneles, cupones u otros especímenes representativos preparados según el ensayo posterior que medirá la propiedad de interés.

La preparación de probetas importa. Si se cortan de una lámina o parte mayor, la geometría final la determina el método de medición elegido y el modo de corte/maquinado puede influir en el resultado y en la durabilidad aparente; por eso debe acordarse entre las partes y reflejar la manera habitual de procesar el material en su aplicación. En comparativos, las probetas deben tener dimensiones y área expuesta similares para evitar sesgos.

Cortar especímenes después de la exposición no es la estrategia preferida, porque el propio corte puede alterar la medición. Si no hay más remedio, hay reglas mínimas: tomar material a ≥ 20 mm de los bordes o de la sujeción, y no retirar material de la cara expuesta durante la preparación. Así se protege la superficie que recibió el estrés de luz/humedad y se mejora la comparabilidad entre posiciones.

En cuanto a la cantidad de probetas, la norma fija umbrales prácticos: al menos tres réplicas cuando la medición sea no destructiva (p. ej., color), y seis cuando sea destructiva (p. ej., tracción). Para ensayos destructivos se necesitan lotes separados por período de exposición, porque la misma probeta no puede re‑medirse. El número definitivo también depende del método de propiedad aplicable.

Para anclar el análisis, cada corrida debe incluir materiales de control (idealmente uno “bueno” y uno “pobre”) con el mismo número de réplicas que el material bajo prueba. Esto permite comparar el desempeño relativo y detectar desvíos de equipo o de lote con más confianza.

La condición previa de las probetas cuenta: se almacenan, manipulan y acondicionan conforme a las guías de intemperismo (G147) y, cuando aplique, a prácticas de acondicionamiento previas de plásticos o empaques (D618, E171). Muchos polímeros son sensibles a humedad; puede requerirse acondicionamiento más prolongado, sobre todo si se cortaron de piezas mayores.

Antes de exponer, cada probeta se identifica de forma única y se evita tocar la cara expuesta con la piel, para no depositar aceites que alteren la absorción UV o aceleren degradaciones no representativas. Durante el plan de evaluación, las mediciones no destructivas se repiten en la misma posición que el valor inicial; en las destructivas, se comparan probetas expuestas con “archivo” no expuestas medidas en el mismo intervalo. Y un detalle operativo que ahorra disgustos: tras la exposición, los cambios de color deben evaluarse lo antes posible una vez seca la superficie, porque algunos materiales siguen evolucionando en la oscuridad.

ASTM G151 ofrece un marco sólido para comparar la estabilidad de materiales no metálicos bajo luz de laboratorio. Su mayor fortaleza es la comparación relativa: permite ordenar materiales por el tiempo o la exposición radiante necesarios para alcanzar un cambio de propiedad definido, idealmente probando en el mismo equipo y al mismo tiempo. Esto se refuerza con el uso de materiales de control en cada corrida (y, cuando conviene, materiales de referencia para verificar la consistencia operativa), lo que mejora la reproducibilidad entre laboratorios cuando el análisis se centra en rankings en lugar de “vidas útiles” absolutas.

En lo instrumental, la práctica establece requisitos mínimos del dispositivo que favorecen la comparabilidad: campo de exposición con uniformidad de irradiancia garantizada (las posiciones extremas deben estar como mínimo en el 70 % del máximo; si quedan entre 70–90 % se requiere reposicionamiento periódico; si son ≥ 90 %, puede omitirse). Los esquemas del Anexo A1 muestran cómo medir esa uniformidad en bastidores rotatorios y planos; las Fig. A1.1 y A1.2 (p. 9) ilustran posiciones de medición y delimitan el área útil con claridad operativa.

La norma también exige monitorizar y controlar la irradiancia con calibración trazable y puntos de consigna comunes (340 nm, 420 nm, 300–400 nm, 300–800 nm), con verificaciones tras cambios de lámparas o filtros y, como mínimo, una calibración anual de los radiometros según los métodos de referencia. Esto reduce desviaciones entre equipos y a lo largo del tiempo.

