Sıcaklık Şok Testi, genellikle sıcaklık şok testi, sıcaklık döngüsü veya yüksek-düşük sıcaklık şok testi olarak adlandırılır.Malzemelerin ve ürünlerin hızlı ve aşırı sıcaklık değişikliklerine dayanabilme yeteneğini değerlendirmek için kullanılan önemli bir çevresel testtir.Dongguan Precision'da, ürünlerinizin çeşitli çalışma ortamlarında güvenilirliğini ve dayanıklılığını sağlamak için bu testlerin önemini anlıyoruz.

Standartlara göre,GJB 150.5A-2009 3.1veMIL-STD-810F 503.4 (2001), çevredeki atmosferik sıcaklığın hızla değişmesiDakikada 10 dereceBununla birlikte, gerçek sıcaklık şoku testlerinin genellikle daha şiddetli değişim oranlarını kullandığını, sıklıkla daha büyük olduğu belirtildiğini belirtmek önemlidir.20°C/min, 30°C/min, 50°C/minYa da daha hızlı.

Bu Hızlı Sıcaklık Değişikliğine Neler Neden Olur?

Çeşitli gerçek dünya senaryoları, standartlarda vurgulandığı gibi hızlı sıcaklık dalgalanmalarına neden olabilir.GB/T 2423.22-2012 (Çevre Testleri - Bölüm 2: Testler - Test N: Sıcaklık Değişimi):

• Ekipmanların büyük ölçüde farklı sıcaklık ortamları arasında (örneğin, kapalı ve açık hava ortamları arasında) aktarılması.
• Yağmur ya da soğuk suya daldırılma nedeniyle ani soğuma.
• Dışarıya monte edilmiş hava ekipmanlarının yaşadığı koşullar.
• Özel nakliye ve depolama koşulları.
• Güçlü ekipmanlar içindeki içten üretilen ısı dalgalanmaları.
• Aktif soğutma sistemleri ile bileşenlerin hızlı soğutması.
• Üretim süreçleri.

Bu sıcaklık değişikliklerinin sıklığı, büyüklüğü ve süresi kritik faktörlerdir.

Sıcaklık Şok Testi Neden Önemlidir?

Açıklandığı gibiGJB 150.5A-2009 (Askeri ekipman laboratuvarı çevresel test yöntemleri, 5. bölüm: Sıcaklık şok testi), bu test birkaç bağlamda uygulanır:

• Normal ortam simülasyonu:Hava sıcaklığının hızlı değişimleri olasılığı olan alanlarda kullanılmak üzere tasarlanmış ekipmanların değerlendirilmesi.Sıcak ve soğuk ortamlar arasındaki geçişler sırasında yüzeye yakın iç kısımlar, yüksek irtifalara hızlı yükselişler, hatta uçaklardan hava atışları.
• Güvenlik ve Çevresel Stres Taraması (ESS):Ekstrem seviyelerin altındaki (tasarım sınırları dahilinde) sıcaklık değişim oranlarına maruz kalan ekipmanlarda potansiyel güvenlik sorunlarını ve gizli kusurları belirlemek.Ayrıca potansiyel zayıflıkları ortaya çıkarmak için daha aşırı sıcaklıklarda bir tarama testi olarak da kullanılabilir..

Sıcaklık Şokunun Etkileri:

Hızlı sıcaklık değişiklikleri, özellikle dış yüzeylere yakın parçalarda, ekipmanlara önemli ve çeşitli etkilere sahip olabilir.Sıcaklık değişimi ne kadar yavaşsa ve etki o kadar az belirgindir.Koruyucu ambalaj da bu etkileri hafifletebilir. Sıcaklık şoku geçici veya kalıcı operasyonel bozukluklara neden olabilir. Potansiyel sorunların örnekleri şunlardır:

A) Fiziksel etkiler:

1. Cam kapların ve optik aletlerin kırılması.
2. Hareketli parçaların yakalanması veya gevşetilmesi.
3. Patlayıcılardaki katı itici maddelerin kırılması.
4. Farklı malzemelerin farklı genişleme veya daralma hızları, indüklü gerginliğe yol açar.
5. Bileşenlerin deformasyonu veya yırtılması.
6. Yüzey kaplamalarının çatlaması.
7. Kapalı kapakların sızması.
8. İzolasyon arızası.

