冷熱溫度沖擊試驗(yàn)箱(Thermal Shock Test Chamber 或 Cold and Hot Temperature Shock Test Chamber)是專門用于測試材料、電子元件、設(shè)備或產(chǎn)品在經(jīng)歷快速溫度變化時(shí)的耐受性和穩(wěn)定性的設(shè)備。其原理是在短時(shí)間內(nèi)將樣品暴露于高溫和極低溫的環(huán)境中,通過冷熱交替的方式模擬產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中可能遇到的惡劣溫度變化。
高低溫沖擊試驗(yàn)機(jī) 產(chǎn)品型號
型號
DR-H203-100
DR-H203-150
DR-H203-225
DR-H203-500
DR-H203-800
DR-H203-1000
內(nèi)箱尺寸(WxHxD)mm
400x500x500
500x600x500
500x750x600
700x800x900
1000x1000x800
1000x1000x1000
溫度范圍
G:-20℃ ~ +100℃(150℃);Z:-40℃ ~ +100℃(150℃);D:-70℃ ~ +100℃(150℃)
結(jié)構(gòu)
三箱式(低溫區(qū)、高溫區(qū)、測試區(qū)) / 兩箱式(低溫區(qū)、高溫區(qū)、吊籃)
氣門裝置
強(qiáng)制的空氣裝置氣門 / 吊籃
內(nèi)箱材質(zhì)
鏡面不銹鋼 SUS 304
外箱材質(zhì)
霧面拉絲不銹鋼板 / 冷軋鋼板烤漆
測試架
不銹鋼架
冷凍系統(tǒng)
二段式
冷卻方式
半密閉式雙段壓縮機(jī)(水冷式)/ 全封閉式雙段壓縮機(jī)(風(fēng)冷式)
高溫區(qū)溫度
+60 ℃~ +2 0 0 ℃
低溫區(qū)溫度
-10 ℃~ -80 ℃ /-10 ℃~ -70 ℃
高溫沖擊溫度范圍
+60 ℃~ + 150 ℃
低溫沖擊溫度范圍
-10 ℃~ - 55 ℃ /-10 ℃~ -65 ℃
溫度均勻度
± 2 ℃
溫度波動度
± 1.0 ℃
高溫沖擊時(shí)間
Rt ~ +150 ℃ /5min
低溫沖擊時(shí)間
Rt ~ -55 ℃ /5min Rt ~ -65 ℃ /5min
預(yù)熱時(shí)間
45min
預(yù)冷時(shí)間
100min
冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī) 設(shè)備性能可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行理解:
溫度控制與范圍 :溫度冷熱沖擊試驗(yàn)箱能夠精確控制高低溫度的范圍,通常低溫可達(dá)-70℃,高溫可達(dá)+150℃或更高 。
快速溫度變化 :設(shè)備能夠在極短的時(shí)間內(nèi)(通常幾秒到幾分鐘)完成溫度的轉(zhuǎn)換,模擬真實(shí)的溫度沖擊環(huán)境 。
溫度波動度與均勻性 :溫度波動度通常要求控制在±0.5℃以內(nèi),溫度均勻度在±2℃以內(nèi),確保試驗(yàn)箱內(nèi)各個(gè)位置的樣品都能經(jīng)歷相似的溫度沖擊條件 。
安全保護(hù) :具備過溫、過載、短路等多重安全保護(hù)措施,確保試驗(yàn)過程的安全性 。
數(shù)據(jù)記錄與分析 :現(xiàn)代冷熱沖擊試驗(yàn)箱通常配備有數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),便于后續(xù)分析 。
控制系統(tǒng) :控制器采用的可編程觸摸液晶顯示屏,具有PID參數(shù)自整定功能,能夠自動進(jìn)行詳細(xì)的故障顯示和報(bào)警 。
結(jié)構(gòu)特性 :內(nèi)箱材質(zhì)通常采用1.2mm SUS#304不銹鋼,外箱材質(zhì)采用1.2mm冷軋鋼板,表面噴漆處理,保溫層采用高強(qiáng)度PU發(fā)泡與高密度防火玻璃纖維棉(厚度100mm) 。
溫度沖擊范圍與恢復(fù)時(shí)間 :溫度沖擊范圍可從-30℃至150℃,溫度恢復(fù)時(shí)間通常在5分鐘以內(nèi) 。
切換時(shí)間 :兩箱式試驗(yàn)箱的樣品轉(zhuǎn)移時(shí)間通常小于10秒,三箱式試驗(yàn)箱則通過控制氣體流動來完成溫度沖擊,切換時(shí)間快速 。
噪音控制 :設(shè)備運(yùn)行時(shí)的噪音控制在65db以內(nèi) 。
耐用性和可靠性 :設(shè)備采用高強(qiáng)度、高可靠性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保了設(shè)備的高可靠性和使用壽命 。