En temperatura, el control se basa en sensores de black‑panel (no aislado) o black‑standard (aislado). El segundo suele registrar temperaturas varios grados por encima del primero en condiciones típicas, lo que ayuda a representar materiales con distinta disipación térmica. Además, puede usarse un panel blanco para acotar el rango térmico que verían superficies claras. El Anexo A3 resume tolerancias de operación en el punto de control, por ejemplo: fluctuaciones máximas de ±2.5 °C (panel negro), ±2 °C (aire), ±5 % (humedad relativa) y ±0.02 W·m⁻²·nm⁻¹ en bandas estrechas.

El manejo de humedad/mojado es otra ventaja del marco: permite humidificación, condensación, rociado o inmersión, pero exige agua de alta pureza para evitar depósitos ajenos al exterior (típicamente ≤ 1 ppm de sólidos totales y ≤ 0.2 ppm de sílice). Recomienda vigilar la conductividad y detener la exposición si supera 5 µS/cm, y mantener sistemas y materiales que no contaminen ni aporten absorbentes UV.

G151 pide documentación operativa completa (ciclos luz‑oscuridad, set points de irradiancia/temperatura/humedad, rociado, medición de dosis radiante, tiempos efectivos, voltajes y corrientes de lámparas, etc.). Esta bitácora, junto con el uso de controles y réplicas, habilita especificaciones de aprobar/rechazar siempre que la variabilidad del proceso de exposición y de la medición esté cuantificada.

Junto con las ventajas, la práctica es clara respecto a sus límites. No es una simulación total del servicio real: no recomienda usar factores de aceleración genéricos (horas o MJ → meses o años), porque dependen del material y de la variabilidad, además de las diferencias de distribución espectral, temperatura y humedad entre laboratorio y exterior. Enumera factores que degradan la correlación —como espectros con exceso de UV < 300 nm, intensidades anómalas, ausencia de ciclos luz‑oscuridad, temperaturas irreales, niveles de humedad no representativos o ausencia de contaminantes/biológicos— y los desarrolla en el Apéndice X1.

La práctica también advierte sobre el mal uso de materiales de referencia como “cronómetros” universales cuando no responden al mismo estrés relevante que el material bajo prueba. Asimismo, recuerda que medir en un único punto de control no garantiza uniformidad en toda la cabina; por eso recomienda reposicionar y registrar la posición de los especímenes. El Apéndice X2 sugiere frecuencias de reposicionamiento (por ejemplo, diario en exposiciones ≤ 100 h, semanal entre 100–1000 h y cada ~3 semanas por encima de 1000 h) y patrones en bastidor rotatorio o plano (Fig. X2.1 y X2.2, p. 14). Por otro lado, no existe aún un método universalmente aceptado para caracterizar la uniformidad del mojado (Nota 17), lo que introduce incertidumbre adicional en equipos con rociado/condensación.

En síntesis: ventajas = comparabilidad sólida, requisitos instrumentales claros, control y calibración trazables, documentación exhaustiva y guías para reducir variabilidad. Limitaciones = no promete vida útil directa, sensibilidad a la selección de fuente/filtros y a perfiles térmico‑hígrico, y dependencia de buenas prácticas de uniformidad y reposicionamiento. El resultado es un marco honesto y útil para decidir entre materiales, siempre que se use con controles, réplicas y criterios estadísticos adecuados.

Confundir el ensayo acelerado con una “simulación total” del uso real.
Las cámaras de luz de laboratorio permiten comparar materiales, no predecir años de vida con una regla de tres. Las diferencias de espectro, intensidad, ciclos luz‑oscuridad, temperatura, humedad y contaminantes pueden alterar mecanismos de degradación y el orden relativo de los materiales. Por eso, la práctica desaconseja convertir horas o megajoules en meses o años mediante factores de aceleración genéricos.

