열충격 시험은 흔히 온도 충격 시험, 온도 사이클링, 고온 및 저온 열충격 시험이라고도 합니다.
가열/냉방 속도는 분당 30℃ 이상입니다.
온도 변화 범위가 매우 넓고, 온도 변화율이 증가할수록 시험의 강도가 높아집니다.
온도충격 시험과 온도주기 시험의 주요 차이점은 응력 부하 메커니즘의 차이입니다.
온도 충격 시험은 주로 크리프 및 피로 손상으로 인한 파손을 조사하는 반면, 온도 사이클 시험은 주로 전단 피로로 인한 파손을 조사합니다.
온도 충격 시험에는 2슬롯 시험 장치를 사용할 수 있으며, 온도 사이클 시험에는 1슬롯 시험 장치를 사용합니다. 2슬롯 시험 장치에서는 온도 변화율이 분당 50℃ 이상이어야 합니다.
온도 충격의 원인: 리플로우 솔더링, 건조, 재처리 및 수리와 같은 제조 및 수리 공정 중 발생하는 급격한 온도 변화.
GJB 150.5A-2009 3.1에 따르면 온도 충격이란 장비 주변 온도의 급격한 변화를 의미하며, 온도 변화율이 10도/분보다 큰 경우를 온도 충격이라고 합니다. MIL-STD-810F 503.4(2001)도 이와 유사한 견해를 가지고 있습니다.
온도 변화에는 여러 가지 원인이 있으며, 이는 관련 기준에 명시되어 있습니다.
GB/T 2423.22-2012 환경 시험 제2부 시험 N: 온도 변화
온도 변화에 대한 현장 조건:
전자 장비 및 부품에서는 온도 변화가 흔히 발생합니다. 장비에 전원이 공급되지 않을 때는 내부 부품의 온도 변화 속도가 외부 표면 부품보다 느립니다.
다음과 같은 상황에서는 급격한 온도 변화가 예상됩니다.
1. 장비를 따뜻한 실내 환경에서 차가운 실외 환경으로 옮기거나 그 반대의 경우;
2. 장비가 비에 노출되거나 찬물에 잠겨 갑자기 온도가 낮아지는 경우;
3. 외부 항공 장비에 설치됨;
4. 특정 운송 및 보관 조건 하에서.
전원이 공급되면 장비 내부에 높은 온도 구배가 발생합니다. 이러한 온도 변화로 인해 부품에 스트레스가 가해집니다. 예를 들어, 고출력 저항기 옆에서는 복사열로 인해 인접 부품의 표면 온도가 상승하는 반면, 다른 부품은 차가운 상태를 유지합니다.
냉각 시스템이 작동되면 인공적으로 냉각되는 부품들은 급격한 온도 변화를 겪게 됩니다. 부품의 급격한 온도 변화는 장비 제조 과정에서도 발생할 수 있습니다. 온도 변화의 횟수와 크기, 그리고 시간 간격은 중요한 요소입니다.
GJB 150.5A-2009 군사 장비 실험실 환경 시험 방법 제5부:온도 충격 테스트：
3.2 적용 분야:
3.2.1 정상 환경:
이 시험은 기온이 급격하게 변할 수 있는 장소에서 사용될 수 있는 장비에 적용됩니다. 이 시험은 장비의 외부 표면, 외부 표면에 장착된 부품 또는 외부 표면 근처에 설치된 내부 부품에 대한 급격한 온도 변화의 영향을 평가하는 데에만 사용됩니다. 일반적인 상황은 다음과 같습니다.
A) 장비가 고온 지역과 저온 환경 사이로 이동됩니다.
B) 지면의 고온 환경에서 고성능 운반체를 이용하여 고고도(고온에서 저온으로)로 운반됩니다.
C) 외부 재료(포장재 또는 장비 표면 재료)만 테스트할 경우, 고온의 항공기 보호 덮개에서 고고도 및 저온 조건 하에 떨어뜨립니다.
