寿命试验是为了验证产品在规定条件下,处于工作(使用)状态或储存状态时,其寿命到底有多长,即要了解产品在一定应力条件下的寿命。寿命试验的目的,一是发现产品中可能过早发生耗损的零部件,以确定影响产品寿命的根本原因和可能采取的纠正措施;二是验证产品在规定条件下的使用寿命、贮存寿命是否达到规定的要求。
寿命试验的分类
寿命试验可以分为加速寿命试验(Accelerated LifeTesting, ALT)、常规寿命试验(Normal Life Testing)、耐久性试验(Durability Testing)、可靠性增长试验(Reliability Growth Testing)、环境应力筛选试验(Environmental Stress Screening, ESS)等。
除模拟正常使用状态或储存状态进行寿命试验外,对于高可靠性产品而言,寿命试验时间很长。为了缩短试验时间,在不改变故障模式和故障机理的条件下,用增加应力水平(如温度、湿度、电压等)来加速产品的失效过程,从而在较短时间内获得产品的寿命数据的方法称为加速寿命试验。
加速寿命试验:通过施加高于正常使用条件的应力,如增加载荷、提高转速等,使产品更快地出现失效情况,从而缩短试验时间。例如,对机械弹簧进行加速寿命试验时,增大其承受的拉伸或压缩力,使其在较短时间内达到疲劳断裂的状态,然后根据加速模型换算出正常使用条件下的寿命。按照增加应力的方式,加速寿命试验可以分为恒定应力、步进应力、序进应力加速寿命试验三种。ALT适用于需要快速评估产品寿命的情况,可以缩短试验时间,降低成本,常用于电子产品、材料等领域,但需要准确选择加速应力,以避免过度加速导致失效模式与实际使用不符。
常规寿命试验是在正常使用条件下进行长期测试,以评估产品在实际使用环境中的寿命。它适用于对试验时间要求不高的产品,如家用电器、机械设备等。常规寿命试验的试验条件与实际使用条件一致,结果更为准确,但是试验周期长,成本较高。
进行加速寿命试验必须确定一系列的参数,包括(但不限于):试验持续时间、样本数量、试验目的、要求的置信度、需求的精度、费用、加速因子、外场环境、试验环境、加速因子计算、威布尔分布斜率或β参数(β < 1表示早期故障,β> 1 表示耗损故障) 。用加速寿命试验方法确定产品寿命,关键是确定加速因子,而有时这是最困难的。
加速测试方法
(1) 利用标准里现有模型。Arrhenius模型、Coffin2Manson模型和Norris2Lanzberg模型等。使用现有模型比用试验方法来确定加速因子节省时间,并且所需样本少,但不是很精确,且模型变量的赋值较复杂。
(2)通过试验确定的模型(需要大量试验样本和时间) 。若没有合适的加速模型,就需要通过试验导出加速因子。先将样本分成3个应力级别:高应力、中应力、低应力。制定试验计划确保在每一个应力级别上产生相同的失效机理。这是确定加速因子较精确的方法,但需要较长的时间和较多样本。
在电子电器产品研发过程中,寿命试验是必不可少的环节。通过寿命试验可以发现产品设计中的薄弱环节,如电子元件的选型不合理、电路设计的可靠性不足等,从而进行改进和优化。对于电子产品制造商来说,准确的寿命试验数据有助于制定产品的质保政策和售后服务计划,提高产品的市场竞争力。
实验室具备专业的可靠性测试工程师,检测技术精湛,高精度测试数据,宽范围的环境模拟,出具权威第三方检测报告,CNAS检测报告和CMA检测报告。
更多精彩: 建网站