Aktualności

Testowanie szoku termicznego jest często określane jako test szoku temperaturowego lub cykliczne zmiany temperatury, test szoku termicznego w wysokiej i niskiej temperaturze.

Szybkość ogrzewania/chłodzenia jest nie mniejsza niż 30 ℃/minutę.

Zakres zmian temperatury jest bardzo duży, a intensywność testu wzrasta wraz ze wzrostem szybkości zmian temperatury.

Różnica między testem szoku temperaturowego a testem cyklu temperaturowego polega głównie na innym mechanizmie obciążenia naprężeniowego.

Test szoku temperaturowego bada głównie uszkodzenia spowodowane pełzaniem i uszkodzeniami zmęczeniowymi, podczas gdy cykl temperaturowy bada głównie uszkodzenia spowodowane zmęczeniem ścinającym.

Test szoku temperaturowego umożliwia zastosowanie dwuszczelinowego urządzenia testowego; test cyklu temperaturowego wykorzystuje urządzenie testujące z jedną szczeliną. W pudełku z dwoma szczelinami szybkość zmiany temperatury musi być większa niż 50 ℃/minutę.
Przyczyny szoku temperaturowego: drastyczne zmiany temperatury podczas procesów produkcyjnych i naprawczych, takich jak lutowanie rozpływowe, suszenie, ponowne przetwarzanie i naprawa.

Zgodnie z GJB 150.5A-2009 3.1 szok temperaturowy to gwałtowna zmiana temperatury otoczenia urządzenia, a szybkość zmian temperatury jest większa niż 10 stopni/min, co jest szokiem temperaturowym. Podobny pogląd wyraża norma MIL-STD-810F 503.4 (2001).

Istnieje wiele przyczyn zmian temperatury, które są wymienione w odpowiednich normach:
GB/T 2423.22-2012 Testy środowiskowe, część 2 Test N: Zmiana temperatury
Warunki terenowe dla zmian temperatury:
Zmiany temperatury są częstym zjawiskiem w sprzęcie i komponentach elektronicznych. Gdy urządzenie nie jest włączone, jego wewnętrzne części ulegają wolniejszym zmianom temperatury niż części na zewnętrznej powierzchni.

Gwałtownych zmian temperatury można spodziewać się w następujących sytuacjach:
1. Gdy sprzęt zostanie przeniesiony z ciepłego środowiska wewnętrznego do zimnego środowiska zewnętrznego lub odwrotnie;
2. Gdy sprzęt zostanie wystawiony na działanie deszczu lub zanurzony w zimnej wodzie i nagle ostygnie;
3. Zainstalowany w zewnętrznym sprzęcie pokładowym;
4. W określonych warunkach transportu i przechowywania.

Po włączeniu zasilania w sprzęcie będą generowane wysokie gradienty temperatury. Ze względu na zmiany temperatury elementy będą naprężone. Na przykład w pobliżu rezystora dużej mocy promieniowanie spowoduje wzrost temperatury powierzchni sąsiednich elementów, podczas gdy inne części pozostaną zimne.
Po włączeniu układu chłodzenia sztucznie chłodzone komponenty doświadczają szybkich zmian temperatury. Gwałtowne zmiany temperatury komponentów mogą również wystąpić podczas procesu produkcyjnego sprzętu. Ważna jest liczba i wielkość zmian temperatury oraz odstęp czasu.

GJB 150.5A-2009 Laboratorium Sprzętu Wojskowego Metody badań środowiskowych Część 5:Test szoku temperaturowego:
3.2 Zastosowanie:
3.2.1 Normalne środowisko:
Test ten ma zastosowanie do sprzętu, który może być używany w miejscach, w których temperatura powietrza może ulegać szybkim zmianom. Test ten służy wyłącznie do oceny wpływu szybkich zmian temperatury na zewnętrzną powierzchnię urządzenia, części zamontowane na powierzchni zewnętrznej lub części wewnętrzne zainstalowane w pobliżu powierzchni zewnętrznej. Typowe sytuacje są następujące:
A) Sprzęt jest przenoszony pomiędzy obszarami gorącymi a środowiskami o niskiej temperaturze;
B) Jest podnoszony z ziemi w środowisku o wysokiej temperaturze na dużą wysokość (od gorącej do zimnej) za pomocą wysokowydajnego nośnika;
C) Podczas badania wyłącznie materiałów zewnętrznych (materiałów opakowania lub powierzchni sprzętu) materiał jest zrzucany z gorącej powłoki ochronnej statku powietrznego na dużych wysokościach i w niskiej temperaturze.

