我們淺析了溫度變化試驗中的冷熱沖擊試驗項目,幫助客戶更加了解冷熱沖擊試驗的基礎知識,選擇合適的冷熱沖擊試驗箱進行試驗。(如果還沒看的客戶,可以戳這里回顧[科普丨兩槽、三槽、液槽冷熱沖擊試驗箱怎么選?看這篇文章就夠了!])
這一期,我們一起來了解一下溫度變化試驗中的快速溫變試驗項目。快速溫變試驗,包含于環境應力篩選ESS試驗,是一種高效的提高產品可靠性的方法,可以給企業帶來以下益處:
1、減少維修費用;
2、較其他篩選方法而言,可以更高效地篩選出有缺陷的產品;
3、較早檢測出設計和制造工藝中的毛病;
4、保證產品可靠;
5、增加產品價值;
6、保證用戶滿意。
所以了解騰龍智能快速溫變試驗的基礎知識,有助于企業選購符合自己研發產品的快速溫變試驗箱,減少產品研發生產成本,提高產品可靠性。

環境應力篩選(Environment Stress Screen ,簡稱ESS)是鑒別和剔除產品工藝和元件引起的早期故障的一種工序和方法,主要通過向元器件以上各層次產品施加合理的環境應力和電應力,將其內部的潛在缺陷加速變成故障,并通過檢驗發現和排除故障的過程,是一種工藝手段。

其環境應力中就包含快速溫變試驗。快速溫變試驗可評判產品在溫度變化條件下的存貯或工作適應性。鑒定性試驗目的是檢查產品是否達到有關標準的要求;改進試驗主要用作評定產品在溫度變化條件下的耐久性和可靠性適應能力。
GB/T 2423.34、IEC 60068-2-38、JB150.5等
快速溫變試驗是用來確定產品在高溫、低溫快速或緩慢變化的氣候環境下的儲存、運輸、使用的適應性。試驗過程是以常溫→低溫→低溫停留→高溫→高溫停留→常溫作為一個循環,溫度循環試驗的嚴苛程度是以高/低溫度范圍、停留時間以及循環數來決定的。

快速溫變的試驗對象有以下四類:
1、計算機類:電腦、顯示屏、主機、電腦元器件、醫療設備等精密儀器等
2、電子通信類:手機、射頻器、電子通信元器件等
3、電器類:家電、燈具、變電器等各類家電電器設備
4、其他:包裝箱、運輸設備等
快速溫變試驗在壽命期各階段的應用:

ESS的效果主要取決于施加的環境應力和檢測儀表的能力。施加應力的大小決定了能否將潛在缺陷變為故障;檢測能力的大小決定了能否將已被應力加速變成故障的潛在缺陷找出來。因此試驗設備也是確保快速溫變試驗能順利進行,并且達到最佳效果的重要一環。
快速溫變試驗一般采用快速溫變試驗箱(亦可稱為ESS環境應力篩選試驗箱),可對產品接觸到的可能導致過早故障的氣候、熱力或機械應力進行篩查試驗。

試驗箱特點:
合理的結構設計,優化的冷凍設計,風速變頻調節,升降溫速度快(線性與非線性C降溫方式可選)。
控制精度高,溫度波動度≤±0.5℃ ,溫度偏差優于±1.5 ℃ 。
溫度變化速率快,機械制冷速率滿足5度/分鐘,10度/分鐘,15度/分鐘,25度/分鐘的升降溫要求 ,搭配液氮輔助制冷系統,降溫速率可達30℃/min。
試驗容積從64升至1000升可選,基本上滿足客戶所有需求。
濕度要求按需定制。