No incluir material de control o usar referencias como “cronómetro universal”.
Para que el ranking sea reproducible entre laboratorios, conviene exponer siempre un material de desempeño conocido en la misma corrida y condiciones. En cambio, los materiales de referencia sirven para verificar consistencia del equipo; si no responden al mismo estrés que el material bajo prueba, “timar” la exposición con ellos lleva a decisiones erróneas.

Suponer que un punto de control representa a toda la cámara.
Controlar irradiancia, temperatura o humedad en un solo sensor no garantiza uniformidad en el resto del volumen. Equipos que controlan por panel negro no generan el mismo historial que los que controlan por aire de cámara. Medir y declarar la uniformidad —y actuar en consecuencia— evita falsos ranking.

Descuidar la uniformidad de irradiancia y el reposicionamiento.
Si las posiciones extremas reciben entre 70 % y 90 % del máximo, es obligatorio reposicionar especímenes de forma periódica; si son ≥ 90 %, puede omitirse. Además, la uniformidad se verifica con procedimientos específicos y áreas útiles delimitadas; los esquemas de bastidor rotatorio y plano muestran cómo trazar esas zonas y medir en puntos críticos.

Calibración y control de irradiancia insuficientes.
Los sistemas de control deben mantener el set point y recalibrarse al cambiar lámparas/filtros, al cambiar el método y al menos una vez al año, con trazabilidad metrológica y radiometría selectiva acorde a 340 nm, 420 nm o bandas anchas típicas. Ignorar este ciclo deriva en derivas de severidad y comparaciones inválidas.

Mala elección y montaje del sensor térmico.
El black‑panel (no aislado) y el black‑standard (aislado) no son equivalentes: el segundo suele leer 3–12 °C más alto en condiciones típicas. Deben montarse donde reciban el mismo irradiamiento y régimen de aire que las probetas; además, usar un panel blanco ayuda a estimar el rango térmico de superficies claras. Las fluctuaciones operativas también tienen límites: p. ej., ±2.5 °C en panel negro y ±0.02 W·m⁻²·nm⁻¹ en irradiancia estrecha.

Agua inadecuada para mojado/rociado y gestión pobre de humedad.
El agua debe ser de alta pureza (típicamente ≤ 1 ppm de sólidos y ≤ 0.2 ppm de sílice) y su conductividad monitorizada; si supera 5 µS/cm, la exposición debe detenerse. La recirculación se desaconseja y, si hay bacterias, toca limpiar el sistema con solución clorada y enjuagar antes de reanudar.

Espectros y ciclos poco representativos.
Una fracción excesiva de UV < 300 nm, luz continua sin periodos oscuros, intensidades demasiado altas, ciclos térmicos o de humedad no realistas y exceso de IR pueden cambiar mecanismos y reordenar el ranking. Al elegir fuente y filtros, hay que saber qué degradación se busca y qué regiones del espectro son realmente relevantes.

Especímenes mal preparados o mal manejados.
Cortar probetas después de exponer, retirar material de la cara expuesta, tomar zonas cercanas a bordes/sujeciones, o tocar la superficie con la piel antes del ensayo, son prácticas que contaminan resultados. Además, se requieren réplicas: al menos tres en mediciones no destructivas y seis en destructivas, y conjuntos separados por periodo cuando la prueba destruye.

Evaluar en momentos o posiciones equivocadas.
En mediciones no destructivas se repite exactamente la misma posición que el valor inicial; en destructivas, se comparan con piezas no expuestas medidas al mismo tiempo. Los cambios de color deben medirse en cuanto seque la superficie tras la exposición, ya que algunos materiales siguen evolucionando en la oscuridad.

Especificaciones débilmente sustentadas.
Usar tiempos arbitrarios para dictar “pasar/fallar” o redactar requisitos sin haber cuantificado la variabilidad de exposición y de medida, ni probado reproducibilidad (ensayos intra/interlaboratorio), mina la validez contractual. Es mejor especificar el tiempo/energía hasta un cambio definido de propiedad, con controles, réplicas y análisis estadístico explícito.

