高加速寿命试验机介绍 试验机是如何工作的

　　什么是HALT/HASS HALT : Highly Accelerated Life Testing HASS : Highly Accelerated Stress Screen 徐晓东： 在研发的DVT阶段，将振动、温度、电及湿度等应力，进行各种不同的整 合，并以阶梯应力的方式，依序或同时施加在待测物体上面。 How it works ? 运用比一般环境更高的应力，有次序地加 载在测试物上，目的是发掘出新开发设计 出的产品的设计弱点，而能使负责设计与 开发的工程师，能够针对这项被暴露出的 弱点，进行评估，在必要的状况下，能够 准确地进一步改善在设计及制程上的这项 弱点，进而提升产品的可靠度。 ? 这种方法就是所谓的加速或加速应力试验 （ＡＳＴ），是可靠度试验的重要一环。 HALT/HASS/HASA的目的 加速产品上市 提升产品可靠度 HALT/HASS技术摘要 ?观念上：重点在改善、提升可靠度，而非评 估（因此，并非Go/No Go Test）。 ?方法上，必须深入掌握下列方法：高加速及 疲劳理论。多应力之量测、分析、加载。激 励vs.模拟。实时监控待测物反应。多元的弱 点及极限探讨。失效物理、根因关系。 ?技巧上：设备的操作及结果的判断。 基本原理 – 为何会失效？ ? 应力：引起零组件失效的因素。 – 单位面积上所承受的作用力大小。 F F – 如拉伸应力、剪切应力、弯曲应力、 A 动态应力。 – 应力为随机变量，以统计分布来描 述。 ? 强度：阻止零组件失效的因素。 ? – 单位面积上所承受的作用力大小。 – 如拉伸应力、剪切应力、弯曲应力、 應力 強度 动态应力。 – 应力为随机变量，以统计分布来描 述。 基本原理 – 为何会失效？ ? 应力强度 ? 失效 或 不可靠。 f(t) 應力 強度 t 不可靠區域 基本原理 – 为何会失效？ ? 产品因退化而强度降低 ? 失效。 強度 不可靠區域 應力 t0 t1 ... tn 基本原理 – 为何会失效？ ? 即使强度有所提升，但潜在疵病仍可能引致失 效。 f(t) 應力 強度 t 潛在疵病 不可靠區域 基本原理 – 如何不失效？ ? ESS或HASS剔除潜在疵病所引起的早夭期失 效。 ? RET或HALT提升产品强度。 f(t) 應力 強度 ESS HASS RET HALT t 潛在疵病 不可靠區域 基本原理 – 如何促发失效？ ? 施加加速应力，促使潜在疵病或脆弱设计成失 效，以提升产品强度。 加速 加速 提昇 f(t) 原始 應力 應力 應力 #1 #2 原始 強度 強度 t 潛在疵病 脆弱設計 Overview of HALT & HASS ? HALT – 获得产品操作以及破坏极限。 – 挖掘设计弱点及制程疵病所引致失效。 – 进行失效RCA，开发CA，并改正失效，提升可 靠度。 ? HASS研發 – 订定HASS规格底线。 – HASS验证： ? 剔除疵病效益的验证。 ? 不损及太多使用寿命的验证。 ? HASS生产 – 监控生产的筛选效益。 HALT & HASS的原理 ? 7075-T6铝的疲劳损伤S-N曲线KSI时，疲劳断裂循环数为2,000,000。 – 应力在80KSI时，疲劳断裂循环数为2,000。 ? 例如对铝制零组件插脚施加1,000Hz的振动，当应 力为40,000psi时，则将会在2,000sec后失效，而当 应力为80,000psi时，则将会在2sec后失效。 80 應力 60 (KSI) 40 7075-T6鋁 20 10 103 104 105 106 107 疲勞循環數(N) HALT & HASS的原理 ? 温变率和筛选时间的关系： – 温变率5oC/min需要筛选时间440hr。 – 温变率40oC/min需要筛选时间0.1hr。 100 溫變率 (oC/min) 10 1 1 Y=40X-0.347 10 102 103 溫度循環數 HALT & HASS的原理 ? 若振动位准降低为原來的1/2，则 – 在新位准下，需要1000倍的时间，或 – 在原来时间下，需要1000部振动机， 才能发现等价的失效数。 ? 若温变率从40oC/min降低5oC/min， 则 – 在5oC/min下，需要4400倍的时间，或 – 在原来时间下，需要4400部温度柜， 才能发现等价的失效数。 环境试验和HALT的主要差別 ?观念（鉴定 vs. 强化） ?方法（模拟 vs. 激励） ?技巧（微观 vs. 巨观） 基本原理 – 模拟 or 激励 ? 模拟(Simulation) – 模拟操作环境 – 试验：产品研发 ? 研发 ? 加速寿命试验(ALT) ? 品质鉴定试验(QT) ? 可靠度 ? 可靠强化试验(RET) ? TAAF：可靠度成长 – 环境条件： ? 自然环境 ? 诱发环境 ? 复合环境 ? 加速应力 – 试验裁适 ? 激勵(Stimulation) – 促发疵病成失效 – 筛选：制程 ? 零件及制程疵病 ? 零组件 ? 电路板 ? 单机 ? 系统 ? SAAF：制程精进 – 环境应力筛选 ? 温度循环 ? 随机振动 ? 湿度 ? 电力循环 ? 复合环境 – 应力筛选裁适 产品品质 ? 产品品质的特性： – 产品离开生产线的性能。 – 产品在使用操作中保持其离开生产性能之能力。 设计 制造 试验 ? 