Новое комплексное решение для климатических вибрационных испытаний от компании Cincinnati Sub-Zero

Важным этапом производства элементов различного назначения являются испытания, предназначенные для определения прочности и долговечности изделий. Для ряда современных отраслей, таких как оборонная и космическая промышленность, железнодорожная и авиационная индустрия, строительство, особую роль играют испытания, при которых исследуемое устройство подвергают агрессивным условиям окружающей среды, в особенности таким, как температура и вибрация. На основании результатов проведенных температурных и/или вибрационных испытаний можно получить дополнительное заключение о качестве выпускаемых изделий и избежать потерь, связанных с изготовлением некачественной продукции.

Восьмого мая 2014 года компания Cincinnati Sub-Zero (CSZ) представила новое универсальное решение — настольную систему вибрации TCB-1.3 (рис. 1). Основными задачами разработчиков были: компактность, универсальность, простота эксплуатации, точность, сокращение расходов заказчика.

Действительно, одним из критериев оборудования являются его размеры. Компактность установки TCB-1.3 позволяет расположить ее практически на любой рабочей поверхности и сэкономить ценное место в лаборатории, а небольшой вес (90 кг) — переносить установку из одного помещения в другое. Данная система вибрации идеально подходит для испытаний небольших компонентов и электронных устройств.

Рис. 1. Настольная камера вибрации TCB-1.3

Нельзя не отметить универсальность данной камеры. Стол системы вибрации (41×41 см) может использоваться самостоятельно для испытаний вибрацией, а также в комплексе с климатической температурной камерой, что позволяет тестировать компонент на воздействие вибрации и температуры и обеспечивать гибкость применения системы и сокращение затрат (рис. 2).

Рис. 2. Настольная камера вибрации TCB-1.3 в комплексе с климатической камерой ZP-16

Вибрационная испытательная система TCB-1.3 оборудована четырьмя пневматическими молотками, которые обеспечивают профиль вибрации по шести степеням свободы: вибрация по трем осям x, y, z, а также вокруг каждой из взаимно перпендикулярных осей (рыскание, тангаж, крен). Камера оснащена двумя акселерометрами, которые контролируют уровень ускорения вибрации в диапазоне 1–60g_RMS. Конструкция системы вибрации состоит непосредственно из камеры и легко демонтируемой панели управления, что позволяет помещать ее внутрь любой температурной камеры объемом от 456 л и проводить испытания в температурном диапазоне от –70 до +168 °C (рис. 3). Это предоставляет возможность испытывать образцы на воздействие широкополосной случайной вибрации и температуры. Данная функция необходима для проведения комбинированных испытаний, в том числе испытаний HALT & HASS (Highly Accelerated Life Test & Highly Accelerated Stress Screen, ускоренных ресурсных испытаний и ускоренного выборочного контроля).

Рис. 3. Вибростол внутри рабочего пространства климатической камеры

Технология ускоренных испытаний HALT & HASS использует комбинацию нагрузок для того, чтобы как можно раньше выявить недостатки, допущенные на этапах проектирования и производства.

Технология HALT & HASS способствует выявлению слабых звеньев, появившихся в процессе проектирования и изготовления нового изделия, а также на этапе серийного производства, и позволяет устранить производственные дефекты, которые могут стать причиной отказов при эксплуатации.

Ускоренное тестирование по методике HALT предназначено для обнаружения и последующего исправления слабых звеньев в изделии на этапе его проектирования. Ускоренное тестирование HASS является средством, устанавливающим причины возникновения технологических дефектов в процессе изготовления. В обеих методиках применяются нагрузки, значительно превышающие уровни нормальных рабочих условий. Испытания при больших перегрузках позволяют ускорить выявление неисправностей.

В отличие от тестирования на соответствие техническим характеристикам HALT-тестирование проводится для обнаружения дефектов. При этом проблемы не только выявляются, но и устраняются, а надежность изделия повышается.

Рис. 4. Контроллер EZT-430i

В комплекте камеры предусмотрены: кабельный порт 50 мм, интерфейс EIA-232 для подключения к компьютеру, система вибробезопасности, два акселерометра, звуковой и визуальный сигналы тревоги. Камера вибрации оснащена контроллером CSZ EZT-430i с сенсорным дисплеем и диагональю 4″ (рис. 4). Гибкие конфигурации в сочетании с полным набором функций облегчают программирование и экономят время при создании профилей испытаний. Контроллер с интуитивно понятным интерфейсом обладает следующими функциями: система уведомлений о неисправностях по e-mail, удаленный мониторинг и контроль, ведение записи данных, построение графиков температуры и вибрации в реальном времени и многое другое. Разработанное CSZ программное обеспечение VibTrak осуществляет полный контроль над температурными испытательными камерами и системой вибрации. Программное обеспечение также включает возможность построения кривой спектральной плотности мощности.

Технические характеристики настольной вибрационной системы TCB-1.3 приведены в таблице.

Таким образом, главным достоинством вибрационной системы является универсальность — возможность использовать вибросистему отдельно и совместно с уже имеющейся климатической камерой для решения новых задач. Если у заказчика появится задача провести ускоренное ресурсно-стрессовое испытание, ему не понадобится приобретать отдельно камеру HALT&HASS, достаточно будет дополнить уже имеющуюся климатическую камеру системой вибрации. Более того, универсальность системы вибрации основана на том, что она работает в сочетании не только с камерами CSZ, но и с другими брендами, такими как Thermotron, Espec, TIRA, и другими.

Рис. 5. Интерфейсы

О компании Cincinnati Sub-Zero

Компания основана в 1940 году. Начала свой путь в качестве дистрибьютора продуктов питания глубокой заморозки, а позднее стала первым американским дистрибьютором домашних морозильных аппаратов для низкотемпературного замораживания. Спустя 9 лет после старта компания сменила направление своей деятельности, начав производство температурно-регулируемого оборудования. На сегодняшний день Cincinnati Sub-Zero является клиетоориентированным поставщиком испытательного климатического оборудования.

В сентябре 2010 года компания отметила свой 70-летний юбилей и была признана надежным поставщиком испытательного климатического и медицинского оборудования.

Миссией Cincinnati Sub-Zero является поставка в короткие сроки готовых комплексных температурных решений мирового класса.