在了解了快速溫變試驗的基礎內容后,希望能幫助客戶朋友們,選擇更符合產品試驗要求的試驗設備。騰龍深耕環測行業15年,持續為客戶創造價值,以高品質、高效率、高誠意的環境試驗箱,協助您完成快速溫變試驗以及所有環境可靠性試驗,加快產品研發的步伐。
測試分為很多種,我們生活中所涉及到的方方面面的東西,都要經過各種各樣的測試,達到各種各樣的標準。一款產品投入使用之前,要先檢測其是否安全、可靠、穩定,以驗證在未來的使用環境中的真實運行狀況。特別是一些重要的領域,一個細微的差錯,都會引起重大損失,威脅人民的生命財產安全,如智能電網、城市地下綜合管廊、軍工等工業領域。
測試根據產業鏈的不同位置,有不同的測試內容,這次我們主要科普一下其中的環境可靠性測試——高低溫測試。
低溫對產品的影響
1、橡膠等柔韌性材料的彈性降低,并產生破裂。
2、金屬和塑料脆性增大,導致破裂或產生裂紋。
3、由于材料的收縮系數不同,在溫變率較大時,會引起活動部件卡死或轉動不靈。
4、潤滑劑粘性增大或凝固,活動部件之間摩擦力增大,引起動作滯緩,甚至停止工作。
5、元器件電參數發生變化,影響產品的電性能。
6、結冰或結霜引起產品結構破壞或受潮等。
低溫環境效應
1、使材料硬化及脆化。
2、不同材料的不同收縮特性而使零件卡死。
3、由于潤滑劑增加黏性而失去潤滑作用。
4、電性改變(如電阻,電容等) 。
5、變壓器和機電組件功能改變。
6、沖擊基座變硬。
7、爆炸物破裂,如銨硝酸。
8、使試件產生裂痕、脆化并改變耐沖擊 強度及減低強度。
9、玻璃產生靜力疲勞。
10、使水凝結和冰凍。
11、減低人的靈巧性及使聽力和視力退化。
12、改變燃燒速率。
高溫對產品的影響
1、由于各種材料的膨脹系數不同,導致材料之間的粘結和遷移。
2、潤滑劑流失或潤滑性能降低,增加活動部件之間的磨損。
3、密封填料、墊圈、封口、軸承和旋轉軸等的變形。
4、由于粘結引起機械失靈或完全失效。
5、元器件電參數發生變化,影響產品的電性能。
6、變壓器、機電組件過熱。
7、易燃或易爆材料引起燃燒或爆炸。
8、密封件內部壓力增高引起破裂。
9、有機材料老化、變色、起泡、破裂或產生裂紋。
10、絕緣材料的絕緣性能降低。
高溫環境效應
1、不同材料的不同膨脹特性而使零件卡死。
2、潤滑劑失去黏性,使潤滑劑流失而導致接點失去潤滑。
3、試件全體或部分改變尺寸。
4、由于包裝、墊圈、密封、軸承和主軸變得歪斜、卡死和失效而引起機械或全部的失效。
5、墊圈永久變形(膠狀)。
6、氣密功能退化。
7、電阻值改變。
8、電路穩定狀況隨溫度梯度和材料的不同膨脹特性而改變。
9、變壓器和機電組件過熱。
10、改變繼電器及以磁性與熱起動組件之作用/不作用裕度。
11、縮短操作壽命時間。
12、固體材料內部晶體結構產生分離。
13、密閉試件內部產生高壓。
14、加速炸藥和推進器燃燒。
15、炸藥鑄造外殼膨脹。
16、炸藥溶解和滲出。
17、有機材料變質及破裂。
溫度變化對產品的影響
1、元器件涂覆層脫落、灌封材料和密封化合物龜裂甚至破密封外殼開裂、填充料泄漏等,使得元器件電性能下降。
2、由不同材料構成的產品,溫度變化時產品受熱不均勻,導致產品變形、密封產品開裂、玻璃或玻璃器皿和光學器等破碎。
3、較大的溫差,使得產品在低溫時表面會產生凝露或結霜,在高溫時蒸發或融化,如此反復作用的結果導致和加速產品的腐蝕。
溫度變化環境效應
1、玻璃制品和光學裝備破裂。
2、可動零件卡死或松動。
3、結構產生分離。
4、電性改變。
5、由于急速凝結水或結冰造成電子或機械失效。
6、以顆粒狀或紋狀產生破裂。
7、不同材料之不同收縮或膨脹特性。
8、組件變形或破裂。
9、表面涂料之龜裂。
10、密封艙之漏氣。
GB_T 2423.2-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗B:高溫
GBT 2423.1-2008 電工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗A:低溫
IEC 60068-2-2 基本環境試驗規程 第2-2部分:試驗 試驗B:干熱
IEC 60068-2-1:2007電工電子產品環境試驗:低溫
一、散熱試驗樣品的有、無強迫空氣試驗
高低溫試驗箱行業內保證均勻度的波動的方法大部分都是采用風循環模式,由電機帶動風機產生風循環從而形成風速流向,無強迫空氣循環的試驗是模擬自由空氣條件影響的一種試驗,較適用于散熱試驗樣品的測試;有強迫空氣循環的試驗是當不采用強迫空氣循環就難于或不能保證規定的試驗條件時,可用有強迫空氣兩種方法。
二、非散熱試驗樣品和散熱試驗樣品
條件試驗期間試驗樣品溫度達到穩定后,在自由空氣條件下測量時,試驗樣品表面上最熱點溫度高于周圍大氣溫度5℃以上,認為是散熱的,反之則為非散熱試驗樣品,所有貯存試驗及試驗期間不通電或不加負載的,試驗樣品均為非散熱試驗樣品。
三、非散熱試驗樣品
高低溫試驗箱溫度漸變試驗(前者是溫度快速變化試驗箱后者是高低溫試驗箱)
①溫度漸變試驗:先將具有室溫的試驗樣品放入同為室溫的試驗箱內,然后開動冷源將箱內溫度逐漸冷卻到規定試驗溫度,若由于試驗樣品太大或過重,或是由于復雜的功能試驗接線,在突變試驗時不能做到將其放入低溫箱而不產生結霜情況時,也應采用試驗;
②溫度突變試驗:先將試驗箱溫度調節到規定試驗溫度,然后放入具有室溫的試驗樣品,這種試驗方法適用于已知溫度突變對試驗樣品不產生操作時。
1、用戶不管是在選高低溫試驗箱還是其他的試驗設備,都應該滿足試驗要求所規定的溫度條件;
2、要保證試驗箱試驗區內的溫度均勻性,可以根據樣品的散熱性來選擇是否采用強迫空氣循環或無強迫空氣循環方式;
3、高低溫試驗箱的加熱或冷卻系統裝置要對樣品無影響;
4、試驗箱要便于有相關的樣品架來放置樣品,并且樣品架不會因為高低溫變化改變其機械性能;
5、高低溫試驗箱應有保護防范措施。比如:有觀察窗及照明、設有電源斷相、超溫保護、各類報警裝置;
6、根據客戶的要求是否有遠程監控功能;
7、試驗箱在進行循環試驗的實施必須要求安裝自動計數器,指示燈和記錄設備以及自動關閉等儀表裝置,并要求有很好的記錄和顯示功能;
8、根據樣品溫度有采用上風和采用下風傳感器溫度這兩種測量方式,高低溫試驗箱中的溫濕度控制傳感器位置及控制方式是可以選擇的,根據客戶的產品試驗要求來選擇合適的設備。