Reportes incompletos.
Faltan detalles críticos cuando no se documentan filtros, banda de irradiancia, set points térmicos, humedad, ciclos luz‑oscuridad y plan de reposicionamiento. Sin esa bitácora, comparar corridas —o defender un resultado— es mucho más difícil.

Al concluir una exposición bajo ASTM G151, el informe debe dejar clara la historia completa del ensayo: qué material se probó, cómo se expuso y qué cambió. Esto empieza por una descripción íntegra de los especímenes, su origen y preparación (incluyendo composición o curado cuando aplique), de modo que cualquier lector pueda entender qué se colocó en la cámara y cómo se obtuvo. La identificación no se limita al material bajo prueba: también se incluye cómo se prepararon los especímenes de control y, si se usaron, los de archivo no expuestos para referencia.

El siguiente bloque del informe documenta el dispositivo de exposición y la fuente de luz: tipo de equipo, lámparas, filtros instalados y, cuando corresponda, el punto de control de irradiancia y la banda espectral en la que se midió. Si el método lo exige, se reporta la potencia de la fuente. Este apartado también especifica el sensor térmico utilizado (panel negro sin aislamiento o estándar aislado, y/o panel blanco), cómo y dónde se montó respecto al plano de exposición, así como el instrumento de humedad si se controló. Con esto se asegura que las condiciones térmicas y de humedad sean interpretables por terceros.

El informe describe el ciclo de exposición con el mismo nivel de precisión: tiempos de luz y oscuridad, set points de temperatura (panel negro/blanco y, si aplica, aire de cámara), humedad relativa, y cualquier fase de mojado o rociado con la calidad del agua utilizada. Si la pureza del agua excedió el umbral que obliga a declararla, se informa el contenido de sólidos y sílice, así como cualquier medida correctiva tomada. Cuando el diseño del equipo o la no uniformidad del campo lo requieren, se incluye el plan de reposicionamiento de las probetas y su frecuencia. Finalmente, si se cuantificó la dosis radiante, se identifica el radiometro y la banda de integración. Todo esto convierte la sección de condiciones en una bitácora verificable más que en una lista decorativa.

En la parte de resultados, el informe indica el procedimiento de medición aplicado a cada propiedad (con referencia al método correspondiente), los valores de los especímenes de prueba, los de control y, si se usaron, los de archivo no expuestos. La exposición se expresa como tiempo (h) o energía radiante (J/m²) detallando la banda espectral; esto permite comparar corridas en distintas máquinas o momentos. Cuando la medición es no destructiva, los valores se toman en la misma posición que el inicial; cuando es destructiva, se trabajan conjuntos separados por periodo de exposición y se comparan contra archivo o contra el valor inicial medido antes de iniciar. La fecha del ensayo cierra la sección administrativa del reporte.

Cuando el informe se usa para especificaciones o decisiones de pasar/fallar, G151 pide transparencia estadística. Para especificaciones generales, el nivel exigido debe basarse en estudios interlaboratorios que establezcan reproducibilidad; en acuerdos entre pocas partes, se requieren experimentos independientes en cada laboratorio para fijar el umbral; cuando esa reproducibilidad no está establecida, la forma correcta es expresarlo como comparación frente a un control expuesto al mismo tiempo, aplicando ANOVA para determinar si las diferencias son significativas. Este enfoque respeta la naturaleza comparativa del método y evita conclusiones que la norma desaconseja, como extrapolar vida útil directa a partir de horas o megajoules en cámara.

En resumen, un buen reporte G151 deja trazada la cadena de condiciones → exposición → respuesta del material, de manera que otro laboratorio pueda repetir la experiencia y un equipo de calidad pueda auditar la decisión. Incluye lo necesario para entender qué cambió, cuándo cambió y bajo qué condiciones medibles lo hizo, sin sobreprometer simulaciones absolutas del mundo real.

1) ¿En qué se diferencia ASTM G151 de G152, G153, G154 y G155?
G151 establece el marco general para exponer materiales no metálicos con luz de laboratorio y fija requisitos de desempeño del equipo; los detalles operativos dependen del tipo de fuente y se desarrollan en prácticas específicas: arco de carbono a llama abierta (G152), arco de carbono cerrado (G153), UV fluorescente (G154) y arco de xenón (G155).