環(huán)保型制冷劑 :使用環(huán)保型制冷劑,確保設(shè)備更加符合環(huán)境保護(hù)要求 。
三箱結(jié)構(gòu)冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī)的測試標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下幾項(xiàng) :
GB/T2423.1-2008試驗(yàn)A低溫試驗(yàn)方法 :規(guī)定了電工電子產(chǎn)品在低溫條件下的試驗(yàn)方法,適用于評估產(chǎn)品在低溫環(huán)境下的性能和可靠性 。
GB/T2423.2-2008試驗(yàn)B高溫試驗(yàn)方法 :規(guī)定了電工電子產(chǎn)品在高溫條件下的試驗(yàn)方法,用于測試產(chǎn)品在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和耐久性 。
GB/T10592-2008高低溫箱技術(shù)條件 :涉及高低溫試驗(yàn)箱的技術(shù)條件,包括設(shè)備的性能要求和測試方法 。
GJB150.3-1986JUN用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法:高溫試驗(yàn) :JUN用標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了JUN用設(shè)備在高溫條件下的試驗(yàn)方法 。
GJB360A-96方法107溫度沖擊試驗(yàn)的要求 :JUN用標(biāo)準(zhǔn),涉及溫度沖擊試驗(yàn)的具體要求和方法 。
IEC60068-2-14基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)范第2部分試驗(yàn)N溫度變化 :國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了在特定時(shí)間內(nèi)快速溫度變化試驗(yàn)的方法,包括溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間、保持時(shí)間和極限值等參數(shù) 。
ISO16750-4 :涉及汽車電子設(shè)備在冷熱沖擊環(huán)境下的試驗(yàn)條件和方法 。
冷熱溫度沖擊試驗(yàn)箱 (Thermal Shock Test Chamber 或 Cold and Hot Temperature Shock Test Chamber )是專門用于測試材料、電子元件、設(shè)備或產(chǎn)品在經(jīng)歷快速溫度變化時(shí)的耐受性和穩(wěn)定性的設(shè)備。其原理是在短時(shí)間內(nèi)將樣品暴露于高溫和極低溫的環(huán)境中,通過冷熱交替的方式模擬產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中可能遇到的惡劣 溫度變化。
工作原理 冷熱溫度沖擊試驗(yàn)箱 通過模擬 惡劣溫度的快速交替,迅速改變試驗(yàn)室內(nèi)的溫度條件。通常,測試會分為兩部分:
高溫階段 :設(shè)備先被加熱至高溫(如 +80°C 到 +150°C),以模擬高溫環(huán)境。
低溫階段 :然后設(shè)備被迅速冷卻到低溫(如 -40°C 到 -70°C),以模擬低溫環(huán)境。
快速切換 :設(shè)備通常在幾分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)完成冷熱溫度的轉(zhuǎn)換,這種快速切換能夠有效模擬產(chǎn)品在惡劣 溫度變化下的應(yīng)力反應(yīng)。
應(yīng)用領(lǐng)域 冷熱 溫度沖擊試驗(yàn)箱廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,以確保產(chǎn)品在惡劣 氣候條件下能夠穩(wěn)定工作,主要包括:
電子行業(yè) :用于測試電子元器件、電池、集成電路板等在冷熱沖擊下的可靠性,尤其是智能手機(jī)、平板電腦、汽車電子產(chǎn)品等。
汽車行業(yè) :對汽車零部件(如電子控制系統(tǒng)、傳感器、汽車電池等)進(jìn)行溫度沖擊測試,確保其在不同氣候條件下正常運(yùn)行。
航空航天 :在航空航天領(lǐng)域,航天器和設(shè)備常常暴露在惡劣 溫度變化下,冷熱溫度 沖擊試驗(yàn)箱幫助評估設(shè)備在太空環(huán)境下的適應(yīng)能力。