3.2.2 Kontrola bezpieczeństwa i stresu środowiskowego:
Oprócz tego, co opisano w 3.3, test ten ma zastosowanie do wskazania problemów związanych z bezpieczeństwem i potencjalnych usterek, które zwykle występują, gdy sprzęt jest wystawiony na działanie szybkości zmiany temperatury niższej niż temperatura ekstremalna (o ile warunki testu nie przekraczają parametrów projektowych limit wyposażenia). Chociaż test ten jest stosowany jako badanie przesiewowe naprężeń środowiskowych (ESS), można go również zastosować jako badanie przesiewowe (z wykorzystaniem szoków temperaturowych o bardziej ekstremalnych temperaturach) po odpowiedniej obróbce inżynieryjnej w celu wykrycia potencjalnych defektów, które mogą wystąpić, gdy sprzęt zostanie wystawiony na działanie warunków niższa niż temperatura ekstremalna.
Skutki szoku temperaturowego: GJB 150.5A-2009 Laboratorium Sprzętu Wojskowego Metoda badania środowiskowego Część 5: Test szoku temperaturowego:

4.1.2 Wpływ na środowisko:
Szok temperaturowy ma zwykle poważniejszy wpływ na część znajdującą się blisko zewnętrznej powierzchni urządzenia. Im dalej od powierzchni zewnętrznej (jest to oczywiście związane z właściwościami odpowiednich materiałów), tym wolniejsza jest zmiana temperatury i tym mniej oczywisty efekt. Skrzynie transportowe, opakowania itp. również zmniejszą wpływ szoku temperaturowego na zamknięty sprzęt. Gwałtowne zmiany temperatury mogą tymczasowo lub trwale wpłynąć na działanie urządzenia. Poniżej przedstawiono przykłady problemów, które mogą wystąpić, gdy sprzęt jest narażony na szok temperaturowy. Uwzględnienie następujących typowych problemów pomoże określić, czy ten test jest odpowiedni dla testowanego sprzętu.

A) Typowe efekty fizyczne to:
1) Rozbijanie pojemników szklanych i przyrządów optycznych;
2) Zablokowane lub luźne części ruchome;
3) Pęknięcia w granulkach stałych lub kolumnach w materiałach wybuchowych;
4) Różne szybkości skurczu lub rozszerzania lub indukowane szybkości odkształcenia różnych materiałów;
5) Deformacja lub pęknięcie części;
6) Pękanie powłok powierzchniowych;
7) Wycieki w szczelnych kabinach;
8) Awaria ochrony izolacji.

B) Typowe skutki chemiczne to:
1) Rozdzielenie komponentów;
2) Awaria zabezpieczenia odczynnika chemicznego.

C) Typowe efekty elektryczne to:
1) Zmiany elementów elektrycznych i elektronicznych;
2) Gwałtowne skraplanie się wody lub szronu powodujące awarie elektroniczne lub mechaniczne;
3) Nadmierna elektryczność statyczna.

Cel testu szoku temperaturowego: Można go wykorzystać do wykrycia wad konstrukcyjnych i procesowych produktu na etapie rozwoju inżynieryjnego; można go wykorzystać do sprawdzenia zdolności adaptacji produktów do środowisk szoku temperaturowego podczas finalizacji produktu lub identyfikacji projektu i etapów produkcji masowej, a także zapewnić podstawę do finalizacji projektu i decyzji o akceptacji produkcji masowej; gdy jest stosowany jako badanie stresu środowiskowego, ma na celu wyeliminowanie wczesnych usterek produktu.

Rodzaje testów zmian temperatury dzielą się na trzy typy zgodnie z normami IEC i normami krajowymi:
1. Test Na: Gwałtowna zmiana temperatury z określonym czasem konwersji; powietrze;
2. Test nrb: Zmiana temperatury z określoną szybkością zmian; powietrze;
3. Test Nc: Gwałtowna zmiana temperatury przy dwóch zbiornikach cieczy; płyn;

W przypadku powyższych trzech testów, w testach 1 i 2 jako medium wykorzystuje się powietrze, a w trzecim jako medium wykorzystuje się ciecz (wodę lub inną ciecz). Czas konwersji 1 i 2 jest dłuższy, a czas konwersji 3 jest krótszy.