品质保证(1940~)?环境试验?产品环境适应性。 ? 可靠度保证(1960~)?可靠度试验?产品可靠性。 ? 确保产品品质及可靠度，环境试验及可靠度试验缺一 不可。 HALT/HASS和可靠度工程的关系 HALT/HASS/HASA的目的 加速产品上市 提升产品可靠度 基本原理 – 浴缸曲线 ESS & RET HASS & HALT 失 效 率 早夭 RET HALT 隨機失效 早夭期 使用期 ALT 磨耗 磨耗期 時間 加速可靠度工程(1990~) ? HALT : Highly Accelerated Life Testing ? HASS : Highly Accelerated Stress Screen 设计 阶段 生产 阶段 HALT 产品 强化 HASS 过程 检测 HALT的产品研发 花費 成本 5 4 3 2 1 0 1 DVT1 … DVTn HALT 進入 生產 節省成本 5 10 15 20 時間 Non-HALT v.s. HALT 失 效 工藝 設計 磨耗 率 瑕疵 瑕疵 失效 產品壽命 无执行HALT的产品寿命 失 效 率 工藝 瑕疵 HALT HASS HALT 磨耗 失效 HALT 產品壽命 执行HALT的产品寿命 经济上的考量 ? 尽早在产品设计阶段 发现设计弱点，可以 获得许多好处。 阶段 花费 设计阶段 $35 采购之前 $175 及早发现，提早治疗！ 生产之前 $368 装船之前 $17,000 顾客使用 $690,000 HALT v.s. DVT ? 不同的目的，不同的结果。 DVT ?验证产品符合规格。 ?验证产品于所遭遇环境 內可发挥功能。 ?当产品通过所有试验， 且没有发生失效时，它 才算成功。 HALT ?对产品施加超出规格的应力。 ?对产品持续施加应力，直到弱 点变成失效。 ?決定操作及破坏界限。 ?当产品失效被促发、获悉失效 模式、已采取CA且消除以及 界限已被决定，它才算成功。 HALT v.s. DVT – 关键性的差异 ? DVT是一种 “通过/不通过” 试验。 ? HALT则不是，故无所谓的 “通过/ 不通过” 问题，此乃因它没有预设的 界限来提供跨越。 目的不同，应力不同 DVT是模拟！ HALT是激发！ ? 使用环境条件。 ? 缓慢的温变率。 ? 传统正弦或随机 振动。 ? 温度极值。 ? 温变率极值。 ? 6自由度重复冲击 式的振动(RSV)。 HALT能否用來取代DVT？ HALT、HASS和传统方法的比较 阶段 設計 先導生產 生產 試驗類別 品質鑑定 HALT 壽命試驗 HASS研發 HASS安全性 可靠度展示 HASS HASS较佳化 目的 期望 方法 符合顧客需 最大邊際 求 最少試件 展示壽命 選擇規格及 設備 出廠許可確認 量測可靠度 精進可靠 度 最少成本 最大效益 顧客能接受 精進邊際 獲得所需 最少成本及 HASS後仍有 MTBF 最大可靠度 足夠壽命 通過 根本原因 最少成本 修正行動 最大效益 依序模擬實 階梯應力至 地環境 失效 實地模擬 最大時間壓 多次重複但無 縮 磨耗 實地模擬 加速激發 重複HASS 修訂輪廓 時間 數週 數天 數週 數天 數天 數月 數分 數週 應力位準 實地 超過實地 實地 超過實地 超過實地 實地 超過實地 超過實地 HALT和传统试验 ? 成本/时程的比较 产品 #1 - HALT ? 试验设备成本 - $8,000。 ? 三个试验样本。 ? 一个整合实验柜。 ? 不需振动夹具。 ? 5天完成。 产品 #2 – 传统 ? 试验设备成本 - $65,000 ? 二个试验样本。 ? 二个温度柜，二个振动台。 ? 二个振动夹具。 ? 7周完成。 结论： HALT提供较快速的上市时间(降低试验时间) 、降低工程成本及较统试验 方法为佳的试验结果。 高加速寿命试验 Highly Accelerated Life Test (HALT) HALT三部曲 ? HALT之前： – 试验及设计工程师在HALT执行之前，需召开 HALT委员会，考量测试软硬体、夹具、电缆 线、数据截取设备及资源分配等事宜，并开会 商议HALT试验计划及开始时间。 ? HALT： – 依据HALT委员会所律定试验计划，执行HALT。 ? HALT之后： – HALT报告完成后， HALT委员会成员再次集 会，研讨HALT期间所发现的议题，以指定各 议题的负责人员。各负责人必须随后向HALT 委员会报告各议题的根本原因及修正行动，以 利安排后续HALT的时程，再次验证修正行动 是否奏效。 HALT的议题 ? 为何执行HALT？ – 使产品成熟地进入市场，即更高的顾客满意度、 降低保固与服务成本及具有竞争优势，且使设 计研发成本花费最少。 ? HALT的优缺点为何？ – 优点：提升可靠度、节省成本、具竞争力、比 预期早上市、提高市场占有率。 – 缺点：需投资筹建HALT及HASS专用设备。 ? 为何对好产品施加应力极值？ – 尽快发掘失效，并加以改正。 – 获得产品操作及破坏界限。 HALT的好处 ? 迅速发现设计及制程的限制。 ? 评估及精进设计边际。 ? 获得边际的统计资讯。 ? 提升产品可靠度(MTBF)。 ? 降低开发时间及成本。 ? 在制造前消除设计问题。 ? 评估产品变更的工具。 HALT为设计工程师的设计强化工具，它没有预设的界限。

