Správy

Skúšanie tepelným šokom sa často označuje ako skúška teplotným šokom alebo teplotné cykly, skúška tepelným šokom pri vysokých a nízkych teplotách.

Rýchlosť ohrevu/chladenia nie je nižšia ako 30 ℃/minútu.

Rozsah zmien teploty je veľmi veľký a náročnosť testu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou zmeny teploty.

Rozdiel medzi testom teplotného šoku a testom teplotného cyklu spočíva najmä v odlišnom mechanizme zaťaženia napätím.

Skúška teplotným šokom skúma hlavne poruchu spôsobenú tečením a únavou materiálu, zatiaľ čo teplotný cyklus skúma hlavne poruchu spôsobenú šmykovou únavou.

Skúška teplotným šokom umožňuje použitie dvojslotového testovacieho zariadenia; skúška teplotným cyklom používa jednoslotové testovacie zariadenie. V dvojslotovej skrinke musí byť rýchlosť zmeny teploty vyššia ako 50 ℃/minútu.
Príčiny teplotných šokov: drastické zmeny teploty počas výrobných a opravárenských procesov, ako je spájkovanie pretavením, sušenie, prepracovanie a oprava.

Podľa normy GJB 150.5A-2009 3.1 je teplotný šok prudká zmena teploty okolia zariadenia, pričom rýchlosť zmeny teploty je väčšia ako 10 stupňov/min, čo je teplotný šok. Norma MIL-STD-810F 503.4 (2001) zastáva podobný názor.

Existuje mnoho dôvodov pre zmeny teploty, ktoré sú uvedené v príslušných normách:
GB/T 2423.22-2012 Environmentálne skúšky Časť 2 Skúška N: Zmena teploty
Terénne podmienky pre zmeny teploty:
Zmeny teploty sú v elektronických zariadeniach a súčiastkach bežné. Keď zariadenie nie je zapnuté, jeho vnútorné časti zaznamenávajú pomalšie zmeny teploty ako časti na jeho vonkajšom povrchu.

Rýchle zmeny teploty možno očakávať v nasledujúcich situáciách:
1. Keď sa zariadenie prenesie z teplého vnútorného prostredia do studeného vonkajšieho prostredia alebo naopak;
2. Keď je zariadenie vystavené dažďu alebo ponorené do studenej vody a náhle sa ochladí;
3. Inštalované vo vonkajšom palubnom zariadení;
4. Za určitých prepravných a skladovacích podmienok.

Po pripojení napájania sa v zariadení vytvoria vysoké teplotné gradienty. V dôsledku teplotných zmien budú súčiastky namáhané. Napríklad v blízkosti vysokovýkonného rezistora spôsobí žiarenie zvýšenie povrchovej teploty susedných súčiastok, zatiaľ čo ostatné časti zostanú studené.
Keď je chladiaci systém zapnutý, umelo chladené komponenty zažívajú rýchle zmeny teploty. Rýchle zmeny teploty komponentov môžu byť spôsobené aj počas výrobného procesu zariadenia. Dôležitý je počet a rozsah zmien teploty a časový interval.

GJB 150.5A-2009 Metódy environmentálnych skúšok vojenského vybavenia v laboratóriu Časť 5:Skúška teplotným šokom：
3.2 Použitie:
3.2.1 Normálne prostredie:
Táto skúška je použiteľná pre zariadenia, ktoré sa môžu používať na miestach, kde sa teplota vzduchu môže rýchlo meniť. Táto skúška sa používa iba na vyhodnotenie účinkov rýchlych zmien teploty na vonkajší povrch zariadenia, časti namontované na vonkajšom povrchu alebo vnútorné časti namontované v blízkosti vonkajšieho povrchu. Typické situácie sú nasledovné:
A) Zariadenie sa presúva medzi horúcimi oblasťami a prostrediami s nízkou teplotou;
B) Z prostredia s vysokou teplotou zeme do vysokej nadmorskej výšky (len z horúceho na studený) ho zdvíha vysokovýkonný nosič;
C) Pri testovaní iba vonkajších materiálov (materiály obalu alebo povrchu zariadenia) sa test zhadzuje z horúceho ochranného plášťa lietadla vo vysokej nadmorskej výške a pri nízkej teplote.

