冷熱沖擊試驗(yàn),又稱溫度沖擊試驗(yàn)或高低溫沖擊試驗(yàn),是將試樣交替暴露在低溫和高溫空氣(或合適的惰性氣體)中,使其能承受快速溫度變化的影響。用于確定組件、設(shè)備和其他產(chǎn)品承受環(huán)境溫度快速變化的能力。它用于評(píng)估產(chǎn)品對(duì)環(huán)境溫度快速變化的適應(yīng)性,是設(shè)備設(shè)計(jì)鑒定試驗(yàn)和批量生產(chǎn)階段常規(guī)試驗(yàn)中不可缺少的試驗(yàn),在某些情況下也可用于環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)。可以說冷熱沖擊試驗(yàn)箱在驗(yàn)證和提高設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性方面的應(yīng)用頻率僅次于振動(dòng)和高低溫試驗(yàn)。
冷熱沖擊試驗(yàn)的目的
事實(shí)上,冷熱沖擊試驗(yàn)箱作為一種工具,在產(chǎn)品開發(fā)的不同階段有不同的用途:
2.1、工程開發(fā)階段可用于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝缺陷;
2.2.為產(chǎn)品定型或批量生產(chǎn)階段的設(shè)計(jì)評(píng)審和驗(yàn)收決策提供依據(jù);
2.3.當(dāng)應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)力篩選時(shí),目的是除產(chǎn)品的早期故障。
因此,在編制開發(fā)過程不同階段的環(huán)境試驗(yàn)大綱或篩選大綱、試驗(yàn)報(bào)告或篩選報(bào)告時(shí),應(yīng)體現(xiàn)冷熱沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康?,不宜表述模糊或籠統(tǒng)。
3.測試要求
3.1初始溫度要求
雖然一般冷熱沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中沒有提到或硬性規(guī)定冷熱沖擊試驗(yàn)的起始溫度,但這是進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)必須考慮的問題,因?yàn)檫@涉及到試驗(yàn)是在低溫下結(jié)束還是在高溫下結(jié)束,這決定了產(chǎn)品是否需要干燥,導(dǎo)致試驗(yàn)時(shí)間延長。
如果在測試結(jié)束時(shí)將被測產(chǎn)品從冷熱沖擊試驗(yàn)箱(室)中取出,應(yīng)在正常測試大氣條件下將其恢復(fù),直到樣品溫度穩(wěn)定。這種操作不可避免地會(huì)導(dǎo)致試樣表面冷凝,并引入溫度對(duì)產(chǎn)品的影響。從而改變測試的性質(zhì)。
根據(jù)GBJ 150實(shí)施指南,為了除這種影響,避免長期回收,延長試驗(yàn)的實(shí)施時(shí)間,樣品可在50℃的高溫箱中回收,待冷凝物干燥后,溫度可穩(wěn)定在常溫。實(shí)施指南中提出可以改變初始沖擊溫度,從低溫開始測試,這樣測試結(jié)果可以避免高溫時(shí)冷熱沖擊試驗(yàn)箱冷凝。但兩種測試方法使被測樣品經(jīng)歷了6次極端溫度(3次高溫,3次低溫)和5次溫度沖擊,但不同沖擊方向的次數(shù)不同。這兩種試驗(yàn)可能的試驗(yàn)結(jié)果基本相同,但后一種試驗(yàn)方法不需要增加干燥時(shí)間,縮短了冷熱沖擊試驗(yàn)的時(shí)間。
3.2測試時(shí)間要求
3.2.1.GJB150.5規(guī)定了1h的下限,即如果溫度穩(wěn)定時(shí)間小于1h,則必須是1h。如果大于1h,則使用大于1h的時(shí)間;
3.2.2、GB2423.22給出了從10分鐘到3小時(shí)的5個(gè)時(shí)間等級(jí),根據(jù)冷熱沖擊試驗(yàn)箱測得的產(chǎn)品溫度穩(wěn)定時(shí)間,采用接近的時(shí)間或可選的時(shí)間等級(jí)作為保溫時(shí)間。
3.810F方法503.4中,沒有規(guī)定具體的時(shí)間或可選的時(shí)間等級(jí),直接采用產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間或產(chǎn)品在環(huán)境中的真實(shí)暴露時(shí)間。
在溫度沖擊試驗(yàn)中,重要的是建立不同材料脹縮不一致引起的應(yīng)力。實(shí)際的熱沖擊有可能發(fā)生在測試產(chǎn)品之外。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,不需要穩(wěn)定整個(gè)產(chǎn)品的溫度,但前提是被測產(chǎn)品的溫度與測試溫度一致。這個(gè)意見雖然有一定的道理,但是很難實(shí)施,因?yàn)椴豢赡茉诋a(chǎn)品表面安裝很多傳感器,另外產(chǎn)品各個(gè)部分的傳熱能力不一致,被測產(chǎn)品內(nèi)部相鄰部分的傳熱能力也不一致,很難確定。
4.冷熱沖擊試驗(yàn)參考標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 2423.22;IEC 60068-2-14;EIA-364-32;軍用標(biāo)準(zhǔn)-202
設(shè)備型號(hào):ASR-50E
測試溫度范圍:-75℃ ~ 200℃
高溫設(shè)定范圍:+60℃ ~+200℃ASR-50E
低溫設(shè)定范圍:0℃ ~-75℃ASR-50E
溫度變化率:≤5分鐘ASR-50E
內(nèi)箱尺寸:670×650×460毫米