我们浅析了温度变化试验中的冷热冲击试验项目,帮助客户更加了解冷热冲击试验的基础知识,选择合适的冷热冲击试验箱进行试验。(如果还没看的客户,可以戳这里回顾[科普丨两槽、三槽、液槽冷热冲击试验箱怎么选?看这篇文章就够了!])
这一期,我们一起来了解一下温度变化试验中的快速温变试验项目。快速温变试验,包含于环境应力筛选ESS试验,是一种高效的提高产品可靠性的方法,可以给企业带来以下益处:
1、减少维修费用;
2、较其他筛选方法而言,可以更高效地筛选出有缺陷的产品;
3、较早检测出设计和制造工艺中的毛病;
4、保证产品可靠;
5、增加产品价值;
6、保证用户满意。
所以了解腾龙智能快速温变试验的基础知识,有助于企业选购符合自己研发产品的快速温变试验箱,减少产品研发生产成本,提高产品可靠性。
环境应力筛选(Environment Stress Screen ,简称ESS)是鉴别和剔除产品工艺和元件引起的早期故障的一种工序和方法,主要通过向元器件以上各层次产品施加合理的环境应力和电应力,将其内部的潜在缺陷加速变成故障,并通过检验发现和排除故障的过程,是一种工艺手段。
其环境应力中就包含快速温变试验。快速温变试验可评判产品在温度变化条件下的存贮或工作适应性。鉴定性试验目的是检查产品是否达到有关标准的要求;改进试验主要用作评定产品在温度变化条件下的耐久性和可靠性适应能力。
GB/T 2423.34、IEC 60068-2-38、JB150.5等
快速温变试验是用来确定产品在高温、低温快速或缓慢变化的气候环境下的储存、运输、使用的适应性。试验过程是以常温→低温→低温停留→高温→高温停留→常温作为一个循环,温度循环试验的严苛程度是以高/低温度范围、停留时间以及循环数来决定的。
快速温变的试验对象有以下四类:
1、计算机类:电脑、显示屏、主机、电脑元器件、医疗设备等精密仪器等
2、电子通信类:手机、射频器、电子通信元器件等
3、电器类:家电、灯具、变电器等各类家电电器设备
4、其他:包装箱、运输设备等
快速温变试验在寿命期各阶段的应用:
ESS的效果主要取决于施加的环境应力和检测仪表的能力。施加应力的大小决定了能否将潜在缺陷变为故障;检测能力的大小决定了能否将已被应力加速变成故障的潜在缺陷找出来。因此试验设备也是确保快速温变试验能顺利进行,并且达到最佳效果的重要一环。
快速温变试验一般采用快速温变试验箱(亦可称为ESS环境应力筛选试验箱),可对产品接触到的可能导致过早故障的气候、热力或机械应力进行筛查试验。
试验箱特点:
合理的结构设计,优化的冷冻设计,风速变频调节,升降温速度快(线性与非线性C降温方式可选)。
控制精度高,温度波动度≤±0.5℃ ,温度偏差优于±1.5 ℃ 。
温度变化速率快,机械制冷速率满足5度/分钟,10度/分钟,15度/分钟,25度/分钟的升降温要求 ,搭配液氮辅助制冷系统,降温速率可达30℃/min。
试验容积从64升至1000升可选,基本上满足客户所有需求。
湿度要求按需定制。
在了解了快速温变试验的基础内容后,希望能帮助客户朋友们,选择更符合产品试验要求的试验设备。腾龙深耕环测行业15年,持续为客户创造价值,以高品质、高效率、高诚意的环境试验箱,协助您完成快速温变试验以及所有环境可靠性试验,加快产品研发的步伐。
测试分为很多种,我们生活中所涉及到的方方面面的东西,都要经过各种各样的测试,达到各种各样的标准。一款产品投入使用之前,要先检测其是否安全、可靠、稳定,以验证在未来的使用环境中的真实运行状况。特别是一些重要的领域,一个细微的差错,都会引起重大损失,威胁人民的生命财产安全,如智能电网、城市地下综合管廊、军工等工业领域。
测试根据产业链的不同位置,有不同的测试内容,这次我们主要科普一下其中的环境可靠性测试——高低温测试。
低温对产品的影响
1、橡胶等柔韧性材料的弹性降低,并产生破裂。
2、金属和塑料脆性增大,导致破裂或产生裂纹。
3、由于材料的收缩系数不同,在温变率较大时,会引起活动部件卡死或转动不灵。
4、润滑剂粘性增大或凝固,活动部件之间摩擦力增大,引起动作滞缓,甚至停止工作。
5、元器件电参数发生变化,影响产品的电性能。
6、结冰或结霜引起产品结构破坏或受潮等。
低温环境效应
1、使材料硬化及脆化。
2、不同材料的不同收缩特性而使零件卡死。
3、由于润滑剂增加黏性而失去润滑作用。
4、电性改变(如电阻,电容等) 。
5、变压器和机电组件功能改变。
6、冲击基座变硬。
7、爆炸物破裂,如铵硝酸。
8、使试件产生裂痕、脆化并改变耐冲击 强度及减低强度。
9、玻璃产生静力疲劳。
10、使水凝结和冰冻。
11、减低人的灵巧性及使听力和视力退化。