3.2.2 Skríning bezpečnosti a environmentálneho stresu:
Okrem toho, čo je opísané v bode 3.3, je tento test použiteľný na identifikáciu bezpečnostných problémov a potenciálnych chýb, ktoré sa zvyčajne vyskytujú, keď je zariadenie vystavené rýchlosti zmeny teploty nižšej ako je extrémna teplota (pokiaľ testovacie podmienky neprekročia konštrukčný limit zariadenia). Hoci sa tento test používa ako skríning environmentálneho stresu (ESS), môže sa použiť aj ako skríningový test (s využitím teplotných šokov extrémnejších teplôt) po vhodnej technickej úprave na odhalenie potenciálnych chýb, ktoré sa môžu vyskytnúť, keď je zariadenie vystavené podmienkam nižším ako je extrémna teplota.
Účinky teplotného šoku: GJB 150.5A-2009 Metóda environmentálneho testovania vojenského vybavenia v laboratóriu Časť 5: Skúška teplotným šokom:

4.1.2 Vplyvy na životné prostredie:
Teplotný šok má zvyčajne vážnejší vplyv na časť blízko vonkajšieho povrchu zariadenia. Čím ďalej od vonkajšieho povrchu (samozrejme, súvisí to s vlastnosťami príslušných materiálov), tým pomalšia je zmena teploty a tým menej zjavný je účinok. Prepravné boxy, obaly atď. tiež znižujú vplyv teplotného šoku na uzavreté zariadenie. Rýchle zmeny teploty môžu dočasne alebo trvalo ovplyvniť prevádzku zariadenia. Nasledujú príklady problémov, ktoré môžu vzniknúť, keď je zariadenie vystavené prostrediu teplotného šoku. Zváženie nasledujúcich typických problémov pomôže určiť, či je tento test vhodný pre testované zariadenie.

A) Typické fyzikálne účinky sú:
1) Rozbitie sklenených nádob a optických prístrojov;
2) Zaseknuté alebo uvoľnené pohyblivé časti;
3) Trhliny v pevných peletách alebo stĺpcoch vo výbušninách;
4) Rôzne rýchlosti zmršťovania alebo rozťahovania alebo rýchlosti indukovanej deformácie rôznych materiálov;
5) Deformácia alebo prasknutie častí;
6) Praskanie povrchových náterov;
7) Únik v uzavretých kabínach;
8) Porucha izolačnej ochrany.

B) Typické chemické účinky sú:
1) Oddelenie komponentov;
2) Zlyhanie ochrany pred chemickým činidlom.

C) Typické elektrické efekty sú:
1) Zmeny v elektrických a elektronických komponentoch;
2) Rýchla kondenzácia vody alebo námrazy spôsobujúca elektronické alebo mechanické poruchy;
3) Nadmerná statická elektrina.

Účel testu teplotným šokom: Môže sa použiť na odhalenie konštrukčných a procesných chýb produktu počas fázy technického vývoja; môže sa použiť na overenie prispôsobivosti produktov prostrediu teplotným šokom počas finalizácie produktu alebo identifikácie návrhu a fázy hromadnej výroby a poskytnúť základ pre rozhodnutia o finalizácii návrhu a prijatí hromadnej výroby; pri použití ako skríning environmentálneho stresu je cieľom eliminovať skoršie poruchy produktu.

Typy testov zmeny teploty sa podľa IEC a národných noriem delia na tri typy:
1. Test Na: Rýchla zmena teploty so špecifikovaným časom konverzie; vzduch;
2. Skúška č.: Zmena teploty so špecifikovanou rýchlosťou zmeny; vzduch;
3. Test Nc: Rýchla zmena teploty s dvoma nádržami na kvapalinu; kvapalina;

V troch vyššie uvedených testoch sa v testoch 1 a 2 používa ako médium vzduch a v treťom sa používa ako médium kvapalina (voda alebo iné kvapaliny). Čas premeny v testoch 1 a 2 je dlhší a čas premeny v teste 3 je kratší.