Thử nghiệm "Double 85": Làm thế nào các buồng nhiệt độ và độ ẩm liên tục mô phỏng các điều kiện cực đoan để giả mạo độ tin cậy của sản phẩm

Trong sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong các lĩnh vực như điện tử, ô tô, quang điện và vật liệu mới, một thuật ngữ chuyên môn thường được nghe thấy là "Xét nghiệm 85 đôi".nghe có vẻ hơi bí ẩnThiết bị cốt lõi có nhiệm vụ thực hiện quy trình quan trọng này là Phòng nhiệt độ và độ ẩm liên tục.Bài viết này cung cấp một cái nhìn chi tiết về những gì kiểm tra "Double 85" bao gồmCác chỉ số thử nghiệm tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như IEC61215 và IEC61646,cũng như các thông số kỹ thuật trong nước như GB/T19394.

Xét nghiệm "85 lần" là gì?

"Double 85" là một thuật ngữ phổ biến trong ngành công nghiệp mô tả chính xác một bộ điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cụ thể:

Đầu tiên "85": Tạm dịch đến nhiệt độ + 85 °C.

Thứ hai "85": Tề cập đến độ ẩm tương đối 85% RH.

Do đó, the "Double 85 Test" typically involves placing test samples inside a Constant Temperature and Humidity Chamber and maintaining the environment at a constant +85°C and 85% RH for an extended period to conduct aging, độ bền, hoặc đánh giá độ tin cậy.

Hiểu sâu hơn:
Thử nghiệm "Double 85" không chỉ đơn giản là sự kết hợp của hai con số.Nó mô phỏng các môi trường nhiệt độ và độ ẩm cao cực cao thường thấy vào mùa hè ở nhiều khu vực trên thế giới.Môi trường này rất hung hăng và hoạt động như một chất xúc tác mạnh mẽ cho các sản phẩm, đặc biệt là các thành phần điện tử và điện,nhanh chóng phơi bày các khiếm khuyết tiềm ẩn.

Tại sao 85°C chứ không phải 95°C hay 60°C?

Thử nghiệm Double 85 là một tiêu chuẩn được thiết lập bởi các kỹ sư kiểm tra độ tin cậy để tăng tốc quá trình kiểm tra vòng đời sản phẩm.hiếm khi gặp phải điều kiện nhiệt độ 85 °C và độ ẩm 85%Do đó, thử nghiệm Double 85 không nhằm tái tạo môi trường sử dụng thực tế mà là mô phỏng độ tin cậy của sản phẩm trong điều kiện cực đoan.

Trong khi nhiệt độ và độ ẩm cao hơn có thể giống hơn với một số môi trường thực tế, tại sao không chọn điều kiện thử nghiệm khắc nghiệt hơn?cho thấy các lỗi xảy ra trong điều kiện thử nghiệm cực đoan như vậy thường không phản ánh các vấn đề sẽ phát sinh trong quá trình sử dụng thực tế sản phẩmThay vào đó, chúng thường gây ra bởi áp lực quá mức do chính điều kiện thử nghiệm.Phương pháp thử nghiệm Double 85 đã được công nhận là phù hợp hơn với các kịch bản thực tếNó đáp ứng hiệu quả nhu cầu đánh giá độ tin cậy của sản phẩm trong điều kiện cực đoan, làm cho nó trở thành một phương pháp thử nghiệm lý tưởng và hợp lý.

Tại sao phải làm bài kiểm tra "85 lần"?

Mục đích chính của thử nghiệm "Double 85" là thử nghiệm căng thẳng tăng tốc.Các vấn đề có thể mất nhiều năm để biểu hiện trong điều kiện môi trường tự nhiên có thể xuất hiện chỉ trong hàng trăm hoặc thậm chí hàng chục giờ trong điều kiện nghiêm ngặt "Double 85"Các mục tiêu đánh giá chính của nó bao gồm:

Đánh giá dung nạp vật liệu: Kiểm tra liệu vật liệu phi kim loại như nhựa, cao su, lớp phủ và chất keo có biến dạng, đổi màu, già hoặc phân hủy dưới nhiệt độ và độ ẩm cao không.

