EN IEC 60068-2-14 Skúšky vplyvov prostredia – Časť 2-14: Skúšky – Skúška N: Zmena teploty

EN IEC 60068-2-14 Skúšky vplyvov prostredia – Časť 2-14: Skúšky – Skúška N: Zmena teploty

Norma „EN IEC 60068-2-14 Skúšky vplyvov prostredia – Časť 2-14: Skúšky – Skúška N: Zmena teploty“, ktorá je založená na európskej norme a následne ju publikovala Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC), opisuje skúšobné metódy zahŕňajúce špecifické zmeny teploty okolia na analýzu ich vplyvov na vzorky.

EN IEC 60068-2-14 Skúšky vplyvov prostredia – Časť 2-14: Skúšky – Skúška N: Zmena teploty

Testovanie teplotných zmien je určené na určenie vplyvu zmeny teploty alebo následných zmien teploty na vzorku. Nie je určené na preukázanie účinkov spôsobených vystavením nízkej alebo vysokej teplote.

Vplyv zmeny teploty v testoch sa určuje takto:

  • Horné a dolné hodnoty teploty kondicionovania, pri ktorých dôjde k zmene.
  • Časy kondicionovania, počas ktorých sa testovaná vzorka uchováva pri týchto teplotách.
  • Rýchlosť zmeny medzi týmito teplotami.
  • Počet cyklov kondicionovania.
  • Množstvo preneseného tepla vstupujúceho do vzorky alebo vystupujúceho zo vzorky.
  • Tepelná vodivosť vzorky a jej materiálov.
  • Rýchlosť zmeny teploty na povrchu (alebo na príslušných miestach) alebo v jadre vzorky.

Vo svete elektronických a elektromechanických výrobkov je spoľahlivosť záchranným lanom. Od smartfónov až po priemyselné senzory sú zariadenia neustále bombardované environmentálnymi stresormi a len máloktoré môžu byť také zákerné ako rýchle výkyvy teploty. Norma EN IEC 60068-2-14 je medzinárodná norma, ktorá testuje tepelnú odolnosť výrobku.

Táto norma zabezpečuje, že komponenty, zariadenia a zostavy dokážu odolať skutočným tepelným výkyvom pod tlakom bez praskania. Je súčasťou širšej série noriem IEC 60068, komplexného súboru metód environmentálnych testov navrhnutých na simuláciu náročných podmienok, ako je extrémny chlad, spaľujúce teplo, vibrácie a ďalšie. Táto konkrétna norma sa zameriava na tepelné šoky, čo sú náhle zmeny teploty, ktoré môžu spôsobiť rozťahovanie, zmršťovanie alebo vážne degradovanie materiálov. Súlad s normou EN IEC 60068-2-14 pomáha výrobcom vyhnúť sa nákladným sťahovaniam z trhu a zvyšuje dôveru spotrebiteľov.

Norma EN IEC 60068-2-14 v podstate hodnotí, ako dobre výrobok odoláva rýchlym zmenám teploty okolia alebo sérii takýchto zmien. Nejde o to, či odoláva trvalo vysokým alebo nízkym teplotám. V tomto ohľade sú relevantné normy ako IEC 60068-2-1 (chlad) alebo IEC 60068-2-2 (suché teplo). Namiesto toho sa zameriava na prechodové efekty, t. j. na napätia vyplývajúce z rozdielnej rozťažnosti, zmršťovania alebo praskania, ku ktorým dochádza pri rýchlej zmene teplôt.

Keď doska plošných spojov čerstvo prepravená z horúceho skladu narazí na korbu mraziaceho nákladného auta alebo keď sa zdravotnícka pomôcka rýchlo presunie zo slnkom rozpálenej sanitky na klimatizovanú pohotovosť, vo vnútri zariadenia sa vytvárajú vysoké teplotné gradienty, najmä v blízkosti zdrojov tepla, ako sú rezistory. Žiarenie z jednej súčiastky môže zohrievať susednú, zatiaľ čo zvyšok zostáva studený, čo vedie k mikronapätiam, ktoré môžu porušiť spájkované spoje, zdeformovať dosky plošných spojov (PCB) alebo uvoľniť tesnenia. Táto norma hodnotí elektrický a mechanický výkon, zhodu materiálu a celkovú štrukturálnu integritu pri týchto umelých napätiach.

