Испытания на термошок часто называют испытаниями на температурный шок или температурными циклами, а также испытаниями на термошок при высоких и низких температурах.
Скорость нагрева/охлаждения составляет не менее 30℃/минуту.
Диапазон изменения температуры очень широк, и жесткость испытаний возрастает с увеличением скорости изменения температуры.
Основное различие между испытанием на температурный шок и испытанием на температурный цикл заключается в различном механизме нагружения.
Испытание на температурный удар в основном исследует разрушения, вызванные ползучестью и усталостным повреждением, тогда как испытание на температурный цикл в основном исследует разрушения, вызванные усталостью от сдвига.
Для испытания на температурный шок можно использовать двухслотовое испытательное устройство; для испытания на температурный цикл используется однослотовое испытательное устройство. В двухслотовом боксе скорость изменения температуры должна превышать 50℃/минуту.
Причины температурного шока: резкие перепады температуры в процессе производства и ремонта, таких как пайка оплавлением, сушка, переработка и ремонт.
Согласно GJB 150.5A-2009 3.1, температурный шок — это резкое изменение температуры окружающей среды оборудования, скорость изменения температуры которого превышает 10 градусов/мин. Аналогичная точка зрения содержится в MIL-STD-810F 503.4 (2001).
Существует множество причин изменения температуры, которые указаны в соответствующих стандартах:
GB/T 2423.22-2012 Экологические испытания. Часть 2. Испытание N: Изменение температуры.
Полевые условия, влияющие на изменение температуры:
Изменения температуры являются обычным явлением в электронном оборудовании и компонентах. Когда оборудование выключено, его внутренние детали переживают более медленные изменения температуры, чем детали на его внешней поверхности.
Резкие перепады температуры можно ожидать в следующих ситуациях:
1. При перемещении оборудования из теплого помещения в холодное помещение или наоборот;
2. Когда оборудование подвергается воздействию дождя или погружается в холодную воду и внезапно охлаждается;
3. Устанавливается на внешнем бортовом оборудовании;
4. При определенных условиях транспортировки и хранения.
После подачи питания в оборудовании возникают высокие температурные градиенты. Из-за изменений температуры компоненты подвергаются нагрузке. Например, рядом с мощным резистором излучение приводит к повышению температуры поверхности соседних компонентов, в то время как другие части остаются холодными.
При включении системы охлаждения компоненты, охлаждаемые искусственным способом, будут испытывать резкие перепады температуры. Резкие перепады температуры компонентов также могут происходить в процессе производства оборудования. Важное значение имеют количество и величина перепадов температуры, а также временной интервал.
GJB 150.5A-2009 Методы экологических испытаний военной техники. Часть 5:Испытание на температурный шок：
3.2 Применение:
3.2.1 Нормальная среда:
Данный тест применим к оборудованию, которое может использоваться в местах с резкими изменениями температуры воздуха. Тест используется только для оценки воздействия резких изменений температуры на внешнюю поверхность оборудования, детали, установленные на внешней поверхности, или внутренние детали, установленные вблизи внешней поверхности. Типичные ситуации следующие:
А) Оборудование перемещается между зонами с высокой температурой и зонами с низкой температурой;
B) Он поднимается с высокотемпературной среды на большой высоте (от жаркого к холодному) с помощью высокопроизводительного транспортного средства;
C) При испытании только внешних материалов (упаковки или материалов поверхности оборудования) их сбрасывают с нагретой защитной оболочки самолета в условиях большой высоты и низкой температуры.
3.2.2 Скрининг стрессовых ситуаций, связанных с безопасностью и окружающей средой:
В дополнение к описанному в разделе 3.3, данное испытание применимо для выявления проблем безопасности и потенциальных дефектов, которые обычно возникают, когда оборудование подвергается воздействию температурных изменений со скоростью ниже экстремальной температуры (при условии, что условия испытания не превышают проектный предел оборудования). Хотя это испытание используется в качестве скрининга на воздействие окружающей среды (ESS), его также можно использовать в качестве скринингового испытания (с использованием температурных шоков более экстремальных температур) после соответствующей инженерной обработки для выявления потенциальных дефектов, которые могут возникнуть, когда оборудование подвергается воздействию условий ниже экстремальной температуры.
Влияние температурного шока: GJB 150.5A-2009 Метод испытаний в условиях окружающей среды для военной техники. Часть 5: Испытание на температурный шок:
4.1.2 Воздействие на окружающую среду:
Температурный шок обычно оказывает более серьезное воздействие на часть, расположенную ближе к внешней поверхности оборудования. Чем дальше от внешней поверхности (конечно, это связано с характеристиками соответствующих материалов), тем медленнее изменение температуры и тем менее выраженным является эффект. Транспортировочные коробки, упаковка и т. д. также уменьшат воздействие температурного шока на закрытое оборудование. Быстрые изменения температуры могут временно или навсегда повлиять на работу оборудования. Ниже приведены примеры проблем, которые могут возникнуть при воздействии на оборудование температурного шока. Рассмотрение этих типичных проблем поможет определить, подходит ли данный тест для проверяемого оборудования.
А) Типичные физические эффекты:
1) Разбивание стеклянных контейнеров и оптических приборов;
2) Застрявшие или ослабленные движущиеся части;
3) Трещины в твердых гранулах или столбиках взрывчатых веществ;
4) Различные скорости усадки или расширения, или скорости деформации, возникающие в разных материалах;
5) Деформация или разрушение частей;
6) Растрескивание поверхностных покрытий;
7) Утечки в герметичных каютах;
8) Неисправность изоляционной защиты.
Б) Типичные химические эффекты:
1) Разделение компонентов;
2) Неэффективность защиты химическими реагентами.
C) Типичные электрические эффекты:
1) Изменения в электрических и электронных компонентах;
2) Быстрое образование конденсата или инея, вызывающее электронные или механические неисправности;
3) Избыточное статическое электричество.
Цель испытания на температурный шок: оно может использоваться для выявления дефектов конструкции и технологического процесса изделия на этапе инженерной разработки; оно может использоваться для проверки адаптивности изделий к температурным шокам на этапах окончательной доработки изделия или определения проектных параметров и серийного производства, а также служить основой для принятия решений об окончательной доработке конструкции и приемке серийного производства; при использовании в качестве скрининга на воздействие окружающей среды его цель — предотвращение ранних отказов изделия.
В соответствии с требованиями МЕК и национальными стандартами, виды испытаний на изменение температуры делятся на три типа:
1. Тест Na: Быстрое изменение температуры с заданным временем превращения; воздух;
2. Тест № 1: Изменение температуры с заданной скоростью; воздух;
3. Испытание Nc: Быстрое изменение температуры в двух резервуарах с жидкостью; жидкость;
В трех вышеуказанных тестах в качестве среды используется воздух, а в третьем — жидкость (вода или другие жидкости). Время превращения в тестах 1 и 2 больше, а время превращения в тесте 3 меньше.
Дата публикации: 05.09.2024