Kiểm tra độ tin cậy của thành phần: Kiểm tra liệu các thành phần điện tử như mạch tích hợp, PCB, tụ và điện trở có thể hoạt động ổn định trong điều kiện cực đoan hay không,ngăn ngừa ăn mòn bên trong, di cư ion, mạch mở hoặc mạch ngắn do nhiệt ẩm.

Kiểm tra sự ổn định tổng thể của sản phẩm: Đánh giá liệu hiệu suất niêm phong, tính chất cơ học và hiệu suất điện của sản phẩm cuối cùng (ví dụ: điện thoại di động, bộ điều khiển ô tô,Máy biến đổi năng lượng mặt trời, pin) đáp ứng các tiêu chuẩn.

Kiểm tra tuổi thọ tăng tốc: Bằng cách áp dụng căng thẳng vượt xa điều kiện sử dụng bình thường, đánh giá nhanh tuổi thọ và tỷ lệ thất bại của sản phẩm,cung cấp hỗ trợ dữ liệu để cải thiện thiết kế và kiểm soát chất lượng.

Nói một cách đơn giản, một sản phẩm vượt qua thử nghiệm "Double 85" chứng minh khả năng hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường khắc nghiệt, cho thấy độ tin cậy cao hơn và chất lượng đáng tin cậy hơn.

CácPhòng nhiệt độ và độ ẩm liên tục: Thiết bị chính cho "Double 85"

A Constant Temperature and Humidity Chamber capable of performing the "Double 85" test must possess the following key systems and characteristics to meet the precision requirements of the aforementioned standards:

Hệ thống sưởi ấm: Sử dụng các yếu tố sưởi ấm chất lượng cao để tăng nhiệt độ phòng nhanh chóng và đồng đều lên 85 ° C.

Hệ thống làm lạnh: Quan trọng đối với giai đoạn làm mát và kiểm soát độ ẩm (thông qua khử ẩm), mặc dù thử nghiệm đòi hỏi nhiệt độ cao.Thông thường sử dụng máy lạnh nén cơ khí.

Hệ thống làm ẩm: lõi để đạt được độ ẩm cao 85% RH. Thông thường sử dụng nồi hơi để sản xuất hơi nước tinh khiết hoặc phương pháp bay hơi nước để tiêm hơi nước chính xác vào buồng.

Hệ thống điều khiển: Một bộ điều khiển vi xử lý tiên tiến đóng vai trò là "bộ não", cho phép thiết lập và duy trì chính xác các giá trị nhiệt độ và độ ẩm,với giám sát thời gian thực để đảm bảo biến động ở trong phạm vi dung nạp (e.g, nhiệt độ ± 0,5°C, độ ẩm ± 2% RH).

Cảm biến: Cảm biến nhiệt độ PT100 chính xác cao và cảm biến độ ẩm dung lượng cung cấp phản hồi dữ liệu thời gian thực cho hệ thống điều khiển để điều khiển vòng kín.

Xây dựng buồng: Nội thất thường được làm bằng thép không gỉ chống ăn mòn, dễ làm sạch.Nó có cách điện tuyệt vời và niêm phong để đảm bảo một môi trường bên trong ổn định mà không mất năng lượng.

Thủ tục thử nghiệm "Double 85" điển hình

Một thử nghiệm tiêu chuẩn "Double 85" thường theo các bước sau (sử dụng JESD22-A101 làm ví dụ):

Chuẩn bị mẫu và thử nghiệm ban đầu: Thực hiện kiểm tra trực quan và thử nghiệm hiệu suất điện trên mẫu, ghi lại dữ liệu cơ bản.

Cài đặt tham số: Cài đặt chặt chẽ nhiệt độ mục tiêu (+ 85 °C), độ ẩm mục tiêu (85% RH), thời gian (ví dụ: 1000 giờ) và kết nối nguồn cung ứng thiên vị theo tiêu chuẩn trên bộ điều khiển.

Khởi động: Thiết bị bắt đầu hoạt động, sưởi ấm và làm ẩm theo chương trình đã đặt trước. Nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát chặt chẽ trong các giá trị được đặt (ví dụ: Temp ± 0,5 °C,Độ ẩm ± 2% RH).

