砂塵試験槽 - IP5X IP6Xを超えて：製品の隠れた弱点を露呈する試験

砂塵試験槽とは？

  砂塵試験槽は、自然の風による砂塵環境をシミュレートするために設計された精密な実験用機器です。砂塵濃度（ケイ酸セメント、タルカムパウダーなどの材料を使用）、風速、温度、湿度などのパラメータを密閉された試験空間内で正確に制御することにより、製品が現実世界で遭遇する可能性のある過酷な砂塵環境を再現します。その主な目的は、製品の密閉性および腐食に対する耐性を評価することです。

どのような製品に使用されますか？

  屋外または埃っぽい環境にさらされる可能性のあるほぼすべての製品で、砂塵試験が必要です。

  自動車産業：ヘッドライト、ダッシュボード、コネクタ、シール、吸気システム。

  電子機器および家電製品：スマートフォン、スマートウォッチ、屋外監視カメラ、ドローン、EV充電ステーション。

  軍事および航空宇宙：ミサイル誘導システム、通信機器、軍用車両部品。

  照明産業：屋外照明器具、街路灯、景観照明。

  家電製品：ロボット掃除機、エアコン室外機。

精度を確保するために、どのように機械を校正しますか？

  試験結果の精度と信頼性を保証するには、定期的な校正が不可欠です。校正は通常、認定された第三者計量機関によって実施され、いくつかの重要な分野に焦点を当てています。

  砂塵濃度校正：精密天秤を使用して、特定の期間に収集された砂塵を計量し、試験槽内の砂塵濃度を計算して調整し、標準要件を満たします。

  風速校正：校正された風速計を使用して、試験槽内の複数のポイントで風速を測定し、設定値（例：多くの規格で要求される1.5m/s以上）で均一かつ安定していることを確認します。

  温度校正：標準温度センサーを作業空間内に配置し、試験槽の表示値を実際の温度と比較し、偏差を修正します。

  圧力差校正：IP5XおよびIP6X試験では、試験槽の内外で特定の負圧を維持する必要があります。マイクロマノメーターを使用してこの圧力差を校正することが重要なステップです。

  ふるいメッシュ検査：砂塵を供給するために使用される金網ふるいが、指定されたメッシュサイズに適合していることを確認し、砂塵の適切な粒子サイズ分布を確保します。

   a) 砂塵試験装置の作業空間は、上層、中層、下層に分けられます。中層は、作業空間の幾何学的中心Aを通過します。測定点は、上層、中層、下層に配置されます。

   b) 測定点は、記号O、A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、Nで示されます。

   c) 相対湿度測定点は、記号Oh、Dh、Hh、Lhで示されます。

   d) 風速と砂塵濃度測定点の数と配置位置は、温度測定点とまったく同じです。

   e) 測定点E、O、Oh、Uは、それぞれ上層、中層、下層の幾何学的中心に配置されます。他の測定点から装置の内壁までの距離は、それぞれの辺の長さの1/6ですが、最大距離は500mmを超えてはならず、最小距離は50mm以上でなければなりません。

   f) 砂塵試験装置の体積が2 m³以下の場合は、9つの温度測定点と[ここに意図された数字]の相対湿度測定点があります。配置位置は、以下の図に示されています：砂塵試験槽の体積が2 m³以下の場合の温度および湿度測定点の配置の概略図。

   g) 砂塵試験槽の体積が2 m³を超える場合は、15の温度測定点と4つの相対湿度測定点があります。配置位置は、体積が2 m³を超える砂塵試験装置の温度および湿度測定点の配置の概略図に示されています。

   h) 砂塵試験装置の体積が0.05 m³以下または50 m³を超える場合は、測定点の数を適切に減らしたり増やしたりすることができます。試験と校正のニーズに応じて、砂塵試験装置の作業空間内の疑わしいポイントに追加の測定を追加することができます。

  製品の単独での防塵性または耐水性に自信がありますか？現実世界では、過酷な天候はしばしば組み合わさって発生します。激しい砂嵐の直後に、豪雨が降ることもあります。砂にさらされた後、すぐに雨に濡れても、製品は無傷でいられますか？

  この重要な質問に答えるために、主要メーカーは現在、砂塵試験槽とウォータースプレー/IpX試験槽を組み合わせて、比類のない環境信頼性試験レジメンを作成しています。

  相乗効果：1+1 > 2

  防塵性または耐水性の単独試験は基礎となります。しかし、それらを組み合わせることで、最も過酷な条件下での製品の真の脆弱性が露呈します。

現実世界の環境シーケンスのシミュレーション：

  「砂塵→水」：砂嵐の後に雨が降るシナリオをシミュレートします。砂塵が排水口を詰まらせるでしょうか？研磨粒子が埋め込まれたシールは、まだ効果的に水を防ぐでしょうか？

  「水→砂塵」：濡れた状態で砂塵に覆われる製品をシミュレートします。水と砂塵の混合物が、電気的短絡や機械的固着を引き起こすスラリーを形成するでしょうか？

  サイクル試験：砂塵とウォータースプレー環境を複数サイクルで急速に交互に繰り返します。これは、シール材、構造設計、およびコンポーネントの究極の試験です。

  組み合わせ試験はどのような隠れた欠陥を明らかにしますか？

  これらの2つの試験槽が連携して動作すると、個別の試験では検出できない重要な故障モードが明らかになります。

シール材の故障：ゴムシールは、研磨性の砂塵によって微視的に傷つけられる可能性があります。雨が降ると、これらの傷が水の侵入経路になります。

  排水システムの目詰まり：細かい砂塵粒子が、設計された排水穴または換気口を詰まらせ、その後の水の排出を妨げ、内部への蓄積につながります。

  回路の腐食の加速：砂塵と水が組み合わさると、導電性の腐食性電解質溶液が形成され、PCBやコンポーネントの電気化学的腐食が劇的に加速します。

  機械的固着：砂塵は濡れると硬化し、ベアリングやヒンジなどの可動部に固着し、完全にロックアップを引き起こす可能性があります。

この組み合わせアプローチを最も必要とする業界は？

  新エネルギー車（NEV）：バッテリーパック、充電インレット、駆動モーター、およびBMSは、道路スプレーと砂塵の両方から保護する必要があります。

屋外通信およびエネルギー：5G基地局、屋外キャビネット、太陽光発電インバーター、およびエネルギー貯蔵システムは、年間を通じて複雑な天候に直面しています。

  軍事および航空宇宙：あらゆる気候で展開される機器。信頼性はミッションクリティカルであり、人命救助に不可欠です。

  ハイエンド家電製品：プロ仕様の屋外カメラ、アドベンチャーグレードのスマートフォン、全地形対応ドローンなど、極端な環境での安定した性能が重要なセールスポイントです。

  組み合わせ試験はどのように実装されますか？

  組み合わせ試験は、単にサンプルをある試験槽から別の試験槽に移動させるだけではありません。高度な試験ソリューションには以下が含まれます。

  試験プロファイルプログラミング：統一された制御システムを使用して、サンプルに対して正確な試験シーケンスを作成します。例：「8時間の砂塵→2時間の保持→4時間のウォータースプレー→サイクルを繰り返す...」

  中間検査：試験シーケンスの間隔中に、予備的な機能および目視検査を実施して、故障の正確な段階を特定します。

  包括的な評価：試験後に徹底的な性能試験と分解分析を実施して、砂塵と水の相乗的な損傷効果を正確に評価します。