全面解剖溫度循環試驗與冷熱沖擊試驗之間的區別
作者(zhe):
salmon范
編(bian)輯:
瑞凱儀(yi)器
來源:
bibil.cn
發布(bu)日期(qi): 2020.09.15
一、溫度(du)沖擊試驗
溫度沖擊試驗是確定產品在溫度急劇變化的氣候環境下儲存、運輸、使用的適應性。試驗的嚴苛程度取決于高/低溫、駐留時間、循環數。參考的測試標準:IEC60068-2-14,GB2423.22,GJB150.5 等。
溫度沖擊試驗目的(de)是為(wei)了在較短的(de)時間內(nei)確認產品特(te)性的(de)變(bian)化(hua),以及由于構(gou)成(cheng)元(yuan)器件的(de)異種材料(liao)熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)不同而(er)造成(cheng)的(de)故障問(wen)題。這些(xie)變(bian)化(hua)可以通過將(jiang)元(yuan)器件迅速交替地(di)暴(bao)露(lu)于超(chao)高(gao)溫和超(chao)低溫的(de)試驗環(huan)境中觀察到。
溫(wen)度沖擊(ji)試驗(yan)(yan)(yan)不同(tong)于環境模擬試驗(yan)(yan)(yan),它是通過冷(leng)熱溫(wen)度沖擊(ji)發現在常溫(wen)狀態下難以發現的潛(qian)在故障問題。決定冷(leng)熱溫(wen)度沖擊(ji)試驗(yan)(yan)(yan)的主要因素有:試驗(yan)(yan)(yan)溫(wen)度范圍、暴露(lu)時(shi)間(jian)、循環次數、試驗(yan)(yan)(yan)樣品重量及熱負荷等。
溫度沖擊設備有:兩箱法溫度沖擊試驗箱、三箱法溫度(du)沖擊試(shi)驗(yan)箱和液槽式
溫(wen)度沖擊試驗(yan)箱三種,其中設備內濕度不能超過50%RH即20g/m3。
常做的快捷溫度沖擊的條件: -65℃,150℃, 停留(liu)時間14min,循環次數:300個。
注意產(chan)品可靠性試驗結束后應對(dui)樣品有(you)1~2小時的(de)恢復期。
冷熱(re)沖(chong)擊試驗箱
二、冷(leng)熱溫度(du)沖擊(ji)對產品的影響
高(gao)溫和低溫的(de)(de)失效都會(hui)反(fan)映(ying)在冷熱(re)溫度沖(chong)(chong)擊試驗中(zhong),冷熱(re)沖(chong)(chong)擊試驗只(zhi)是加(jia)速了高(gao)溫和低溫失效的(de)(de)產生(sheng)(sheng)。下面歸(gui)納了實(shi)際(ji)生(sheng)(sheng)產或使用環境中(zhong)存(cun)在的(de)(de)具有代表性(xing)的(de)(de)冷熱(re)溫度沖(chong)(chong)擊環境,這(zhe)些冷熱(re)沖(chong)(chong)擊環境常(chang)(chang)常(chang)(chang)是導致產品失效的(de)(de)主要原因。
1.溫度的極度升高導致焊(han)錫(xi)回流現(xian)象出現(xian);
2.啟動馬(ma)達時周(zhou)圍(wei)器(qi)件(jian)的溫度(du)急速升高,關閉馬(ma)達時周(zhou)圍(wei)器(qi)件(jian)會(hui)出現(xian)溫度(du)驟(zou)然下(xia)降;
3.設(she)備從(cong)溫(wen)度較高的(de)室內(nei)移到(dao)溫(wen)度相對(dui)較低的(de)室外(wai),或者(zhe)從(cong)溫(wen)度相對(dui)較低的(de)室外(wai)移到(dao)溫(wen)度較高的(de)室內(nei);
4.設(she)備(bei)可(ke)能在(zai)溫(wen)度(du)較低(di)的(de)環(huan)境中連(lian)接到(dao)電(dian)源上(shang),導致設(she)備(bei)內(nei)(nei)部產(chan)生陡峭的(de)溫(wen)度(du)梯度(du)。在(zai)溫(wen)度(du)較低(di)的(de)環(huan)境中切斷電(dian)源可(ke)能會導致設(she)備(bei)內(nei)(nei)部產(chan)生相反(fan)方向陡峭的(de)溫(wen)度(du)梯度(du);
5.設備可(ke)能會因為(wei)降雨(yu)而突然冷(leng)卻(que);
6.當航空(kong)器(qi)起(qi)飛或者降落時(shi),航空(kong)器(qi)機載外部器(qi)材(cai)可能(neng)會出現(xian)溫度(du)的急劇(ju)變(bian)化。升溫/降溫速(su)率不低于30℃/分鐘(zhong)。溫度(du)變(bian)化范圍很(hen)大,同時(shi)試(shi)驗嚴(yan)酷度(du)還(huan)隨著溫度(du)變(bian)化率的增加而增加。
溫度沖擊試驗與溫度循環試驗的差異主要是應力負荷機理不同。溫度沖擊試驗主要考察由于蠕變及疲勞損傷引起的失效,而溫度循環主要考察由于剪切疲勞引起的失效。