2) ¿Puedo convertir horas en cámara a años en servicio real?
No se recomienda usar factores de aceleración genéricos. La norma explica que esas conversiones dependen del material, de la variabilidad y de diferencias de espectro, temperatura y humedad entre laboratorio y exterior; solo son válidas si se sustentan con suficientes datos de laboratorio y exposición real y análisis estadístico adecuado.

3) ¿Para qué sirven el material de control y el material de referencia?
El control (de desempeño conocido) se expone junto con las muestras para comparar estabilidad de forma reproducible. El material de referencia verifica la consistencia operativa del equipo; no debe usarse como “cronómetro” si no responde al mismo estrés que induce la falla en el material bajo prueba.

4) ¿Cuántas probetas necesito y cómo debo prepararlas?
Como mínimo, tres réplicas si la medición es no destructiva y seis si es destructiva, con juegos separados por periodo de exposición cuando la prueba destruye. Evita cortar probetas después de exponer; si es inevitable, toma material a ≥ 20 mm de bordes o sujeciones y no retires material de la cara expuesta.

5) ¿Cómo aseguro la uniformidad de irradiancia?
El área útil debe recibir al menos 70 % del máximo; si los extremos quedan entre 70–90 %, es obligatorio reposicionar especímenes periódicamente; si es ≥ 90 %, puede omitirse. El Anexo A1 muestra cómo medir uniformidad en bastidores rotatorios y planos (ver diagramas en p. 9), y el Apéndice X2 sugiere patrones y frecuencias de reposición (p. ej., diaria ≤ 100 h; semanal 100–1000 h; cada ~3 semanas > 1000 h; ver figuras en p. 14).

6) ¿Qué puntos de control y calibraciones de irradiancia se usan?
Los equipos suelen controlar irradiancia a 340 nm, 420 nm, 300–400 nm o 300–800 nm. El sistema de control debe calibrarse regularmente respecto a un radiometro trazable; tras cambios de lámparas o filtros, al cambiar el método y al menos una vez al año. Los radiómetros selectivos deben cumplir ISO 9370 y calibrarse según G130.

7) ¿Cómo se controla la temperatura y qué significan BPT y BST?
La temperatura se controla con sensores de panel negro: BPT (no aislado) y BST (aislado). En condiciones típicas, el BST lee 3–12 °C por encima del BPT. El Anexo A3 fija tolerancias de operación (por ejemplo, ±2.5 °C en panel negro) y recuerda que estas tolerancias aplican en el punto de control; no implican uniformidad en toda la cámara.

8) ¿Qué requisitos aplica para humedad y mojado (spray/condensación)?
El agua debe ser de alta pureza (típicamente ≤ 1 ppm de sólidos y ≤ 0.2 ppm de sílice); si la conductividad supera 5 µS/cm, se detiene la exposición. Si hay contaminación biológica, se limpia el sistema con solución clorada y se enjuaga antes de reanudar. Todos los componentes de mojado deben evitar contaminación o aporte de absorbentes UV.

9) ¿Cómo debo reportar los resultados?
El reporte documenta: dispositivo y fuente, filtros instalados, punto de control y banda de irradiancia, tipo y montaje del panel negro/blanco, ciclo luz‑oscuridad, set points de temperatura y humedad, calidad del agua en mojado, plan de reposicionamiento, método de medición de propiedades, resultados de muestras, control y archivo, y exposición como tiempo o energía radiante con su banda. Incluye la fecha del ensayo.

10) ¿Cómo usar estos resultados en especificaciones (pasar/fallar)?
Para uso general, se recomienda establecer el nivel exigido con estudios interlaboratorios (E691); para acuerdos bilaterales, con experimentos independientes por laboratorio; si no hay reproducibilidad establecida, especificar comparación vs. control expuesto simultáneamente y evaluar la diferencia con ANOVA.