二箱式高低溫沖擊試驗(yàn)箱是一種用于測(cè)試材料結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料在瞬間下經(jīng)高溫及極低溫的連續(xù)環(huán)境下忍受的程度的設(shè)備。測(cè)試材料在高溫及極低溫連續(xù)環(huán)境下的忍受程度,以及因熱脹冷縮引起的化學(xué)變化或物理傷害。
二箱式高低溫沖擊試驗(yàn)箱的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下:
GB/T2423.1-2008 低溫試驗(yàn)方法:規(guī)定了在低溫條件下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)的方法。
GB/T2423.2-2008 高溫試驗(yàn)方法:規(guī)定了在高溫條件下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)的方法。
GB/T2423.22-2012 溫度變化試驗(yàn):涉及溫度變化條件下的試驗(yàn)方法。
GJB150.5-86 溫度沖擊試驗(yàn):涉及溫度沖擊條件下的試驗(yàn)方法。
GJB360.7-87 溫度沖擊試驗(yàn):涉及溫度沖擊條件下的試驗(yàn)方法。
GJB367.2-87 溫度沖擊試驗(yàn):涉及溫度沖擊條件下的試驗(yàn)方法。
QC/T17-92、EIA364-32、IEC68-2-14 等:涉及汽車(chē)零部件耐候性試驗(yàn)一般規(guī)則和電連接器和插座的環(huán)境影響評(píng)估。
二箱式高低溫沖擊試驗(yàn)箱的應(yīng)用范圍非常廣泛,涵蓋了多個(gè)行業(yè),具體如下:
電子行業(yè):用于測(cè)試電路板、芯片、電子組件等在溫度急劇變化條件下的性能和可靠性,確保電子產(chǎn)品在復(fù)雜的溫度環(huán)境中正常工作。
汽車(chē)工業(yè):評(píng)估汽車(chē)組件如發(fā)動(dòng)機(jī)部件、電子裝置在惡劣溫度下的性能,驗(yàn)證其在不同溫度環(huán)境下的可靠性和耐久性。
航空航天:檢測(cè)飛行器材料和部件在地面及飛行條件下的熱適應(yīng)性,確保其在惡劣溫度環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性。
復(fù)合材料:研究塑料、金屬和合金在快速溫度變化下的物理性能。
家電產(chǎn)品:確保家用電器在不同環(huán)境條件下的安全與穩(wěn)定性。
化工材料:測(cè)試化工材料的耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性以及包裝材料的密封性能,為化工產(chǎn)品的研發(fā)和質(zhì)量控制提供重要依據(jù)。
材料研究:新材料開(kāi)發(fā)過(guò)程中,通過(guò)冷熱沖擊試驗(yàn)評(píng)估材料的熱脹冷縮特性、抗疲勞性和熱循環(huán)穩(wěn)定性,為材料改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。
國(guó)防工業(yè)、兵工業(yè):用于BGA、PCB基板、電子芯片IC、半導(dǎo)體陶磁及高分子材料之物理性能變化的測(cè)試。
高低溫循環(huán)沖擊試驗(yàn)箱冷熱沖擊測(cè)試對(duì)材料的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
熱應(yīng)力和機(jī)械故障:快速的溫度變化可能導(dǎo)致材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生剪切應(yīng)力,這種機(jī)械應(yīng)力作用可能導(dǎo)致材料出現(xiàn)裂紋、剝離等損壞。
性能變化:溫度的快速變化會(huì)影響材料的導(dǎo)電能力、極限電壓、極限電流以及開(kāi)關(guān)特性等,從而影響其整體性能。
可靠性評(píng)估:通過(guò)模擬實(shí)際使用中可能遇到的惡劣溫度變化,冷熱沖擊測(cè)試可以評(píng)估材料的耐熱沖擊能力、耐寒能力和熱冷疲勞性能,以模擬材料在實(shí)際應(yīng)用中的溫度變化情況。
加速老化:高溫和高濕環(huán)境下的加速測(cè)試可以加速材料老化過(guò)程,幫助在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)潛在的可靠性問(wèn)題。
故障模式識(shí)別:冷熱沖擊測(cè)試有助于識(shí)別可能的故障模式,為設(shè)計(jì)改進(jìn)和制造過(guò)程優(yōu)化提供依據(jù)。
電遷移問(wèn)題:高溫可能提高電遷移,導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)工作壽命下降。
冷熱沖擊下的失效風(fēng)險(xiǎn):快速的溫度變化可能造成反復(fù)熱脹冷縮,產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力,增加材料失效的風(fēng)險(xiǎn)。
溫度均勻性的影響:不均勻的溫度可能導(dǎo)致材料不同部位產(chǎn)生不同程度的熱應(yīng)力,影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
光學(xué)性能變化:對(duì)于熒光材料等特殊材料,溫度的變化對(duì)其光學(xué)性能影響很大,冷熱沖擊測(cè)試可以實(shí)時(shí)檢測(cè)材料的光學(xué)性能變化,對(duì)材料的可靠性研究具有重要。