材料科學(xué) :測試各種材料(如塑料、金屬、涂層材料等)在惡劣 溫度變化下的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。
消費(fèi)品 :包括家電、LED燈具、家具等,測試這些產(chǎn)品在不同溫度環(huán)境下的耐久性。
性能要求與特點(diǎn) 溫度范圍 :冷熱溫度 沖擊試驗(yàn)箱通常具有較寬的溫度調(diào)節(jié)范圍,可以從高溫(如 +150°C)降到低溫(如 -70°C),適應(yīng)各種應(yīng)用需求。
溫度變化速率 :要求試驗(yàn)箱能夠?qū)崿F(xiàn)快速的溫度變化速率,通常是每分鐘 1°C 至 10°C??焖俚臏囟茸兓梢阅M真實(shí)世界中的惡劣 環(huán)境變化。
溫度均勻性 :為了確保測試的準(zhǔn)確性,試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度均勻性非常重要,通常要求溫度變化過程中,箱內(nèi)的溫差不超過 2°C 至 3°C。
多區(qū)域設(shè)計(jì) :某些型號的冷熱溫度 沖擊試驗(yàn)箱采用 雙區(qū)設(shè)計(jì) (Two-zone Design),即分別設(shè)有高溫區(qū)和低溫區(qū),樣品可以在兩個(gè)區(qū)域之間快速切換,進(jìn)行交替溫度沖擊。
測試標(biāo)準(zhǔn) 冷熱溫度 沖擊試驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)和測試通常需要符合一些國際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
IEC 60068-2-14 :國際電工委員會(IEC)標(biāo)準(zhǔn),涉及溫度循環(huán)測試。
MIL-STD-810 :美國jun用標(biāo)準(zhǔn),適用于JUN用設(shè)備的環(huán)境測試。
ASTM D 3332 :美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(ASTM)標(biāo)準(zhǔn),適用于測試材料在惡劣溫度變化下的性能。
JIS C 60068-2-14 :日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了電子產(chǎn)品的溫度循環(huán)測試。
常見測試項(xiàng)目 高低溫沖擊測試 :快速從高溫環(huán)境切換至低溫環(huán)境,觀察樣品在這種快速溫度變化下是否出現(xiàn)裂紋、破損或其他故障。
溫度循環(huán)測試 :在一系列高溫和低溫之間循環(huán),持續(xù)一定周期,以評估長期耐用性。
濕熱環(huán)境測試 :結(jié)合濕度變化進(jìn)行測試,模擬濕氣對設(shè)備在溫度變化中的影響。
優(yōu)勢與挑戰(zhàn) 優(yōu)勢 :提高產(chǎn)品的可靠性 :通過模擬惡劣溫度變化,發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)計(jì)缺陷,減少產(chǎn)品在實(shí)際使用中的故障率。
確保質(zhì)量控制 :冷熱溫度沖擊試驗(yàn)?zāi)軌驇椭a(chǎn)商保證產(chǎn)品在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
符合國際標(biāo)準(zhǔn) :完成冷熱溫度沖擊測試后,產(chǎn)品能符合諸如汽車、電子、軍事等行業(yè)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
挑戰(zhàn) :設(shè)備成本較高 :冷熱溫度 沖擊試驗(yàn)箱的技術(shù)要求較高,設(shè)備本身價(jià)格較貴,且維護(hù)成本較大。
測試周期較長 :溫度變化的過程需要時(shí)間,特別是在進(jìn)行多次循環(huán)測試時(shí),測試周期可能較長,影響生產(chǎn)效率。
樣品損壞風(fēng)險(xiǎn) :由于溫度變化劇烈,樣品在測試過程中可能遭遇損壞,尤其是材料不夠堅(jiān)固或設(shè)計(jì)不合理的產(chǎn)品。
總結(jié) 冷熱溫度 沖擊試驗(yàn)箱是測試產(chǎn)品和材料在 惡劣冷熱環(huán)境下的耐受性與穩(wěn)定性的關(guān)鍵設(shè)備。通過模擬溫度劇烈變化,幫助企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)確保其產(chǎn)品在實(shí)際使用中的可靠性、長壽命和高性能。