Hlavné ciele normy EN IEC 60068-2-14 sú nasledovné:

  • Overenie výkonu: Zabezpečenie bezporuchového fungovania zariadenia po šoku.
  • Hodnotenie materiálov: Testovanie toho, ako sa komponenty a kombinácie (napr. kovy a plasty) správajú pri tepelných cykloch.
  • Štrukturálna analýza: Identifikácia slabých miest v montáži, ktoré by mohli viesť k zlyhaniu v dynamických prostrediach.

Norma EN IEC 60068-2-14 pomáha inžinierom posúdiť riziká a včas iterovať na návrhoch definovaním opakovateľných testovacích metód so stanovenými úrovňami závažnosti.

Norma EN IEC 60068-2-14 sa vzťahuje na širokú škálu elektrotechnických výrobkov: nebalené komponenty, kompletné zostavy a dokonca aj uzavreté kryty. Je ideálna pre elektronické zariadenia v automobilovom, leteckom, spotrebnom a zdravotníckom priemysle. Nie je však vyčerpávajúcou normou. Vzorky musia reprezentovať prevádzkové použitie a testy nepredpokladajú zapnutý stav, pokiaľ nie je uvedené inak (na izoláciu tepelných účinkov).

Táto norma sa nevzťahuje výlučne na odolnosť voči vysokým/nízkym teplotám alebo integritu tesnenia. Nevzťahuje sa ani na nebalené výrobky vystavené vibráciám alebo iným dynamickým podmienkam, pokiaľ nie sú kombinované s inými komponentmi podľa normy IEC 60068.

Norma EN IEC 60068-2-14 obsahuje dva základné varianty testov (Na a Nb), pričom každý je prispôsobený rôznym intenzitám nárazov. Testy zahŕňajú vystavenie vzorky kontrolovaným teplotným cyklom v komorách s okolitými teplotami a časy zotrvania na zabezpečenie stabilizácie. Časy expozície sa líšia v závislosti od typu vzorky (napr. teplo odvádzajúca alebo teplo neodvádzajúca), ale sú kalibrované tak, aby generovali realistické napätia bez zbytočného preháňania.

  • Test Na – Postupná zmena teploty (vzduch-vzduch): Vzorka cyklicky prechádza medzi dvoma komorami pri nastavených teplotách (napr. -40 stupňov až +85 stupňov) s dobou prenosu 1 – 3 minúty, aby sa simulovali mierne zmeny teploty okolia.

Profil cyklu je stabilizácia pri nízkej teplote, prenos pri vysokej teplote, stabilizácia a opätovný prenos. Typicky sa vykonáva 3 až 15 cyklov. Teplota sa mení približne o 10 až 15 stupňov za minútu, čím napodobňuje prirodzené denné výkyvy alebo prechody medzi skladovaním a používaním.

Je ideálny na vyhodnotenie celkovej robustnosti v neextrémnych scenároch, ako je napríklad spotrebná elektronika v rôznych klimatických podmienkach.

  • Číslo testu – Rýchla zmena teploty (ponorenie do kvapaliny): Vzorka sa ponorí do horúcich a studených kúpeľov (napr. olej s teplotou +125 stupňov a glykol s teplotou -65 stupňov), čo zabezpečí čas ponorenia 5 – 15 minút na kúpeľ a prenos trvá menej ako 10 sekúnd.

Profil cyklovania je podobný ako pri Na, ale zrýchlený až na 10 cyklov s rýchlym ponorením pre okamžitý šok. Cyklovanie vytvára strmšie svahy takmer okamžite prostredníctvom prenosu tekutín.

Simuluje drsné podmienky, ako je napríklad pobyt pod kapotou motorového vozidla alebo náhle poklesy nadmorskej výšky, podobne ako pri vojenskej technike. Na zabránenie kontaminácie je potrebné overenie kompatibility kvapalín.

Obe metódy merajú teplotu vzorky (nielen vzduchu v miestnosti) s presnosťou a v najnovšej verzii sú tolerancie sprísnené. Úrovne presnosti je možné prispôsobiť podľa špecifikácií produktu, ale predvolené hodnoty zaručujú opakovateľnosť.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby pre podniky v súlade s normou „EN IEC 60068-2-14 Environmentálne skúšky - Časť 2-14: Skúšky - Skúška N: Zmena teploty“.

WhatsApp