Die Norm „EN IEC 60068-2-14 Umweltprüfungen - Teil 2-14: Prüfungen - Prüfung N: Temperaturänderung“, die auf einer europäischen Norm basiert und anschließend von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) veröffentlicht wurde, beschreibt Prüfmethoden, die spezifische Änderungen der Umgebungstemperatur beinhalten, um deren Auswirkungen auf Proben zu analysieren.
Die Prüfung auf Temperaturvariabilität dient dazu, die Auswirkungen einer oder mehrerer aufeinanderfolgender Temperaturänderungen auf eine Probe zu ermitteln. Sie ist nicht dazu geeignet, die Auswirkungen von Einwirkung niedriger oder hoher Temperaturen aufzuzeigen.
Die Auswirkungen der Temperaturänderung bei den Tests werden durch Folgendes bestimmt:
In der Welt der Elektronik und Elektromechanik ist Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Von Smartphones bis hin zu industriellen Sensoren sind Geräte ständig Umwelteinflüssen ausgesetzt, und kaum einer ist so heimtückisch wie schnelle Temperaturschwankungen. Die Norm EN IEC 60068-2-14 ist ein internationaler Standard zur Prüfung der Wärmebeständigkeit von Produkten.
Diese Norm gewährleistet, dass Bauteile, Geräte und Baugruppen realen Temperaturschwankungen unter Druck standhalten, ohne zu reißen. Sie ist Teil der umfassenderen Normenreihe IEC 60068, einem kompletten Satz von Prüfverfahren für Umwelttests, die anspruchsvolle Bedingungen wie extreme Kälte, extreme Hitze, Vibrationen und mehr simulieren. Diese spezielle Norm konzentriert sich auf Thermoschock, also abrupte Temperaturänderungen, die zu starker Ausdehnung, Kontraktion oder Materialschädigung führen können. Die Einhaltung der Norm EN IEC 60068-2-14 hilft Herstellern, kostspielige Rückrufaktionen zu vermeiden und das Vertrauen der Verbraucher zu stärken.
Die Norm EN IEC 60068-2-14 bewertet im Wesentlichen, wie gut ein Produkt schnellen oder wiederholten Änderungen der Umgebungstemperatur standhält. Es geht nicht um die Beständigkeit gegenüber dauerhaft hohen oder niedrigen Temperaturen. Hierfür sind Normen wie IEC 60068-2-1 (Kälte) oder IEC 60068-2-2 (trockene Hitze) relevant. Vielmehr zielt die Norm auf Übergangseffekte ab, d. h. Spannungen, die durch unterschiedliche Ausdehnung, Kontraktion oder Rissbildung bei schnellen Temperaturänderungen entstehen.
Wenn eine Leiterplatte, die gerade aus einem heißen Lager kommt, auf die Ladefläche eines kalten Lkw trifft oder ein medizinisches Gerät schnell von einem sonnenverbrannten Krankenwagen in eine klimatisierte Notaufnahme transportiert wird, entstehen im Inneren des Geräts hohe Temperaturgradienten, insbesondere in der Nähe von Wärmequellen wie Widerständen. Die Strahlung einer Komponente kann benachbarte Komponenten erwärmen, während der Rest kalt bleibt. Dies führt zu Mikrospannungen, die Lötstellen beschädigen, Leiterplatten verziehen oder Dichtungen lösen können. Diese Norm bewertet die elektrische und mechanische Leistungsfähigkeit, die Materialkonformität und die allgemeine strukturelle Integrität unter diesen künstlichen Belastungen.
Die Hauptziele der Norm EN IEC 60068-2-14 sind folgende:
Die Norm EN IEC 60068-2-14 unterstützt Ingenieure bei der frühzeitigen Risikobewertung und der Iteration von Konstruktionen, indem sie wiederholbare Testmethoden mit festgelegten Schweregraden definiert.
Die Norm EN IEC 60068-2-14 gilt für ein breites Spektrum elektrotechnischer Produkte: Einzelkomponenten, komplette Baugruppen und sogar Gehäuse. Sie eignet sich ideal für elektronische Geräte in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Konsumgüter- und Medizintechnik. Allerdings ist sie keine allumfassende Norm. Die Prüfmuster müssen den Betriebszustand widerspiegeln, und die Tests gehen, sofern nicht anders angegeben, von einem ausgeschalteten Zustand aus (um thermische Effekte auszuschließen).
Diese Norm gilt nicht ausschließlich für Hoch-/Tieftemperaturbeständigkeit oder Dichtheit. Sie gilt auch nicht für unverpackte Produkte unter Vibrationen oder anderen dynamischen Bedingungen, es sei denn, sie werden mit anderen Komponenten gemäß IEC 60068 kombiniert.
Die Norm EN IEC 60068-2-14 umfasst zwei grundlegende Prüfvarianten (Na und Nb), die jeweils an unterschiedliche Stoßintensitäten angepasst sind. Die Prüfungen beinhalten die Exposition der Probe gegenüber kontrollierten Temperaturzyklen in Klimakammern mit Haltezeiten zur Stabilisierung. Die Expositionszeiten variieren je nach Probentyp (z. B. wärmeableitende oder nicht wärmeableitende Proben), sind jedoch so kalibriert, dass realistische Belastungen ohne unnötige Übertreibungen erzeugt werden.
Der Zyklus besteht aus Stabilisierung bei niedriger Temperatur, Transfer bei hoher Temperatur, Stabilisierung und erneutem Transfer. Typischerweise werden 3 bis 15 Zyklen durchgeführt. Die Temperatur ändert sich um etwa 10 bis 15 Grad pro Minute und ahmt so natürliche Tagesschwankungen oder Übergänge zwischen Lagerung und Nutzung nach.
Es eignet sich ideal zur Bewertung der allgemeinen Robustheit in nicht-extremen Szenarien, wie z. B. bei Unterhaltungselektronik, in unterschiedlichen Klimazonen.
Das Zyklusprofil ähnelt dem von Na, ist jedoch auf bis zu 10 Zyklen beschleunigt, mit schnellem Eintauchen für einen sofortigen Schock. Durch die Flüssigkeitsübertragung entstehen nahezu augenblicklich steilere Steigungen.
Es simuliert extreme Bedingungen wie die Belastung unter der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs oder plötzliche Höhenabfälle, ähnlich wie bei militärischer Ausrüstung. Die Überprüfung der Flüssigkeitsverträglichkeit ist erforderlich, um Verunreinigungen zu vermeiden.
Beide Methoden messen die Temperatur von Proben (nicht nur von Raumluft) präzise, wobei die Toleranzen in der neuesten Version verbessert wurden. Die Genauigkeitsstufen lassen sich an die Produktspezifikationen anpassen, Standardwerte gewährleisten jedoch die Wiederholbarkeit.
Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN IEC 60068-2-14 Umweltprüfungen – Teil 2-14: Prüfungen – Prüfung N: Temperaturänderung“ an.
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