B) Kimyasal Etkiler:

1. Bileşenlerin ayrılması.
2. Koruyucu kimyasal maddelerin arızası.

C) Elektriksel etkiler:

1. Elektriksel ve elektronik bileşenlerdeki değişiklikler.
2. Hızlı yoğunlaşma veya don oluşumu nedeniyle elektronik veya mekanik arızalar.
3. Elektrostatik boşaltma.

Sıcaklık şok testinin amacı:

• Mühendislik Geliştirme:Ürün yaşam döngüsünün erken dönemlerinde tasarım ve üretim kusurlarını tespit etmek.
• Ürün yeterliliği ve kabulü:Bir ürünün sıcaklık şok ortamlarına dayanabilme yeteneğini doğrulamak, tasarımın nihai tasarıma ve seri üretim onayına yönelik veriler sağlamak.
• Çevresel Stres Taraması (ESS):Ürünlerin erken yaşam hatalarını ortadan kaldırmak için.

Sıcaklık Değişimi Testleri Türleri:

IEC ve ulusal standartlara göre, üç ana türde sıcaklık değişikliği testi vardır:

1. Test Na:Belirli geçiş süreleri ile hızlı sıcaklık değişimi; ortam olarak hava.
2. Test Nb:Belirli bir değişim hızı ile sıcaklık değişimi; ortam olarak hava.
3. Test Nc:İki sıvı banyo kullanarak hızlı sıcaklık değişimi; ortam olarak sıvı.

Testlerde Na ve Nb, ısı aktarma ortamı olarak hava kullanır ve genellikle Test Nc'ye kıyasla daha uzun geçiş sürelerine sahiptir.çok daha hızlı sıcaklık geçişleri için sıvılar (su veya diğer sıvılar) kullanan.

İlgili Standartlar:

Diğer ilgili standartlar arasında MIL-STD-883 (Yöntem 1010), JESD22-A104D, JESD22-A106B, JIS C 60068-2-14 bulunur:2011, JASO D 001, EIAJ ED-2531A, GB897.4-2008/IEC60086-4:2007, GJB548B-2005 (Yöntem 1011.1), GJB128A-97 (Yöntem 1056), ve çeşitli şirket iç standartları (örneğin, otomotiv).

Ana test parametreleri:

• Laboratuvar ortam sıcaklığı
• Yüksek sıcaklık
• Düşük sıcaklık
• Her aşırı sıcaklıkta maruz kalma süresi
• Geçiş süresi veya sıcaklık değişimi hızı
• Test döngüleri sayısı

Düzeltme süresi:

GJB 150.5A-2009 4.3.7 (Sıcaklık istikrarı):Değişim başlamadan önce test öğesinin dış kısımları boyunca sıcaklığı eşit olmalıdır.

GB/T 2423.22-2012 7.2.1:Test örneği yerleştirildikten sonra, hava sıcaklığı maruz kalma süresinin% 10'unda belirtilen tolerans aralığına ulaşmalıdır.

Nitelikli Nem:

GB/T 2423.22-2012:Göreceli nem kontrolünden açıkça bahsetmiyor.

GJB 150.5A-2009 4.3.8 (Relatif Nem):Çoğu test prosedürü göreceli nemin kontrolünü yapmaz. Bununla birlikte, emilen nemin donma sırasında hareket edebileceği ve genişleyebileceği gözenekli malzemeleri (örneğin lifli malzemeler) önemli ölçüde etkileyebilir.Özellikle gerekmedikçe, bu standartlara göre sıcaklık şok testi için nem kontrolü genellikle gerekli olarak kabul edilmez.

Geçiş süresi:

GB/T 2423.22-2012 4.5 (Geçiş Zamanı Seçimi):İki odalı yöntemler için, örneğin büyüklüğü nedeniyle geçiş 3 dakika içinde tamamlanamazsa,Değişim süresi (t2), test sonuçlarını belirgin bir şekilde etkilemediği sürece artırılabilir., formülü kullanarak: t2 ≤ 0,05 * t3 (burada t3 test numunesinin sıcaklık dengelenme süresi).

GJB 150.5A-2009 4.3.9 (Geçiş süresi):Geçiş süresi, ürünün yaşam döngüsü boyunca yaşanan gerçek sıcaklık şoku süresini yansıtmalıdır.ve 1 dakikadan fazla olan herhangi bir geçiş süresi gerekçelendirilmelidir..

