การทดสอบแรงกระแทกทางอุณหภูมิ, มักเรียกว่า การทดสอบแรงกระแทกทางอุณหภูมิ, การจักรยานทางอุณหภูมิ, หรือ การทดสอบแรงกระแทกในอุณหภูมิสูงต่ําเป็นการทดสอบสิ่งแวดล้อมที่สําคัญที่ใช้ในการประเมินความสามารถของวัสดุและผลิตภัณฑ์ในการทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รวดเร็วและรุนแรงใน Dongguan Precision เราเข้าใจความสําคัญของการทดสอบนี้ ในการรับรองความน่าเชื่อถือและความทนทานของสินค้าของคุณ

ตามมาตรฐานเช่นGJB 150.5A-2009 3.1และMIL-STD-810F 503.4 (2001), การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในอุณหภูมิอากาศรอบ ๆ ที่เกิน10 องศาเซลเซียสต่อนาทีแต่มันสําคัญที่จะสังเกตว่าการทดสอบการกระแทกอุณหภูมิที่จริง มักจะใช้อัตราการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงยิ่งกว่า20°C/นาที, 30°C/นาที, 50°C/นาทีหรือเร็วกว่านั้น

เหตุ ผล ของ การ เปลี่ยน แปลง อุณหภูมิ อย่าง รวด เร็ว

สถานการณ์ในโลกจริงที่หลากหลายสามารถนําไปสู่อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รวดเร็วGB/T 2423.22-2012 (การทดสอบสิ่งแวดล้อม - ส่วน 2: การทดสอบ - การทดสอบ N: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ)

• การโอนอุปกรณ์ระหว่างสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิที่แตกต่างกันอย่างมาก (เช่น ภายในและภายนอก)
• การเย็นลงอย่างฉับพลันเนื่องจากฝนตก หรือจมอยู่ในน้ําเย็น
• สภาพที่พบกับอุปกรณ์ติดตั้งภายนอกในอากาศ
• เงื่อนไขการขนส่งและการจัดเก็บเฉพาะ
• การผลิตความร้อนในภายในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน
• การเย็นเร็วของส่วนประกอบด้วยระบบการเย็นที่ทํางาน
• กระบวนการผลิต

ความถี่ ความใหญ่ และระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเหล่านี้ เป็นปัจจัยสําคัญทั้งหมด

ทําไมการทดสอบอาการกระแทกจากอุณหภูมิจึงสําคัญ?

ตามที่ระบุในGJB 150.5A-2009 (วิธีการทดสอบสิ่งแวดล้อมห้องปฏิบัติการอุปกรณ์ทหาร, ส่วน 5: การทดสอบแรงกระแทกจากอุณหภูมิ), การทดสอบนี้ถูกนําไปใช้ในหลายๆ สัมพันธ์

• การจําลองสภาพแวดล้อมปกติการประเมินอุปกรณ์ที่พัฒนาเพื่อใช้ในพื้นที่ที่มีความน่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศอย่างรวดเร็วและส่วนภายในใกล้พื้นผิวระหว่างการเปลี่ยนระหว่างสภาพแวดล้อมร้อนและเย็นการขึ้นสูงอย่างรวดเร็ว หรือแม้กระทั่งการตกจากเครื่องบิน
• การสกรีนความตึงเครียดด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม (ESS)การระบุปัญหาความปลอดภัยและความบกพร่องในอุปกรณ์ที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่ํากว่าระดับสุดขั้ว (ภายในขอบเขตการออกแบบ)มันยังสามารถใช้ได้ในฐานะการทดสอบกรองกับอุณหภูมิที่เข้มข้นมากขึ้น เพื่อเปิดเผยความอ่อนแอที่เป็นไปได้.