12、改变燃烧速率。
高温对产品的影响
1、由于各种材料的膨胀系数不同,导致材料之间的粘结和迁移。
2、润滑剂流失或润滑性能降低,增加活动部件之间的磨损。
3、密封填料、垫圈、封口、轴承和旋转轴等的变形。
4、由于粘结引起机械失灵或完全失效。
5、元器件电参数发生变化,影响产品的电性能。
6、变压器、机电组件过热。
7、易燃或易爆材料引起燃烧或爆炸。
8、密封件内部压力增高引起破裂。
9、有机材料老化、变色、起泡、破裂或产生裂纹。
10、绝缘材料的绝缘性能降低。
高温环境效应
1、不同材料的不同膨胀特性而使零件卡死。
2、润滑剂失去黏性,使润滑剂流失而导致接点失去润滑。
3、试件全体或部分改变尺寸。
4、由于包装、垫圈、密封、轴承和主轴变得歪斜、卡死和失效而引起机械或全部的失效。
5、垫圈永久变形(胶状)。
6、气密功能退化。
7、电阻值改变。
8、电路稳定状况随温度梯度和材料的不同膨胀特性而改变。
9、变压器和机电组件过热。
10、改变继电器及以磁性与热起动组件之作用/不作用裕度。
11、缩短操作寿命时间。
12、固体材料内部晶体结构产生分离。
13、密闭试件内部产生高压。
14、加速炸药和推进器燃烧。
15、炸药铸造外壳膨胀。
16、炸药溶解和渗出。
17、有机材料变质及破裂。
温度变化对产品的影响
1、元器件涂覆层脱落、灌封材料和密封化合物龟裂甚至破密封外壳开裂、填充料泄漏等,使得元器件电性能下降。
2、由不同材料构成的产品,温度变化时产品受热不均匀,导致产品变形、密封产品开裂、玻璃或玻璃器皿和光学器等破碎。
3、较大的温差,使得产品在低温时表面会产生凝露或结霜,在高温时蒸发或融化,如此反复作用的结果导致和加速产品的腐蚀。
温度变化环境效应
1、玻璃制品和光学装备破裂。
2、可动零件卡死或松动。
3、结构产生分离。
4、电性改变。
5、由于急速凝结水或结冰造成电子或机械失效。
6、以颗粒状或纹状产生破裂。
7、不同材料之不同收缩或膨胀特性。
8、组件变形或破裂。
9、表面涂料之龟裂。
10、密封舱之漏气。
GB_T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温
GBT 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温
IEC 60068-2-2 基本环境试验规程 第2-2部分:试验 试验B:干热
IEC 60068-2-1:2007电工电子产品环境试验:低温
一、散热试验样品的有、无强迫空气试验
高低温试验箱行业内保证均匀度的波动的方法大部分都是采用风循环模式,由电机带动风机产生风循环从而形成风速流向,无强迫空气循环的试验是模拟自由空气条件影响的一种试验,较适用于散热试验样品的测试;有强迫空气循环的试验是当不采用强迫空气循环就难于或不能保证规定的试验条件时,可用有强迫空气两种方法。
二、非散热试验样品和散热试验样品
条件试验期间试验样品温度达到稳定后,在自由空气条件下测量时,试验样品表面上最热点温度高于周围大气温度5℃以上,认为是散热的,反之则为非散热试验样品,所有贮存试验及试验期间不通电或不加负载的,试验样品均为非散热试验样品。
三、非散热试验样品
高低温试验箱温度渐变试验(前者是温度快速变化试验箱后者是高低温试验箱)
①温度渐变试验:先将具有室温的试验样品放入同为室温的试验箱内,然后开动冷源将箱内温度逐渐冷却到规定试验温度,若由于试验样品太大或过重,或是由于复杂的功能试验接线,在突变试验时不能做到将其放入低温箱而不产生结霜情况时,也应采用试验;
②温度突变试验:先将试验箱温度调节到规定试验温度,然后放入具有室温的试验样品,这种试验方法适用于已知温度突变对试验样品不产生操作时。
1、用户不管是在选高低温试验箱还是其他的试验设备,都应该满足试验要求所规定的温度条件;
2、要保证试验箱试验区内的温度均匀性,可以根据样品的散热性来选择是否采用强迫空气循环或无强迫空气循环方式;
3、高低温试验箱的加热或冷却系统装置要对样品无影响;
4、试验箱要便于有相关的样品架来放置样品,并且样品架不会因为高低温变化改变其机械性能;
5、高低温试验箱应有保护防范措施。比如:有观察窗及照明、设有电源断相、超温保护、各类报警装置;
6、根据客户的要求是否有远程监控功能;
7、试验箱在进行循环试验的实施必须要求安装自动计数器,指示灯和记录设备以及自动关闭等仪表装置,并要求有很好的记录和显示功能;
8、根据样品温度有采用上风和采用下风传感器温度这两种测量方式,高低温试验箱中的温湿度控制传感器位置及控制方式是可以选择的,根据客户的产品试验要求来选择合适的设备。