溫(wen)(wen)度(du)沖(chong)擊(ji)試驗(yan)容許使用二槽式(shi)試驗(yan)裝(zhuang)置(zhi);溫(wen)(wen)度(du)循環試驗(yan)使用單槽式(shi)試驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)。在二槽式(shi)箱(xiang)體(ti)內(nei),溫(wen)(wen)度(du)變化率要大于50℃/分鐘(zhong)。
三、溫(wen)度循環試驗
影響篩選(xuan)結果(guo)的(de)(de)主要(yao)參數為溫(wen)度變(bian)化范圍(wei)、溫(wen)度變(bian)化速率(lv)及循(xun)環次數。通常(chang)適用(yong)于組件級篩選(xuan)。篩選(xuan)溫(wen)度時(shi)間歷程考慮受篩產品通電(dian)(dian)和不通電(dian)(dian)兩(liang)種情況(kuang)。激(ji)發的(de)(de)故障(zhang)模式主要(yao)有:
a)使涂層、材料或線頭上各(ge)種微觀裂紋擴大。
b)使粘(zhan)結不好的接頭(tou)松弛。
c)使(shi)螺釘(ding)連接或(huo)鉚接不當的(de)接頭松弛。
d)使機械張力不足的壓配接頭松(song)弛。
e)使質量差(cha)的釬(han)焊(han)接(jie)觸電阻加(jia)大或造成開路。
f)粒子污染。
溫度循環試驗箱
四、溫度循環試驗與(yu)冷熱沖擊試驗的(de)區別與(yu)聯系
1 、冷(leng)熱沖擊(ji)試(shi)驗(yan)的(de)溫(wen)(wen)度(du)轉(zhuan)換速(su)度(du)非常快,一般從溫(wen)(wen)到溫(wen)(wen)轉(zhuan)換時間在3~5分鐘之內(nei)可完成(cheng),也叫高低溫(wen)(wen)沖擊(ji)試(shi)驗(yan)或快速(su)溫(wen)(wen)變試(shi)驗(yan)。升溫(wen)(wen)/降溫(wen)(wen)速(su)率不(bu)低于30℃/分鐘。溫(wen)(wen)度(du)變化范圍很大(da),同(tong)時試(shi)驗(yan)嚴酷度(du)還隨著(zhu)溫(wen)(wen)度(du)變化率的(de)增加而增加。
2、溫度(du)(du)(du)循環(huan)試(shi)驗相對轉(zhuan)換速(su)度(du)(du)(du)要慢,由于(yu)試(shi)驗需求的(de)(de)(de)多樣性,廠(chang)家(jia)會依客人要求制造(zao)各(ge)種非(fei)標(biao)準(zhun)產品,不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)配置要求速(su)度(du)(du)(du)是不一樣的(de)(de)(de),一般升降溫速(su)度(du)(du)(du)在1~3℃/分(fen)鐘左(zuo)右。溫度(du)(du)(du)循環(huan)將(jiang)試(shi)驗樣品曝露于(yu)已設的(de)(de)(de)高低溫交替(ti)的(de)(de)(de)試(shi)驗環(huan)境中。為(wei)避開(kai)溫度(du)(du)(du)沖(chong)擊影響,試(shi)驗時的(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)變化率必須小于(yu)20℃/分(fen)鐘。同(tong)(tong)時,為(wei)達(da)到蠕變及疲(pi)勞損(sun)傷的(de)(de)(de)效果(guo),推薦試(shi)驗溫度(du)(du)(du)循環(huan)為(wei)25℃~ 100℃,或者也可根據(ju)產品的(de)(de)(de)用途使(shi)用0℃~100℃的(de)(de)(de)循環(huan)試(shi)驗,曝露時間為(wei)各(ge)15分(fen)鐘。
3、冷熱(re)沖擊試驗無濕度,溫度循(xun)環試驗可(ke)選(xuan)擇做濕度試驗。
4、溫(wen)度沖(chong)擊試驗與溫(wen)度循環(huan)試驗的差異主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是應力負荷機理不同。溫(wen)度沖(chong)擊試驗主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)考察由(you)于(yu)蠕變(bian)及疲勞損傷引(yin)起(qi)的失(shi)效,而(er)溫(wen)度循環(huan)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)考察由(you)于(yu)剪切(qie)疲勞引(yin)起(qi)的失(shi)效。
5、溫(wen)(wen)度沖擊(ji)試(shi)驗(yan)容(rong)許使用二槽(cao)式試(shi)驗(yan)裝置;溫(wen)(wen)度循環試(shi)驗(yan)使用單槽(cao)式試(shi)驗(yan)裝置。在二槽(cao)式箱(xiang)體內,溫(wen)(wen)度變化率要大于50℃/分(fen)鐘(zhong)。