環境試驗培訓之一.ppt

環境試驗培訓 之一 date1華永儀校環境實驗系列教材 培訓目標 1. 了解並掌握環境試驗的原理、方法， 及主要技術指標 2. 了解各環境應力對產品的影響 3. 了解並掌握環境試驗的設計方法 date2華永儀校環境實驗系列教材 內容構成 1. 環境試驗的意義 2. 環境試驗項目舉例 3. 環境試驗對產品的影響 4. 環境試驗內容 （- 重點） 5. 環境試驗設計 6. 環境應力篩選方法 date3華永儀校環境實驗系列教材 1. 拿破侖和希特勒都曾遠征俄羅斯，但都以失 敗告終，一個重要的原因就是其武器裝備和運輸 工具不適應寒冷環境。朝鮮戰場上，也是由於低 溫使美軍電子探測系統的故障率高達80%，而延 誤戰機。 2. 二戰期間，美軍從美國運至東南亞的機載 電子設備60%到達目的地後不能正常使用，將 近一半以上的備用電子設備在倉庫時就已經失 效。這些問題引起美軍的極大重視，經確認大 多數設備失效問題是起因于亞洲熱帶多雨潮濕 環境下的濕熱應力混合作用。 案例 date4華永儀校環境實驗系列教材 3. 舉一個我們公司的近期案例： (隱去） 想一下，是什麼原因導致了這種結果？ 案例 date5華永儀校環境實驗系列教材 當今環境試驗的應用已擴展到軍工和民用的 所有部門，從電子電工、儀器儀錶、機械製造到 鐵路、交通、船舶、水利、化工等部門都離不開 環境試驗。爲了提高産品的質量，特別是爲了使 電子電工産品在各種環境條件下達到預定的性能 保證可靠的使用，了解、掌握和研究環境試驗是 必不可少的。 環境試驗意義 環境試驗是考核産品對容許的最嚴酷環境條 件的適應性。通過環境試驗在較短時間內，會暴 露出在一般環境中較長時間不易暴露出來的故障 機理，對提高産品的可靠性有重要作用。 date6華永儀校環境實驗系列教材 1. 研製階段：考核所選用的元器件、設計的結構、採用的工 藝等能否滿足實際環境的要求和存在的缺陷。通常用加速和 強化的方法進行。 2. 定型階段：確定産品的主要技術指標是否達到設計要求，能 否適用於預定的環境，能否保證預計的壽命並滿足安全要求, 産品可能遇到的環境因素都要通過環境試驗來考核。 3. 生産階段：一是檢查産品的工藝質量，例如通過振動試驗來 檢查焊接質量和連接緊固性。二是在正常生産中，當生産工 藝有重大變更時，或當生産了一段相當長的時間後，用環境 試驗來檢查其質量的穩定性。 4. 驗收階段：産品出廠時，爲了保證質量必須進行一定專案的 環境試驗。通常是抽樣進行，而且只進行非破壞性試驗。 環境試驗應用 date7華永儀校環境實驗系列教材 1. 氣候： 恆定高溫(操作、儲存)、恆定低溫（操作、儲存）、 恆定溫濕度（操作、儲存）、 交變溫濕度、溫度循環、冷熱沖擊 2. 機械 ： 正弦振動、隨機振動、沖擊、落下 3. 靜電 ： 抗靜電，emc（抗電磁幹擾） 4. 其他 ： 腐蝕大氣（鹽霧、臭氧）、沙塵、霉菌、空氣壓力、 輻射、聲振、防水 5. 綜合 ： 以上各項目的綜合 環境試驗項目 date8華永儀校環境實驗系列教材 1. 恆溫恆濕機：機台規格及能力見附件 環境試驗設備 date9華永儀校環境實驗系列教材 2. 冷熱沖擊機：機台規格及能力見附件 環境試驗設備 date10華永儀校環境實驗系列教材 3. 振動機：機台規格及能力見附件 環境試驗設備 date11華永儀校環境實驗系列教材 4. 落下沖擊機：機台規格及能力見附件 環境試驗設備 date12華永儀校環境實驗系列教材 5. 落下機：機台規格及能力見附件 環境試驗設備 date13華永儀校環境實驗系列教材 環境應力可以引起産品失效，由下圖可見各種應力對產品的影響比例。 環境應力對產品的影響 其中溫度和濕度所引發的失效占所有環境應力引發失效的60%左右。 date14華永儀校環境實驗系列教材 “10規則” ： 環境應力對產品的影響 當周圍環境溫度上升10時，産品壽命就會減少一半；當溫度 上升20時，産品壽命就會減少到四分之一。 依據這個經驗法則，我們能得到一個非常有用的加速試驗公式 。 a= 2 (t試驗 t常溫)/10 （a ：時間加速因數） date15華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 例：某產品要求常溫下的mtbf為 50000小時(=2083天=8.86年)。 (可以採用高溫加速的方法減少試驗時間) t常溫 = 25 度 ， t試驗 = 85 度 ， 則 a= 2 (85 25)/10 =64 試驗時間為： 50000h/64 = 781.25h = 32天 date16華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 (溫度） date17華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 (溫度） date18華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 (溫度變化） 在溫度變化發生時，幾乎所有的材料都會 出現膨脹或收縮。這種膨脹與收縮引起了元器 件、零部件之間的配合、密封及內部應力發生 變化。由於溫度不均勻，使元器件、零部件的 收縮不均勻，就會引起零部件的局部應力集中 。金屬結構在加熱和冷卻交替作用下會由於自 生的應力和彎曲引起的疲勞而損壞。 date19華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 (濕度） date20華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 (濕度） date21華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 (機械應力） 機械應力所造成的失效主要是連接器、繼 電器等連接部件，當然對裝配工藝不合理的設 計也容易引起元器件的脫落和引線短裂，對元 器件內部工藝不良的産品會引起開路、短路、 間歇連接。 date22華永儀校環境實驗系列教材 環境應力對產品的影響 (機械應力） 机械力失效象受影响的部件 振断裂