ผล ของ การ โชค จาก อุณหภูมิ:

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วสามารถมีผลกระทบที่สําคัญและหลากหลายต่ออุปกรณ์ โดยเฉพาะส่วนที่อยู่ใกล้พื้นผิวภายนอกการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ช้าลงและการกระแทกที่ไม่ชัดเจน. การบรรจุสิ่งปกป้องยังสามารถบรรเทาผลกระทบเหล่านี้ได้. ความช็อคจากอุณหภูมิสามารถทําให้เกิดความบกพร่องในการทํางานชั่วคราวหรือถาวร. ตัวอย่างของปัญหาที่เป็นไปได้ประกอบด้วย:

A) ผลทางกายภาพ:

1. การบดหักของถังแก้วและอุปกรณ์แสง
2. การจับหรือปลดส่วนเคลื่อนที่
3. การแตกของเชื้อเพลิงแข็งในระเบิด
4. อัตราการขยายหรือการหดตัวที่แตกต่างกันของวัสดุที่ไม่เหมือนกัน ส่งผลให้เกิดความเครียด
5. การบิดเบือนหรือแตกของส่วนประกอบ
6. การแตกของผิวเคลือบ
7. การรั่วไหลของห้องปิด
8. ความผิดปกติของการปิด

B) ผลเคมี:

1. การแยกส่วนประกอบ
2. การล้มเหลวของสารเคมีป้องกัน

C) ผลไฟฟ้า:

1. การเปลี่ยนแปลงของส่วนประกอบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
2. ความผิดพลาดทางอิเล็กทรอนิกส์หรือกลไกเนื่องจากการหมักผอมเร็วหรือการเกิดน้ําแข็ง
3. อุบายไฟฟ้า

เป้าหมายของการทดสอบความร้อน:

• การพัฒนาวิศวกรรม:การระบุความบกพร่องในการออกแบบและการผลิตในช่วงต้นของวงจรชีวิตของสินค้า
• คุณสมบัติและการยอมรับสินค้า:เพื่อตรวจสอบความสามารถของสินค้าในการทนต่อสภาพแวดล้อมความร้อน, การให้ข้อมูลสําหรับการเสร็จสิ้นการออกแบบและการอนุมัติการผลิตจํานวนมาก
• การสกรีนความเครียดต่อสิ่งแวดล้อม (ESS)เพื่อกําจัดความล้มเหลวในช่วงแรกของชีวิตของสินค้า

ประเภทของการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ:

ตามมาตรฐาน IEC และมาตรฐานระดับประเทศ มีการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 3 ประเภทหลัก:

1. การทดสอบ Na:การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วที่มีเวลาการเปลี่ยนแปลงที่กําหนดไว้; อากาศเป็นสื่อ
2. การทดสอบ Nb:การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงที่กําหนดไว้; อากาศเป็นสื่อ
3. การทดสอบ Nc:การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว โดยใช้น้ําเหลวสองอัน; น้ําเหลวเป็นสื่อ

การทดสอบ Na และ Nb ใช้อากาศเป็นสื่อโอนความร้อน และโดยทั่วไปมีเวลาการเปลี่ยนแปลงที่ยาวนานกว่าการทดสอบ Ncซึ่งใช้ของเหลว (น้ําหรือของเหลวอื่น ๆ) สําหรับการเปลี่ยนอุณหภูมิที่เร็วขึ้นมาก.

มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

มาตรฐานที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ได้แก่ MIL-STD-883 (วิธี 1010), JESD22-A104D, JESD22-A106B, JIS C 60068-2-14:2011, JASO D 001, EIAJ ED-2531A, GB897.4-2008/IEC60086-4:2007, GJB548B-2005 (วิธี 1011.1), GJB128A-97 (วิธี 1056) และมาตรฐานภายในบริษัทต่าง ๆ (เช่นรถยนต์)

ปริมาตรการทดสอบหลัก:

• อุณหภูมิภายในห้องปฏิบัติการ
• อุณหภูมิสูง
• อุณหภูมิต่ํา
• ระยะเวลาการเผชิญกับอุณหภูมิที่สูงสุดแต่ละครั้ง
• เวลาเปลี่ยนหรืออัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
• จํานวนวงจรการทดสอบ

ระยะเวลาการตั้งค่า:

