I. Co je vibrační testování?
Vibrační testování je metoda ověřování spolehlivosti, která využívá laboratorní vybavení (vibrační platformu) k simulaci vibračního prostředí, kterému může být elektronický výrobek/deska plošných spojů vystavena během svého životního cyklu, a také k vyhodnocení jeho strukturální integrity, funkční integrity a trvanlivosti.
Jeho hlavním účelem není ničit, ale spíše odhalovat potenciální vady a ověřit:
1. Odhalte konstrukční vady: Objevte potenciální poruchy, jako je strukturální únava materiálu způsobená rezonancí, uvolněnými šrouby, odpájením součástek a zlomením konektoru.
2. Ověřte konstrukční pevnost: Potvrďte, že konstrukce, sestava a obal výrobku odolávají očekávanému vibračnímu namáhání bez poškození.
3. Vyhodnocení provozního výkonu: Monitorování, zda si produkt po vystavení vibracím zachová své specifikované funkce.
4. Certifikace shody: Splnění povinných standardních požadavků cílového trhu, zákazníků nebo odvětví.
Základní pracovní postup systému: Řídicí jednotka vibrací (vydává příkazy) → Výkonový zesilovač (zesiluje signály) → Vibrační platforma (generuje vibrace) → Upevnění produktu (upevňuje vzorek) → Snímač (zpětná vazba měření).
II. Hlavní typy vibračních zkoušek
Na základě různých vibračních metod se vibrační zkoušky dělí hlavně na následující kategorie:
1. Zkouška sinusových vibrací
Simuluje periodické, pravidelné vibrace, například vibrace způsobené rotujícími stroji, jako jsou motory, rotory a vrtule.
● Vibrace s pevnou frekvencí: Zkoušky se provádějí s jednou pevnou frekvencí, která se často používá k určení odolnosti proti vibracím v konkrétních frekvenčních bodech (například v rezonančních bodech).
● Vibrace s rozmítací frekvencí: Frekvence se mění plynule v určitém rozsahu. Používá se hlavně pro:
1) Hledání rezonance a prodleva: Identifikace bodu rezonanční frekvence produktu a kontinuální vibrace v tomto bodě za účelem posouzení jeho únavové životnosti.
2) Zkoumání frekvenční odezvy: Pochopení vibračních charakteristik produktu na různých frekvencích.
2. Zkoušky náhodných vibrací
Simuluje nepravidelné, širokopásmové buzení vibrací v reálných prostředích, jako je silniční doprava, přeprava letadel a odpalování raket. Jeho energie je náhodně rozložena napříč všemi frekvencemi, realističtější a v současnosti je nejpoužívanějším typem.
Vlastnosti: Současně aktivuje odezvu produktu na všech frekvencích, čímž efektivněji odhaluje vady.
3. Vibrace ve smíšeném režimu
Kombinujte sinusové a náhodné vibrace pro simulaci složitějších reálných prostředí (např. vrtulníky, které zažívají jak periodické vibrace rotoru, tak i náhodné vibrace vyvolané prouděním vzduchu).
4. Trojitá kombinace vibračního testu + teploty + vlhkosti
Současné použití tří druhů namáhání prostředí představuje jeden z nejpřísnějších testů spolehlivosti, který se používá k simulaci extrémně složitých prostředí (např. motorové prostory automobilů, letecká zařízení).
III. Hlavní normy pro vibrační testování
Normy specifikují zkušební podmínky (frekvenční rozsah, amplitudu, zrychlení, dobu trvání atd.). Volba normy závisí na typu produktu, způsobu přepravy, provozním prostředí a požadavcích zákazníka.
Následují základní standardy rozdělené podle odvětví:
| Průmysl/obor | Základní standard | Standardní název a stručný popis |
| Základní a obecné | IEC 60068-2-6 | |
| IEC 60068-2-64 | |
| ASTM D999 | |
| Vojenský a letecký průmysl | MIL-STD-810 | Americká vojenská norma, která zahrnuje komplexní testování vlivů prostředí; Metoda 514 (Vibrace) je směrodatnou směrnicí. |
| GJB 150/150A | Čínský národní vojenský standard, podobný MIL-STD-810, používaný pro domácí vojenské produkty. |
| RTCA DO-160 | Globální základní norma pro environmentální testování leteckých zařízení; Sekce 8 se zabývá vibračními testy. |
| Automobilová elektronika | ISO 16750-3 | |
| AEC-Q100 | |
| GB/T 28046.3 | odpovídající čínská národní norma pro vibrační testování automobilové elektroniky. |
| Standardy hlavních výrobců automobilů | jako například Volkswagen VW80000 a Ford BNS, jsou obecně přísnější než mezinárodní normy. |
| Spotřební elektronika | často odkazují na IEC 60068-2-6/64 nebo si značky (jako například Apple a Huawei) vyvíjejí vlastní interní testovací specifikace. |
|
| Balení a doprava | Řada ISTA (Mezinárodní asociace pro bezpečnou dopravu) | Řada ISTA 1-3 simuluje vibrace a otřesy v různých fázích přepravy a je celosvětově uznávaným standardem pro ověřování logistických obalů. |
| ASTM D4169 | |
IV. Základní prvky standardního obsahu
Bez ohledu na to, která norma bude dodržována, musí vibrační zkušební podmínky obvykle definovat následující parametry:
1. Typ vibrací: sinusové / náhodné / smíšené.
2. Frekvenční rozsah: např. 5–500 Hz.
3. Amplituda: Sinusové vibrace jsou obvykle reprezentovány posunutím nebo zrychlením; náhodné vibrace jsou reprezentovány křivkou výkonové spektrální hustoty.
4. Testovací osa: Testování se obvykle provádí postupně podél tří vzájemně kolmých os: X, Y a Z.
5. Doba testu: Trvání každé osy nebo celkový počet cyklů.
6. Stav produktu: Vypnutý, zapnutý nebo provádí specifický funkční cyklus.
Shrnutí
Vibrační testování je klíčovou metodou pro ověření spolehlivosti elektronických výrobků/desek plošných spojů. Vědeckou simulací vibračního prostředí lze elektronické výrobky testovat na budoucí environmentální namáhání ještě předtím, než se dostanou k zákazníkům. Výběr správného typu testu a standardu je podobný stanovení zátěžového pohovoru pro elektronické výrobky. Pouze úspěšným absolvováním tohoto testu lze zabránit potenciálním rizikům kvality způsobeným vnějšími vibracemi.
Společnost Benlida vyrábí desky plošných spojů (PCB) a desky plošných spojů (PCBA) již 14 let a nyní disponuje plně vybavenou laboratoří kvality a také provádí vibrační testy pro desky plošných spojů a elektronické výrobky. Pokud vaše elektronické výrobky potřebují vibrační testy, neváhejte kontaktovat společnost Benlida!
cs
WhatsApp