PRODUCT CLASSIFICATION
在產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)過程中,耐使用性是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵指標之一。產(chǎn)品在實際使用中會面臨溫度、濕度、振動等多種環(huán)境因素的綜合作用,其性能和壽命會受到不同程度的影響。小型環(huán)境試驗箱憑借體積小巧、操作便捷、精準可控等特點,能夠在實驗室環(huán)境中模擬各種復雜的自然環(huán)境和使用場景,對產(chǎn)品進行耐使用性測試,為評估產(chǎn)品在實際使用條件下的可靠性和耐久性提供科學依據(jù),在電子、儀器儀表、醫(yī)療器械等眾多行業(yè)中得到廣泛應用。
為保證箱內(nèi)環(huán)境參數(shù)的均勻性,小型環(huán)境試驗箱在結(jié)構設計上進行了優(yōu)化。箱體內(nèi)壁采用鏡面不銹鋼材質(zhì),不僅耐腐蝕,還能減少熱量損失和水汽吸附。內(nèi)部設置合理的風道結(jié)構,配合高轉(zhuǎn)速風機,使熱空氣、水汽和振動能量在箱內(nèi)充分循環(huán),避免出現(xiàn)溫度、濕度或振動的局部偏差。同時,樣品架采用鏤空設計,減少對氣流和振動傳遞的阻礙,確保樣品各部位都能均勻承受環(huán)境應力。
樣品準備:選取 3-5 件同一批次、無明顯缺陷的產(chǎn)品作為測試樣品,對每件樣品進行編號和初始狀態(tài)記錄,包括外觀、性能參數(shù)(如電子產(chǎn)品的開機時間、電池容量,儀器儀表的測量精度等)。對于有可拆卸部件的產(chǎn)品,如手機電池、儀器外殼等,需檢查其連接是否牢固。
試驗參數(shù)設定:根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境和相關標準,設定小型環(huán)境試驗箱的溫度、濕度、振動等參數(shù)以及測試時間和循環(huán)次數(shù)。例如,對于智能手機的測試,可設定溫度循環(huán)范圍為 - 10℃-50℃,每個循環(huán)包括升溫(1℃/min)、高溫保持(2h)、降溫(1℃/min)、低溫保持(2h),濕度設定為常溫下 50% RH、高溫階段 80% RH,測試循環(huán)次數(shù)為 100 次,同時設定每小時進行一次開關機和屏幕操作。
設備檢查與校準:在測試前,對小型環(huán)境試驗箱的溫度、濕度、振動等參數(shù)進行校準,使用標準溫度計、濕度計和振動測量儀對設備的顯示值進行驗證,確保其誤差在允許范圍內(nèi)。檢查設備的運行狀態(tài),如加熱、制冷、加濕、除濕系統(tǒng)是否正常工作,風機、振動電機是否運行平穩(wěn),安全保護裝置(如超溫報警、過載保護)是否靈敏可靠。
樣品放置與連接:將準備好的樣品按照規(guī)定的方式放置在試驗箱內(nèi)的樣品架上,確保樣品之間留有足夠的空間,不相互遮擋氣流和振動傳遞。對于需要進行性能監(jiān)測的樣品,如傳感器、電子設備等,通過專用線纜將其與外部的測量儀器連接,實時采集樣品的性能數(shù)據(jù)。
啟動試驗與監(jiān)測:啟動小型環(huán)境試驗箱,按照設定的參數(shù)開始試驗。在試驗過程中,實時監(jiān)測箱內(nèi)的溫度、濕度、振動參數(shù)以及樣品的性能數(shù)據(jù),每隔一定時間(如 1h)記錄一次數(shù)據(jù)。同時,定期觀察樣品的外觀變化,如是否出現(xiàn)變形、開裂、變色、部件脫落等情況。若發(fā)現(xiàn)異常情況,如設備參數(shù)失控、樣品出現(xiàn)嚴重損壞等,應立即停止試驗,分析原因并采取相應措施。