GJB 150.5A-2009 4.3.7 (ความมั่นคงของอุณหภูมิ)อุณหภูมิของวัตถุทดสอบควรเป็นแบบเดียวกันในส่วนภายนอกของวัตถุก่อนการเริ่มต้นการเปลี่ยน

GB/T 2423.22-2012 7.2.1:หลังการวางตัวอย่างในการทดสอบ อุณหภูมิอากาศควรบรรลุช่วงความยอมรับที่กําหนดไว้ภายใน 10% ของระยะเวลาการเผชิญหน้า

ความชื้นสัมพัทธ์:

GB/T 2423.22-2012:ไม่กล่าวถึงการควบคุมความชื้นสัมพันธ์อย่างชัดเจน

GJB 150.5A-2009 4.3.8 (ความชื้นสัมพันธ์)ขั้นตอนการทดสอบส่วนใหญ่ไม่ควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ แต่มันสามารถส่งผลกระทบอย่างสําคัญต่อวัสดุที่มีรูปร่าง (เช่นวัสดุที่มีเส้นใย) ที่ความชื้นที่ซึมซึมสามารถเคลื่อนไหวและขยายเมื่อแข็งเว้นแต่ต้องการโดยเฉพาะเจาะจง, การควบคุมความชื้นโดยทั่วไปไม่ถือว่าจําเป็นสําหรับการทดสอบแรงกระแทกอุณหภูมิตามมาตรฐานเหล่านี้

เวลาเปลี่ยน:

GB/T 2423.22-2012 4.5 (การเลือกเวลาเปลี่ยน)สําหรับวิธีสองห้อง ถ้าการเปลี่ยนไม่สามารถเสร็จสิ้นภายใน 3 นาที เนื่องจากขนาดตัวอย่างเวลาเปลี่ยน (t2) สามารถเพิ่มขึ้นได้ ตราบใดที่มันไม่ส่งผลกระทบต่อผลการทดสอบได้อย่างเห็นได้ชัดโดยใช้สูตร: t2 ≤ 0.05 * t3 (t3 คือเวลาที่ตัวอย่างทดสอบคงที่อุณหภูมิ)

GJB 150.5A-2009 4.3.9 (เวลาเปลี่ยน)ระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงควรสะท้อนความยาวของอาการช็อคจากอุณหภูมิที่เกิดขึ้นจริง ระหว่างวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์และเวลาเปลี่ยนที่เกิน 1 นาที ควรมีเหตุผล.

ความเร็วอากาศ:

GB/T 2423.22-2012:ไม่กล่าวถึงความเร็วอากาศอย่างชัดเจนในรุ่นปัจจุบัน (รุ่นเก่าอาจระบุ ≤ 2 m/s)

GJB 150.5A-2009 6.2.2 (ความเร็วอากาศ)ความเร็วของอากาศรอบตัวของวัตถุทดสอบในห้องทดสอบไม่ควรเกิน 1.7 m/sเว้นแต่ความเร็วที่แตกต่างกันถูกอ้างอิงจากสภาพแวดล้อมบนแพลตฟอร์มของอุปกรณ์ และถูกระบุในเงื่อนไขการทดสอบ.

การติดตั้งและการติดตั้งของวัตถุทดสอบ:

อุปกรณ์การทดสอบควรติดตั้งเพื่อจําลองสภาพการใช้งานจริงของมันอย่างใกล้ชิดที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ พร้อมการเชื่อมต่อที่จําเป็นสําหรับอุปกรณ์การทดสอบ

1. การประกันความสะดวกในการเข้าถึงปลั๊ก, ปกปิด, และจุดทดสอบเพื่อประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกัน
2. การเปลี่ยนเชื่อมต่อไฟฟ้าและเครื่องกลปกติที่ไม่ได้ใช้ในระหว่างการทดสอบด้วยเชื่อมต่อจําลองเพื่อความเป็นจริงของการทดสอบ
3. การทดสอบหน่วยการทํางานแต่ละหน่วยแยกหากรายการประกอบด้วยหน่วยอิสระหลายหน่วย เมื่อทดสอบหน่วยหลายหน่วยด้วยกันให้มีความห่างกันอย่างน้อย 15 ซม. ระหว่างหน่วยและผนังห้อง เพื่อให้เกิดการไหลเวียนอากาศที่เหมาะสม.
4. การปกป้องวัตถุทดสอบจากสารปนเปื้อนสภาพแวดล้อมที่ไม่เกี่ยวข้อง