Hava hızı:

GB/T 2423.22-2012:Mevcut sürümde hava hızından açıkça bahsetmiyor (eski sürümlerde ≤ 2 m/s belirtilmiş olabilir).

GJB 150.5A-2009 6.2.2 (hava hızı):Test odasında test öğesinin etrafındaki hava hızı 1,7 m/s'yi geçmemelidir.Ekipmanın platform ortamı ve test koşullarında belirtildiği için farklı bir hız gerekmezse,.

Test öğesinin montajı ve kurulumu:

Test malzemesi, gerçek kullanım koşullarını mümkün olduğunca yakın bir şekilde simüle etmek için test aletleri için gerekli bağlantılarla monte edilmelidir.

1. Koruyucu cihazın etkinliğini değerlendirmek için fişlerin, kapakların ve test noktalarının erişilebilirliğini sağlamak.
2. Test sırasında kullanılmayan normal elektrik ve mekanik bağlantıların, test gerçekçiliği için simüle edilmiş bağlantılarla değiştirilmesi.
3. Eğer öğe birden fazla bağımsız birimden oluşuyorsa, tek tek fonksiyonel birimlerin ayrı ayrı test edilmesi.uygun hava dolaşımını sağlamak için ünitelerle oda duvarları arasında en az 15 cm mesafe korunmalıdır..
4. Test öğesinin çevreye ait olmayan kirleticilerden korunması.

GB/T 2423.22-2012 7.2.2 (Sınav numunelerinin montajı veya desteği):Aksi belirtilmedikçe, test numunesinin etkili bir şekilde yalıtılmasını sağlamak için montaj veya destek yapılarının düşük ısı iletkenliğine sahip olması gerekir.Onlar ile oda yüzeyleri arasında serbest hava dolaşımına izin vermek için yerleştirilmelidir..

Test döngülerinin sayısını belirlemek:

Sıcaklık döngüsü, deneme öğesinde mekanik gerginliği tetikler ve iç gerginlik döngü sayısı ile birlikte artar. Güvenilirlik mühendisliğinde yaygın bir deneysel ilişki şöyledir:

$N(\Delta T{)}^k=Constbirt$

Nerede:

• N = sıcaklık döngüleri sayısı
• ΔT = sıcaklık değişikliği (yüksek ve düşük sıcaklıklar arasındaki fark)
• k = Eksponant (kapatma mekanizmasına bağlı)

Bu, bazen Coffin-Manson formülü olarak adlandırılır ve istenen kullanım ömrünü (Nf1) simüle etmek için gereken test döngülerinin sayısını (Nf2) tahmin etmek için yeniden yazılabilir:

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

Nerede:

• Nf1 = arıza sürecine kadar olan döngüler sayısı (gerçek kullanım süresi)
• Nf2 = arıza sürecine kadar döngüler sayısı (sınav)
• ΔT1 = sıcaklık değişikliği (gerçek çalışma ortamı)
• ΔT2 = sıcaklık değişikliği (sınav koşulları)
• K = 2 döngüsel yükleme altında plastik deformasyon yaşayan metaller için, 4 çoğunlukla plastik parçalar için.

Örnek hesaplama:

İstenen kullanım ömrü 10 yıl olan bir yağ pompası destekleme bileşimi için (günde 2 soğuk başlangıç):

• Nf1 = 10 yıl * 365 gün/yıl * 2 döngü/gün = 7300 döngü
• ΔT1 = 50°C - 0°C = 50°C (gerçek çalışma sıcaklık aralığı)
• ΔT2 = 80°C - (-40°C) = 120°C (sınav sıcaklık aralığı)
• k = 4 (çoğunlukla plastik bileşenler varsayılarak)

$N{f}^2=7300(50/$120- Hayır.)4≈220Döngüler

Bu nedenle, verilen test koşullarında yaklaşık 220 sıcaklık şok döngüsü, 10 yıllık gerçek kullanım ömrünü simüle edebilir.

Bu ilkeleri ve parametreleri anlamak, sıcaklık şok testlerini etkili bir şekilde tasarlamak ve yorumlamak için çok önemlidir.Aşırı termal koşullarda ürünlerinizin güvenilirliğini sağlamak için size bir dizi sıcaklık şok odası ve uzman rehberliği sağlıyoruz.Özel test ihtiyaçlarınızı tartışmak için bugün bizimle iletişime geçin.