Испытания на экологическую и механическую надежность: могут ли герметичные изделия действительно «выдержать испытание»?

1. Термическое циклирование и испытания на тепловой удар.

В предыдущей статье проверялось, «запечатана» ли посылка; этот проверяет, может ли он «вынести наказание». Герметичные продукты в реальных условиях эксплуатации подвергаются изменениям температуры, особенно в аэрокосмической, автомобильной электронике и аналогичных областях. Изменения температуры вызывают термическое напряжение на границе раздела уплотнений, а длительное повторение может привести к растрескиванию. В качестве примера возьмем разъемы датчиков Xuri TO5 и TO8 для автомобильной электроники и корпус мощного лазера BOX-80*48-2PIN — только после прохождения термоциклирования и испытаний на термический удар они были одобрены для массовой поставки.

Испытание на термоциклирование: продукт чередуется между температурами от -65°C до +150°C, выдерживая при каждой экстремальной температуре не менее 15 минут, в течение десятков и сотен циклов. Затем поверхность уплотнения проверяется на наличие трещин и утечек.

Испытание на термический удар: изменение температуры еще более резкое — продукт мгновенно переносится из среды жидкого азота -65°C в высокотемпературную среду +150°C, время перехода <10 с. Это самое жесткое испытание на термическую нагрузку.

2. Механические испытания: вибрация, удары и постоянное ускорение.

Если температурные испытания вызывают тепловую нагрузку, то механические испытания проверяют механическую нагрузку — вместе они охватывают две основные причины отказа в эксплуатации. Герметичные изделия также должны выдерживать механические нагрузки, а три типа испытаний моделируют различные рабочие условия:

Виброиспытания — имитируют транспортную и эксплуатационную вибрацию на частотах 20~2000 Гц и ускорении до 20 g, длительностью от нескольких часов до десятков часов.

Механический удар — имитирует падение или взрывной удар с ускорением до 1500 g за 0,5 мс. Уплотняющая поверхность и штифты не должны сломаться.

Постоянное ускорение — моделирует сценарии запуска ракеты с ускорением до 30000 g, поддерживаемым в течение 1 минуты. Он проверяет общую прочность уплотнительной конструкции.

Все три типа испытаний подтверждают один и тот же вывод: уплотнительная конструкция не выйдет из строя в реальных рабочих условиях.

[Предварительный просмотр следующей статьи] Следующая статья: типичные дефекты герметизации стекла с металлом, способы их предотвращения и контроля.

[Глоссарий]

1. Термическое циклирование : испытание на надежность, которое циклически меняет высокие и низкие температуры, проверяя устойчивость уплотняющего интерфейса к термической усталости.

2. Термический удар : испытание на надежность с чрезвычайно быстрым изменением температуры (время перехода <10 с), проверка устойчивости к тепловому напряжению.

3. Постоянное ускорение : испытание на устойчивое ускорение с высокой перегрузкой, имитирующее экстремальные условия, такие как запуск ракеты.

4. g (сила перегрузки) : единица гравитационного ускорения, 1 g ≈ 9,8 м/с², используемая для количественной оценки уровней ускорения при механических испытаниях.