GB/T 2423.22-2012 7.2.2 (การติดตั้งหรือรองรับตัวอย่างการทดสอบ)เว้นแต่มีการกําหนดอย่างอื่น โครงสร้างการติดตั้งหรือการสนับสนุนควรมีความสามารถในการนําไฟที่ต่ํา เพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างในการทดสอบจะแยกกันได้อย่างมีประสิทธิภาพพวกเขาควรวางไว้เพื่ออนุญาตให้มีการไหลเวียนอากาศที่อิสระระหว่างพวกเขาและพื้นผิวห้อง.

การกําหนดจํานวนวงจรการทดสอบ

หมุนเวียนอุณหภูมิผลักดันความเครียดทางกลในวัตถุทดสอบ โดยความเครียดภายในเพิ่มขึ้นกับจํานวนวงจร ความสัมพันธ์ทางทัศนศึกษาทั่วไปในวิศวกรรมความน่าเชื่อถือคือ

$N(\Delta T{)}^k=Constราคาt$

ที่:

• N = จํานวนวงจรอุณหภูมิ
• ΔT = การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสูงและต่ํา)
• k = ตัวแสดง (ขึ้นอยู่กับกลไกความผิดพลาด)

มันมักจะเรียกว่าสูตร Coffin-Manson และสามารถเขียนใหม่เพื่อประเมินจํานวนวงจรการทดสอบ (Nf2) ที่จําเป็นในการจําลองอายุการใช้งานที่ต้องการ (Nf1):

$N{f}^2=N{f}^1{\left(\genfrac{}{}{0ex}{}{\Delta T^1}{\Delta T^{2/}}\right)}^k$

ที่:

• Nf1 = จํานวนวงจรจนถึงความล้มเหลว (อายุการใช้งานจริง)
• Nf2 = จํานวนวงจรจนถึงการล้มเหลว (การทดสอบ)
• ΔT1 = การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (สภาพแวดล้อมการใช้งานจริง)
• ΔT2 = การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (เงื่อนไขการทดสอบ)
• k = 2 สําหรับโลหะที่ประสบการปรับปรุงทางพลาสติกภายใต้การอัดกระหน่ํารอบ 4 สําหรับชิ้นส่วนที่มีพลาสติกเป็นหลัก

ตัวอย่างการคํานวณ:

สําหรับชุดพับปั๊มน้ํามันที่ใช้งานได้ 10 ปี (เริ่มทํางานแบบเย็น 2 ครั้งต่อวัน)

• Nf1 = 10 ปี * 365 วัน/ปี * 2 วงจร/วัน = 7300 วงจร
• ΔT1 = 50°C - 0°C = 50°C (ช่วงอุณหภูมิการทํางานจริง)
• ΔT2 = 80°C - (-40°C) = 120°C (ช่วงอุณหภูมิการทดสอบ)
• k = 4 (สมมุติว่าส่วนประกอบเป็นพลาสติกเป็นหลัก)

$N{f}^2=7300(50/$120ครับ)4≈220วงจร

ดังนั้น วงจรการกระแทกอุณหภูมิประมาณ 220 วงในสภาพการทดสอบที่ได้รับการจําลอง สามารถจําลองอายุการใช้งานจริง 10 ปี

การเข้าใจหลักการและพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นสิ่งสําคัญในการออกแบบและตีความการทดสอบแรงช็อคอุณหภูมิอย่างมีประสิทธิภาพเราให้บริการกับห้องช็อคอุณหภูมิ และคําแนะนําจากผู้เชี่ยวชาญ เพื่อช่วยคุณให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ของคุณ ภายใต้สภาพความร้อนที่รุนแรงติดต่อเราในวันนี้ เพื่อหารือความต้องการการทดสอบเฉพาะของคุณ