Hoạt động liên tục và giám sát: Phòng duy trì các điều kiện "Double 85" và điện áp thiên vị trong toàn bộ thời gian đặt, trong khi tình trạng thiết bị được theo dõi.

Khôi phục: Sau khi thử nghiệm, các mẫu được ổn định trong một khoảng thời gian xác định (ví dụ: 24 giờ) trong điều kiện phục hồi nhiệt độ phòng / độ ẩm tiêu chuẩn.

Kiểm tra và đánh giá cuối cùng: Tiến hành kiểm tra cuối cùng toàn diện đối với các mẫu.So sánh kết quả với dữ liệu trước khi thử nghiệm và xác định vượt qua / không dựa trên các tiêu chí thất bại được xác định trong tiêu chuẩn (e.g., liệu biến số chuyển động vượt quá giới hạn, trục trặc chức năng).

Nhiệt độ 85°C và độ ẩm tương đối 85%.Môi trường thử nghiệm nghiêm ngặt này tăng tốc độ lão hóa vật liệu và tiết lộ các khiếm khuyết tiềm năng, do đó đóng một vai trò quan trọng trong kiểm soát chất lượng trên nhiều ngành công nghiệp.Các phần sau đây chi tiết các sản phẩm và vật liệu điển hình yêu cầu thử nghiệm Double 85 và phân tích sự cần thiết của thử nghiệm đó..

Sản phẩm điện tử và điện

Các thành phần điện tử, bảng mạch và thiết bị cuối là chủ đề chính của thử nghiệm Double 85.và cảm ứng có xu hướng đến các vấn đề như di cư kim loại và giảm hiệu suất cách nhiệt dưới độ ẩm cao và nhiệt độVí dụ, nếu một bo mạch chủ điện thoại thông minh cho thấy oxy hóa khớp hàn hoặc mạch ngắn sau khi thử nghiệm Double 85 500 giờ, cần cải thiện các quy trình đóng gói.Thử nghiệm suy thoái tiềm năng (PID) cho các mô-đun quang điện (bảng năng lượng mặt trời) cũng dựa trên điều kiện Double 85, vì độ ẩm tăng tốc di cư ion giữa thủy tinh và phim EVA, dẫn đến giảm hiệu quả sản xuất điện.Các nguồn cung cấp năng lượng cho người lái LED và Đơn vị điều khiển điện tử ô tô (ECU) yêu cầu thử nghiệm này để xác minh độ tin cậy của chúng trong khí hậu nhiệt đới hoặc môi trường nhiệt độ cao như khoang động cơ.

Vật liệu và lớp phủ polyme

Việc đánh giá khả năng chống thời tiết của vật liệu phi kim loại như nhựa, cao su và chất kết dính không thể tách rời khỏi thử nghiệm Double 85.

- Nhựa kỹ thuật: PA66 (Nylon) có xu hướng hấp thụ độ ẩm và phân phối trong môi trường ẩm và nhiệt, dẫn đến giảm độ bền cơ học.Các thành phần như bộ sưu tập hút ô tô đòi hỏi kiểm tra khả năng chống thủy phân.

- Vật liệu niêm phong: Khi các miếng dán cao su silicone được sử dụng để niêm phong các cạnh của các mô-đun quang điện, thử nghiệm Double 85 có thể mô phỏng 25 năm lão hóa ngoài trời.điều chỉnh công thức là cần thiết.

-Bộ phủ và lớp phủ:Thử nghiệm được sử dụng trên sơn sơn điện ô tô và lớp phủ tia UV trên vỏ thiết bị để kiểm tra viếng hoặc vỏ.Nứt được quan sát thấy trong lớp phủ bảng điều hòa không khí của một thương hiệu sau 240 giờ thử nghiệm đã được truy xuất trở lại quá trình làm cứng không đủ.