　　如何对纸板破裂试验机进行操作和调试?对一般不会使用人员来说，这个设备操作起来有些困难，在一些细节不注意的情况下很容易出现问题，因为用户在购买纸板破裂试验机时一定要严格按照海达说明书上操作，或者按照技术人员的指导来操作，为此，海达小编对这一问题作出了如下分析和解析：
　　
　　一、操作过程
　　
　　2、在确保有甘油和整台设备没有问题的情况下
　　
　　3、先把试样放入压盘内
　　
　　4、上压半用手动的方式来把上压盘压下来
　　
　　5、看压力表上的指针大概七到十之间，压好试样
　　
　　二、调试过程
　　
　　1.按清零键后，再按一下峰值键
　　
　　2、然后右手抓住加压杆
　　
　　3、左手放入压盘试样上来感应试样的破裂
　　
　　4、两手都放在指定的位置上后
　　
　　5、右手用力把加压杆往左边扳
　　
　　6、然后观察显示屏上的数值变化
　　
　　7、同时注意左手在试样上感应试样有没有顶破
　　
　　8、在顶破的同时右手要松开加压杆
　　
　　9、也就是把加压杆往右扳
　　
　　10、在顶破试样的瞬间有两到三秒的时间把加压杆松开
　　
　　三、常见问题分析
　　
　　1、在打破橡皮模后，很多人以为换上橡皮模后就可以了
　　
　　海达工程师解答：
　　
　　1、这是错误的，因为在打破橡皮模的同时，可能有一些空气进入到甘油系统内，这样的话打出来的值有可能不准确，还有橡皮模始终凹下去的
　　
　　2、正常来说橡皮模一定是鼓起来的，用手压它时凹下去，放开手时同回到原来的位置。
　　
　　2、怎样才能把甘油内的空气排出来呢？
　　
　　海达工程师解答：
　　
　　1、首先起动设备
　　
　　2、右手抓住压加杆
　　
　　3、给设备加压
　　
　　4、同时观察橡皮模鼓起来
　　
　　5、当橡皮模鼓起来到一定的高度
　　
　　6、也就是橡皮模鼓起来高过下压盘有1.5公分高时
　　
　　7、左手按停止键
　　
　　8、右手不能松开加压杆
　　
　　9、按完停止键后，左手去松开油杯上的螺杆
　　
　　10、一直把螺杆拿出来
　　
　　11、然后按起动键，同时松开右手
　　
　　12、这时设备就会在排空气，同时也可以看到油杯内的甘油也在下降。
　　
　　3、如果这样还不行把橡皮模鼓起来呢？
　　
　　海达工程师解答：
　　
　　1、反复的按前面的操作多作几次就可以了
　　
　　2、记住在做下一次排空气时一定要把螺扭回去
　　
　　3、要不到时油杯里的油都出排出来的。
　　
　　如何对纸板破裂试验机进行操作和调试?通过对以上问题的详细介绍，相信用户应该知道如何对纸板破裂试验机进行操作和调试了吧，如果还有其他疑问，可以直接与海达工程师。 　　是根据我国建筑行业施工特点和有关技术规范研制的专业化仪器，可靠性好、使用范围广、宽温操作环境、体积小重量轻、操作简单、携带方便。主要用于建筑、建材、水利、电力、冶金、石化、港口、道桥、市政等基本建设工程。产品三包期为正式交货之日起一年，对非人为造成的各类零件损坏，及时免费更换。

　　本产品适用于在试验室用轮碾法制作沥青混合料试件，该试件可供测定沥青混合料的高温抗车辙能力、测定沥青混合料配比设计的高温稳定性等沥青混合料力学性能试验时使用。符合中华人民共和国行业标准：JTJ 052—2000/T 0703。

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　　2、在关键元器件的使用上，严格按照规范要求，同时高于规范要求，能够线、在温度控制上，采用高精度的PID控制技术，使箱内温度严格控制在60℃±0.5℃,完全满足实验要求。

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