中間性能檢測:在測試進行到一定階段(如 50% 的循環(huán)次數(shù))時,暫停試驗,將樣品取出,在標準環(huán)境(溫度 25℃±2℃,相對濕度 50%±5% RH)下放置 1-2h,然后對樣品進行全面的性能檢測,與初始狀態(tài)數(shù)據(jù)進行對比,評估樣品在測試過程中的性能衰減情況。
樣品取出與檢查:測試結(jié)束后,待試驗箱內(nèi)環(huán)境參數(shù)恢復到常溫常濕狀態(tài),取出樣品,對其外觀進行詳細檢查,記錄是否有新的損壞情況,如裂紋擴展、部件松動、表面涂層脫落等。
性能復測與數(shù)據(jù)分析:在標準環(huán)境下對樣品進行全面的性能復測,包括各項功能指標和性能參數(shù),將復測結(jié)果與初始數(shù)據(jù)和中間檢測數(shù)據(jù)進行對比分析。計算性能參數(shù)的變化率、故障發(fā)生次數(shù)等指標,評估產(chǎn)品的耐使用性等級。例如,對于智能手機,若經(jīng)過 100 次溫度循環(huán)測試后,電池容量下降不超過 20%,無明顯功能故障,則說明其耐使用性較好。
測試報告撰寫:根據(jù)測試過程記錄和數(shù)據(jù)分析結(jié)果,撰寫測試報告。報告內(nèi)容應包括測試目的、測試樣品信息、試驗設備參數(shù)、測試流程、測試數(shù)據(jù)、結(jié)果分析、結(jié)論與建議等,為產(chǎn)品的質(zhì)量評估和改進提供詳細的參考資料。
材料老化失效:在長期的溫度、濕度作用下,產(chǎn)品的材料可能發(fā)生老化。如塑料外殼在高溫環(huán)境下會出現(xiàn)變脆、開裂、變色;橡膠密封圈在高濕環(huán)境下會發(fā)生溶脹、硬化,失去密封性能;電子元件的焊點在溫度循環(huán)中因熱脹冷縮產(chǎn)生疲勞,出現(xiàn)虛焊、脫焊。
性能參數(shù)漂移:溫度、濕度、振動等環(huán)境因素會導致產(chǎn)品的性能參數(shù)發(fā)生漂移。如傳感器在溫度變化時,其輸出信號的零點和靈敏度會發(fā)生偏移;電子電路中的電容、電阻等元件在高溫高濕環(huán)境下,參數(shù)會發(fā)生變化,導致電路性能不穩(wěn)定;儀器儀表的機械傳動部件在振動作用下,會出現(xiàn)磨損、松動,影響測量精度。
功能故障:在環(huán)境應力的綜合作用下,產(chǎn)品可能出現(xiàn)功能故障。如智能手機在低溫環(huán)境下電池無法放電導致關機;儀器儀表的顯示屏在高溫高濕環(huán)境下出現(xiàn)花屏、黑屏;醫(yī)療器械的電機在振動過程中因線路接觸不良而停止工作。
材料優(yōu)化:針對材料老化失效問題,選擇更耐溫、耐濕、抗老化的材料。如將電子產(chǎn)品的塑料外殼材料由普通 ABS 塑料更換為耐高溫的 PC/ABS 合金;將密封圈材料由普通橡膠更換為耐老化的氟橡膠;對電子元件的焊點采用無鉛焊料,并進行焊點強化處理,提高其抗疲勞性能。
結(jié)構設計改進:通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構,提高其抗環(huán)境應力的能力。如在電子產(chǎn)品內(nèi)部增加散熱通道,減少高溫對元件的影響;在儀器儀表的機械部件連接處采用彈性連接,減輕振動帶來的磨損和松動;對醫(yī)療器械的線路進行固定和防護,避免因振動導致接觸不良。
工藝提升:改進生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。如在電子元件焊接過程中,控制焊接溫度和時間,確保焊點質(zhì)量;對塑料部件進行表面處理,提高其耐候性;在產(chǎn)品組裝過程中,嚴格控制裝配精度,減少因結(jié)構間隙導致的性能不穩(wěn)定。
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