Năng lượng mới và thiết bị lưu trữ năng lượng

Các vật liệu được sử dụng trong pin lithium, chẳng hạn như anode, cathode, bộ tách và chất điện giải, rất nhạy cảm với độ ẩm.giúp phát hiện sự sản xuất khí có thể gây sưng pinTrong một trường hợp, một tế bào pin 18650 đã trải qua một mạch ngắn bên trong do sự co lại của bộ tách trong quá trình thử nghiệm, khiến nhà sản xuất chuyển sang bộ tách phủ gốm.Lớp phủ trên tấm hai cực cho pin nhiên liệu hydro cũng yêu cầu thử nghiệm này để xác minh khả năng chống ăn mòn, vì độ ẩm làm trầm trọng thêm sự ăn mòn điện hóa của tấm kim loại.

Các thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô

Ngoài các thiết bị điện tử ô tô đã đề cập trước đây, các thành phần sau đây cũng cần được thử nghiệm:

- Các dây chuyền dây và kết nối: cách điện PVC có thể trở nên mong manh trong điều kiện nhiệt ẩm, và oxy hóa các lớp phủ đầu cuối có thể dẫn đến sự tiếp xúc kém.yêu cầu dây chuyền dây chuyền để chịu được 1,000 giờ trong điều kiện Double 85 mà không bị hỏng.

- Vật liệu nội thất: Trong các thử nghiệm lão hóa nhiệt ẩm cho bọt polyurethane ghế, nếu lượng khí thải formaldehyde vượt quá tiêu chuẩn, phải sử dụng các chất phụ gia dễ bay hơi thấp.

-Sản phẩm cao su:Nếu lưỡi lau kính gió cho thấy cứng hoặc nứt sau khi thử nghiệm, cần điều chỉnh hệ thống hóa thạch.

Sản phẩm quân sự và hàng không vũ trụ

Thiết bị trên không và các thành phần vệ tinh phải chịu được môi trường khắc nghiệt.Thử nghiệm gấp đôi 85 trên một mô-đun avionics cho một máy bay chiến đấu lộ các vấn đề nứt trong hợp chất nhựa epoxyCác pin mặt trời silicon cho các tấm pin mặt trời tàu vũ trụ được sàng lọc bằng cách sử dụng thử nghiệm này để chọn các mô hình chống lại PID.

Vật liệu y tế và bao bì

- Vật liệu nhựa y tế: Nếu độ minh bạch của vật liệu PP được sử dụng trong ống tiêm giảm sau khi thử nghiệm, nó có thể ảnh hưởng đến việc đánh giá sự ổn định của thuốc.

- Bao bì dược phẩm: Blister nhôm-nhựa dễ bị phân lớp trong môi trường ẩm-nắng, đòi hỏi phải xác minh hiệu suất dính.

- Bao bì khử trùng: Vật liệu như Tyvek cần duy trì chức năng rào cản vi khuẩn sau khi được thử nghiệm.

Tiêu chuẩn thử nghiệm và các quy định trong ngành

Các lĩnh vực khác nhau tuân thủ các tiêu chuẩn cụ thể:

- Ngành công nghiệp điện tử:IEC 60068-2-66 (kiểm tra HALT), JESD22-A101 (kiểm tra độ ẩm ở trạng thái ổn định)

- Ngành công nghiệp quang điện: IEC 61215 (Xét nghiệm chu kỳ nhiệt ẩm), UL 1703

- Ngành công nghiệp ô tô: ISO 16750-4, Volkswagen PV1210

- Tiêu chuẩn quân sự:GJB 150.9A-2009 (Xét nghiệm nhiệt ẩm cho thiết bị quân sự)

Kết luận

Kiểm tra "Double 85", với cặp số dường như đơn giản, thể hiện việc theo đuổi chất lượng sản phẩm, được hỗ trợ bởi một hệ thống tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia nghiêm ngặt.Phòng nhiệt độ và độ ẩm không đổi, là công cụ cho phép mục tiêu này, mô phỏng môi trường cực đoan." theo một "phương pháp học" được xác định (các tiêu chuẩn khác nhau) để phơi bày điểm yếu của sản phẩm một cách chủ độngĐó là triết lý "dựa vào các hành động về tiêu chuẩn và chuẩn bị cho những ngày mưa" đảm bảo các sản phẩm đến với người tiêu dùng cuối cùng có thể chịu được thử nghiệm thời gian và môi trường, an toàn hơn,đáng tin cậy hơn, và bền hơn.