3.2.2 안전 및 환경 스트레스 스크리닝:
3.3항에 설명된 내용 외에도, 이 시험은 장비가 극한 온도보다 낮은 온도 변화율에 노출될 때 일반적으로 발생하는 안전 문제 및 잠재적 결함을 파악하는 데 적용할 수 있습니다(단, 시험 조건이 장비의 설계 한계를 초과하지 않는 경우에 한함). 이 시험은 환경 스트레스 스크리닝(ESS)으로 사용되지만, 적절한 엔지니어링 처리를 거친 후 (더 극단적인 온도 충격을 이용한) 스크리닝 시험으로도 활용하여 장비가 극한 온도보다 낮은 조건에 노출될 때 발생할 수 있는 잠재적 결함을 밝혀낼 수 있습니다.
온도 충격의 영향: GJB 150.5A-2009 군용 장비 연구소 환경 시험 방법 제5부: 온도 충격 시험:
4.1.2 환경적 영향:
온도 충격은 일반적으로 장비의 외표면에 가까운 부분에 더 심각한 영향을 미칩니다. 외표면에서 멀어질수록(물론 관련 재료의 특성에 따라 다름) 온도 변화 속도가 느려지고 영향도 덜 두드러집니다. 운송 상자, 포장재 등도 밀폐된 장비에 대한 온도 충격의 영향을 줄여줍니다. 급격한 온도 변화는 장비의 작동에 일시적 또는 영구적인 영향을 미칠 수 있습니다. 다음은 장비가 온도 충격 환경에 노출될 때 발생할 수 있는 문제의 예입니다. 이러한 일반적인 문제들을 고려하면 시험 대상 장비에 이 시험이 적합한지 판단하는 데 도움이 될 것입니다.
A) 일반적인 신체적 영향은 다음과 같습니다.
1) 유리 용기 및 광학 기기의 파손;
2) 움직이는 부품이 뻑뻑하거나 헐거워짐;
3) 폭발물의 고체 알갱이 또는 기둥에 생긴 균열;
4) 재료마다 수축률이나 팽창률이 다르거나, 또는 재료에 의해 유도되는 변형률이 다른 경우;
5) 부품의 변형 또는 파열;
6) 표면 코팅의 균열;
7) 밀폐된 객실의 누출;
8) 절연 보호 장치의 고장.
B) 일반적인 화학적 효과는 다음과 같습니다.
1) 구성 요소 분리;
2) 화학 시약 보호 실패.
C) 일반적인 전기적 효과는 다음과 같습니다.
1) 전기 및 전자 부품의 변화;
2) 급격한 수분 응결 또는 결로로 인한 전자 장치 또는 기계 장치 고장;
3) 과도한 정전기.
온도 충격 시험의 목적: 제품 개발 단계에서 설계 및 공정상의 결함을 발견하는 데 사용될 수 있으며, 제품 최종화 또는 설계 확정 및 양산 단계에서 제품의 온도 충격 환경 적응성을 검증하고 설계 최종화 및 양산 승인 결정을 위한 근거를 제공하는 데 사용될 수 있습니다. 환경 스트레스 검사로 사용될 경우, 제품의 초기 불량을 방지하는 데 목적이 있습니다.
온도 변화 시험의 종류는 IEC 및 국가 표준에 따라 세 가지 유형으로 나뉩니다.
1. 테스트 Na: 지정된 전환 시간 내에 급격한 온도 변화; 공기;
2. 테스트 참고: 지정된 변화율에 따른 온도 변화; 공기;
3. Nc 테스트: 두 개의 액체 탱크를 사용한 급격한 온도 변화; 액체;
위의 세 가지 실험 중 1번과 2번은 공기를 매질로 사용하고, 3번은 액체(물 또는 기타 액체)를 매질로 사용합니다. 1번과 2번의 전환 시간은 더 길고, 3번의 전환 시간은 더 짧습니다.
게시 시간: 2024년 9월 5일