Niederdrucktest — IEC 60068-2-13 / RTCA DO-160 Abschnitt 4

Was ist Unterdruck?

Beim Niederdrucktest handelt es sich um einen Test, bei dem die Probe bei einem Druck unter dem Atmosphärendruck gehalten wird, um Funktion, Entladung (Korona) und Dichtungsverhalten zu beurteilen. Sie ist in IEC 60068-2-13 als Methode M definiert.

Zweck von Unterdruck

Der Zweck besteht darin, die Angemessenheit der elektrischen Abstände, der Kühlleistung und der Abdichtung bei niedrigem Druck zu überprüfen.

Bei welchen Produkten wird Unterdruck angewendet?

Luftfahrt- und Höhenelektronik
Hochspannungsgeräte
Überdruckgehäuse
Batteriesysteme

In welchen Branchen wird Unterdruck eingesetzt?

ElektronikElektrischAutomobilVerteidigungLuft- und Raumfahrt

Normen zu Unterdruck

IEC 60068-2-13Reihe von Umwelttestmethoden prüfen
RTCA DO-160 Section 4
MIL-STD-810 Method 500

Prüfbedingungen für Unterdruck

Druck: In der Spezifikation definierter Absolutdruck
Zeit: Im Standard definierte Haltezeit
elektrischer Zustand: Korona und Entladung werden in Hochspannungsgeräten überwacht
Temperatur: Bei Bedarf kombiniert auftragen

Prüfgerät für Unterdruck

Vakuumkammer
Druckmesssystem
Aufbau einer Teilentladungsmessung
Funktionsüberwachung

Probenanforderungen für Unterdruck

Die Probe muss in ihrer typischen Montagekonfiguration installiert werden
Sicherheitsabstände müssen dokumentiert werden
Vor dem Test muss die Funktion überprüft werden
Beim Anlegen von Hochspannung müssen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden

Dauer von Unterdruck

Hängt von der in der Spezifikation definierten Dauer ab; typischerweise Stunden.

Ablauf von Unterdruck

1Die Probe wird in die Kammer gegeben und erste Messungen werden durchgeführt.
2Der Druck wird auf den definierten Wert reduziert.
3Bei Bedarf wird die Betriebsspannung angelegt und die Entladung überwacht.
4Die Bedingungen bleiben für die definierte Dauer erhalten.
5Der Druck wird auf Umgebungsdruck zurückgeführt und abschließende Messungen werden durchgeführt.

Annahmekriterien für Unterdruck

Das Akzeptanzkriterium ist in der Spezifikation definiert: Funktionskontinuität, keine Teilentladung oder Lichtbogenbildung und keine Leckage.

Auswertung der Ergebnisse

Die Durchschlagsfestigkeit von Luft nimmt bei niedrigem Druck ab, so dass dieser Test die Angemessenheit der Luftabstände aufzeigt.

Prüfbericht zu Unterdruck

Standard angewendet
Druck, Dauer und elektrische Bedingungen
Entladungsbeobachtung
Funktionsergebnisse

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Umwelt- und Klimaprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Unterdruck gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Umweltprüfungen zeigen, ob ein Produkt Umgebungseinflüssen wie Temperatur, Feuchte, Druck, Sonneneinstrahlung, Staub, Wasser und korrosiven Atmosphären standhält. Ziel ist nicht, das Produkt zu zerstören, sondern die Bedingungen, denen es über seine Lebensdauer begegnet, in BESCHLEUNIGTER Form vorwegzunehmen.

Prüfprofile werden aus der tatsächlichen Exposition des Produkts abgeleitet, und diese Ableitung ist die eigentliche ingenieurtechnische Arbeit dieses Bereichs. Ein in einem geschlossenen Büro betriebenes Gerät und eines auf einem Mast wird nicht mit demselben Profil geprüft. Die Reihe IEC 60068 definiert allgemeine Methoden, MIL-STD-810 militärische Profile, RTCA DO-160 Luftfahrtprofile und die Reihe ISO 16750 standortbasierte Automobilprofile. Eine ohne Profilauswahl durchgeführte Prüfung verursacht sowohl unnötige Kosten als auch falsches Vertrauen.

Temperaturprüfungen simulieren drei getrennte Phänomene, die alle unterschiedliche Ausfallarten erzeugen. Konstante hohe/niedrige Temperatur prüft, ob der Werkstoff bei dieser Temperatur funktionieren kann. Temperatur-ZYKLEN erzeugen Ermüdung an Fügestellen zwischen Werkstoffen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten — hier treten Lötrisse auf. Der Temperatur-SCHOCK verstärkt diesen Effekt durch einen abrupten Übergang.

