熱衝撃試験は、温度衝撃試験または温度サイクル、高温および低温熱衝撃試験とも呼ばれます。
加熱・冷却速度は30℃/分以上です。
温度変化の範囲は非常に広く、温度変化率が増加するにつれてテストの厳しさも増加します。
温度衝撃試験と温度サイクル試験の違いは、主に応力負荷メカニズムの違いにあります。
温度衝撃試験では主にクリープや疲労損傷による破損を調べますが、温度サイクルでは主にせん断疲労による破損を調べます。
温度衝撃試験には2スロット試験装置が使用可能であり、温度サイクル試験には1スロット試験装置が使用されます。2スロット試験装置では、温度変化率は50℃/分以上である必要があります。
温度ショックの原因: リフローはんだ付け、乾燥、再処理、修理などの製造および修理プロセス中の急激な温度変化。
GJB 150.5A-2009 3.1 によれば、温度ショックとは、機器の周囲温度が急激に変化し、温度変化率が10度/分を超えることを指します。MIL-STD-810F 503.4 (2001) も同様の見解を示しています。
温度変化には多くの理由があり、関連規格に記載されています。
GB/T 2423.22-2012 環境試験パート2 試験N：温度変化
温度変化に関する現場条件:
電子機器や部品では温度変化が頻繁に起こります。機器の電源が入っていない場合、内部部品の温度変化は外面部品よりも緩やかになります。
次のような状況では急激な温度変化が予想されます。
1. 機器を暖かい屋内環境から寒い屋外環境へ移動する場合、またはその逆の場合。
2. 機器が雨にさらされたり、冷水に浸されて急激に冷えた場合。
3. 外部航空機搭載機器に搭載される。
4. 特定の輸送および保管条件下では。
電力が供給されると、装置内に大きな温度勾配が発生します。温度変化により、部品に負荷がかかります。例えば、高電力抵抗器の隣では、放射線の影響で隣接する部品の表面温度が上昇しますが、他の部品は低温のままです。
冷却システムの電源が投入されると、人工的に冷却された部品は急激な温度変化を経験します。部品の急激な温度変化は、機器の製造工程でも発生する可能性があります。温度変化の回数と大きさ、そして時間間隔が重要です。
GJB 150.5A-2009 軍事装備実験室環境試験方法 パート5:温度衝撃試験：
3.2 アプリケーション:
3.2.1 通常の環境:
この試験は、気温が急激に変化する可能性のある場所で使用される可能性のある機器に適用されます。この試験は、機器の外面、外面に取り付けられた部品、または外面付近に設置された内部部品に対する急激な温度変化の影響を評価するためにのみ使用されます。典型的な状況は以下のとおりです。
A) 機器が高温エリアと低温環境の間を移動する。
B) 高性能キャリアによって地上の高温環境から高高度（高温から低温）まで持ち上げられます。
C) 外部材料（包装または機器の表面材料）のみを試験する場合は、高高度および低温条件下で高温の航空機保護シェルから落下させます。
3.2.2 安全性と環境ストレスのスクリーニング：
3.3で説明されている内容に加えて、この試験は、機器が極限温度よりも低い温度変化率にさらされた際に通常発生する安全上の問題や潜在的な欠陥を明らかにするために適用できます（ただし、試験条件が機器の設計限界を超えない場合）。この試験は環境ストレススクリーニング（ESS）として用いられますが、適切なエンジニアリング処理を施した後、より極端な温度の温度ショックを用いたスクリーニング試験としても用いることができ、機器が極限温度よりも低い条件にさらされた際に発生する可能性のある潜在的な欠陥を明らかにすることができます。
温度衝撃の影響：GJB 150.5A-2009軍事機器実験室環境試験方法パート5：温度衝撃試験：
4.1.2 環境への影響:
温度衝撃は通常、機器の外面に近い部分により深刻な影響を与えます。外面から遠いほど（もちろん、関連する材料の特性にも関係します）、温度変化は遅くなり、影響は目立ちにくくなります。輸送箱や梱包材なども、密閉された機器への温度衝撃の影響を軽減します。急激な温度変化は、機器の動作に一時的または永続的な影響を与える可能性があります。以下は、機器が温度衝撃環境にさらされた場合に発生する可能性のある問題の例です。以下の典型的な問題を考慮することで、この試験が試験対象機器に適しているかどうかを判断するのに役立ちます。
A) 典型的な身体的影響は次のとおりです。
1) ガラス容器や光学機器の粉砕
2) 可動部品が固着または緩んでいる。
3) 爆薬の固体ペレットまたは柱の亀裂。
4) 異なる材料の異なる収縮率または膨張率、あるいは誘起されるひずみ速度。
5) 部品の変形または破損
6) 表面コーティングのひび割れ
7) 密閉された客室内での漏洩
8) 絶縁保護の失敗。
B) 典型的な化学的作用は次のとおりです。
1) コンポーネントの分離。
2) 化学試薬保護の失敗。
C) 典型的な電気的効果は次のとおりです。
1) 電気・電子部品の変更
2) 水や霜が急激に凝結して電子的または機械的な故障を引き起こす。
3) 静電気過多。
温度衝撃試験の目的：エンジニアリング開発段階で製品の設計やプロセスの欠陥を発見するために使用できます。製品の最終決定または設計の特定および量産段階で製品の温度衝撃環境への適応性を検証し、設計の最終決定および量産の受け入れ決定の根拠を提供します。環境ストレススクリーニングとして使用する場合は、製品の早期故障を排除することを目的とします。
温度変化試験の種類は、IEC 規格および国家規格に従って 3 つのタイプに分けられます。
1.試験Na：指定された変換時間での急速な温度変化、空気、
2. テスト番号：指定された変化率での温度変化、空気、
3. テスト Nc: 2 つの液体タンクによる急激な温度変化、液体、
上記の3つの試験のうち、1と2は空気を媒体とし、3は液体（水または他の液体）を媒体としています。1と2の変換時間は長く、3の変換時間は短くなっています。
投稿日時: 2024年9月5日