高低溫沖擊試驗(yàn)箱的操作難度相對(duì)較小,尤其是現(xiàn)代的試驗(yàn)箱通常配備有用戶(hù)友好的界面和自動(dòng)化控制系統(tǒng),使得操作過(guò)程更加簡(jiǎn)便。以下是一些簡(jiǎn)化操作的要點(diǎn):
直觀的用戶(hù)界面:許多試驗(yàn)箱配備有觸摸屏或圖形用戶(hù)界面,允許用戶(hù)輕松設(shè)置溫度參數(shù)、運(yùn)行時(shí)間和其他測(cè)試條件。
預(yù)設(shè)程序:試驗(yàn)箱通常有預(yù)設(shè)的測(cè)試程序,用戶(hù)可以直接選擇適合特定材料或產(chǎn)品的程序,無(wú)需從頭開(kāi)始設(shè)置。
自動(dòng)化控制:現(xiàn)代試驗(yàn)箱通常具備自動(dòng)化的溫度控制和調(diào)節(jié)功能,減少了對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)。
安全保護(hù)功能:試驗(yàn)箱內(nèi)置多種安全保護(hù)措施,如超溫保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等,確保操作安全。
操作手冊(cè)和培訓(xùn):大多數(shù)制造商會(huì)提供詳細(xì)的操作手冊(cè),有些還會(huì)提供操作培訓(xùn),幫助用戶(hù)快速掌握設(shè)備使用方法。
故障診斷:許多試驗(yàn)箱具備故障自診斷功能,能夠提示操作人員潛在的問(wèn)題,簡(jiǎn)化故障排除過(guò)程。
遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制:一些試驗(yàn)箱支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制,使得操作人員可以在不同地點(diǎn)管理測(cè)試過(guò)程。
實(shí)現(xiàn)高低溫循環(huán)沖擊試驗(yàn)箱的遠(yuǎn)程監(jiān)控,需要滿(mǎn)足以下條件:
網(wǎng)絡(luò)連接能力:試驗(yàn)箱需要具備網(wǎng)絡(luò)連接功能,這可以通過(guò)Wi-Fi無(wú)線(xiàn)設(shè)備、以太網(wǎng)線(xiàn)連接到公司局域網(wǎng)或通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(SIM卡)將試驗(yàn)箱連接到互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件:需要有能夠采集試驗(yàn)箱數(shù)據(jù)并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的軟件系統(tǒng)。軟件可以實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、時(shí)間等數(shù)據(jù)監(jiān)控,并在異常故障時(shí)報(bào)警。
通信協(xié)議支持:試驗(yàn)箱應(yīng)支持如MODBUS協(xié)議等通信協(xié)議,以實(shí)現(xiàn)與PLC等控制器的通信。
觸摸屏或操作界面:配備觸摸屏或操作界面,用于操作者密碼、時(shí)間設(shè)置、PLC控制、變量控制、窗口等。
遠(yuǎn)程服務(wù)啟動(dòng):在顯控機(jī)上啟動(dòng)遠(yuǎn)程服務(wù),操作畫(huà)面和顯控觸摸屏一致,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
安全和環(huán)境保護(hù)要求:試驗(yàn)箱的接線(xiàn)端子對(duì)箱體金屬外殼之間的絕緣電阻值應(yīng)滿(mǎn)足冷態(tài)2 MΩ以上,熱態(tài)1 MΩ以上,并能承受50 Hz交流電壓1500 V、施壓時(shí)間5 s的耐電壓試驗(yàn)。
超溫、過(guò)電流、缺水等保護(hù)及報(bào)警裝置:試驗(yàn)箱應(yīng)具備這些安全保護(hù)措施。
遠(yuǎn)程維護(hù)能力:通過(guò)網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程連接PLC,工程師可以對(duì)PLC進(jìn)行編程調(diào)試和程序上下載等操作,提高工作效率。
用戶(hù)界面和操作:系統(tǒng)提供直觀的操作界面,用戶(hù)可以輕松設(shè)置和調(diào)整試驗(yàn)箱的工作模式和參數(shù)。
存儲(chǔ)和記錄:系統(tǒng)可以定期將當(dāng)前的溫度和濕度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在U盤(pán)中,方便用戶(hù)使用Excel等軟件進(jìn)行查看和分析。
兼容性:遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)需要與各種操作系統(tǒng)兼容,如蘋(píng)果和安卓操作系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備(平板電腦和智能手機(jī))。
遠(yuǎn)程控制功能:系統(tǒng)應(yīng)支持遠(yuǎn)程設(shè)備開(kāi)關(guān)和設(shè)置定時(shí)命令,方便用戶(hù)進(jìn)行試驗(yàn)箱的操作和管理。