Auch bei der Feuchteprüfung gibt es eine Unterscheidung. Konstante feuchte Wärme zeigt die Diffusion von Feuchtigkeit in den Werkstoff und ihre Wirkung auf die Isolationseigenschaften. Zyklische feuchte Wärme erzeugt Kondensation: Wassertropfen bilden sich auf der kühlenden Oberfläche, was weit aggressiver ist als trockene Feuchte. Wassereintritt in Gehäuse, erhöhter Kriechstrom und Korrosion treten meist im zyklischen Test auf.

Staub- und Wasserschutz ist ein eigener Arbeitsbereich und wird durch den IP-Code ausgedrückt. Wichtig ist hier, dass eine IP-Prüfung keine DAUERHAFTIGKEITSPRÜFUNG ist: Sie zeigt, dass unter definierten, kurzzeitigen Bedingungen Schutz besteht, nicht Widerstandsfähigkeit gegen dauerhaftes Eintauchen oder Hochdruckreinigung.

Der häufigste Fehler in dieser Familie ist es, ein Prüfergebnis direkt in eine LEBENSDAUERPROGNOSE zu übersetzen. Beschleunigte Prüfungen sind für Vergleich und Konstruktionsverifizierung ausgelegt; eine zuverlässige Umrechnung zwischen Kammerstunden und Feldjahren lässt sich nur mit einem werkstoffspezifischen, anhand von Felddaten kalibrierten Beschleunigungsmodell herstellen.

Die funktionale Überwachung bestimmt den Wert der Prüfung. Ein Produkt in einer Temperaturkammer zu halten und es danach einzuschalten, zeigt nicht, was WÄHREND der Prüfung geschah. Bei kritischen Anwendungen wird das Produkt während der gesamten Prüfung betrieben und seine Parameter überwacht; nur so lassen sich intermittierende Fehler erfassen, die auftreten und wieder verschwinden.

Methodengruppen in diesem Bereich

Temperatur
Trockene Wärme, Kälte, Temperaturwechsel und Temperaturschock; stationäre und zyklische Profile.
Luftfeuchtigkeit
Stationäre feuchte Wärme und zyklische feuchte Wärme; Zyklen mit Kondensation sind aggressiver.
Wasser und Staub
IP-Schutzprüfungen: Tropfwasser, Sprühwasser, Strahlwasser, Eintauchen und Staubdichtheit.
Strahlung und Alterung
Beschleunigte Alterung durch Xenonbogen und Leuchtstoff-UV, Sonneneinstrahlungssimulation.
Druck und Höhe
Unterdruck- (Höhen-) und Schnelldruckänderungsprüfungen.
Korrosive Atmosphäre
Salzsprühnebel, Mischgaskorrosion (Simulation industrieller Atmosphären), Schimmel- und Pilzprüfungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Prüfdauer lässt sich nicht in eine Feldlebensdauer umrechnen; eine Umrechnung ohne Beschleunigungsmodell ist irreführend.
Temperaturzyklen und stationäre Temperatur erzeugen unterschiedliche Fehlermodi; keines ersetzt das andere.
Wird das Produkt während der Prüfung nicht betrieben, bleiben intermittierende Fehler unsichtbar; die funktionale Überwachung bestimmt den Wert der Prüfung.
Der IP-Schutz ist kein Nachweis der Dauerhaftigkeit; er zeigt den Schutz unter definierten, kurzzeitigen Bedingungen.
Eine ohne Profilauswahl durchgeführte Prüfung erhöht sowohl die Kosten als auch vermittelt sie falsches Vertrauen.
Die Befestigungs- und Ausrichtungsanordnung beeinflusst das Ergebnis; der Bericht muss dies dokumentieren.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konstruktionsverifikation und Qualifizierung
Erklärung der Schutzklasse und des Betriebstemperaturbereichs
Nachstellung von Feldausfällen im Labor und Ursachenanalyse
Freigabe von Lieferantenkomponenten
Entscheidungen zu Garantiezeit und Lagerbedingungen

Häufige Fragen zu Unterdruck

Nach welchem Standard ist Unterdruck hergestellt?

Unterdruck wird im Bereich IEC 60068-2-13, RTCA DO-160 Section 4 und MIL-STD-810 Method 500 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Unterdruck?

Wird hauptsächlich auf Luftfahrt- und Höhenelektronik, Hochspannungsgeräte, Überdruckgehäuse und Batteriesysteme angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Unterdruck durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Druck — In der Spezifikation definierter Absolutdruck, Zeit — Im Standard definierte Haltezeit und elektrischer Zustand — Korona und Entladung werden in Hochspannungsgeräten überwacht. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Unterdruck benötigt?

Die Probe muss in ihrer typischen Montagekonfiguration installiert werden, Sicherheitsabstände müssen dokumentiert werden und Vor dem Test muss die Funktion überprüft werden. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Unterdruck?

Hängt von der in der Spezifikation definierten Dauer ab; typischerweise Stunden. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Unterdruck-Ergebnis „angemessen“?