产品通常不会在使用时立即失效,除非开箱即有缺陷,或者严重被误用。随着产品的老化,故障的可能性增加。在使用过程中,随着时间的推移,有几种的不同的机制可能导致足够数量的零件出现缺陷。在产品预期寿命结束之前预防此类故障的一方法是使用统计分析来了解导致这些故障的原因并且进行控制。此学科被称为可靠性工程。
如图所示浴缸曲线,是指产品从投入到报废为止的整个寿命周期内,其可靠性的变化呈现一定的规律。可划分为三个阶段:早期故障阶段,偶然故障阶段,损耗阶段。首先是早期故障阶段(绿色曲线),此阶段的特点是初始故障率相对较高,然后迅速下降,通常是由材料或工艺缺陷引起。*二种是偶然故障阶段(蓝色曲线)。所谓偶然失效是指在平稳实施阶段所出现的一些意外情况。*三种是
损耗阶段
(紫色曲线),这种模式开始时的失效率很低,但随着时间的推移,逐渐发展成主要的失效模式。
实践证明大多数设备的故障率是时间的函数,典型故障曲线称之为浴缸曲线,曲线的形状呈两头高,中间低。初期高,是因为有缺陷的零件会在早期发生失效。其次是较慢、较恒定的故障率,其中随机分布的故障占主导地位。在寿命快结束时,随着零件开始磨损,故障率再次增加。工程师一般通过筛选和控制,使“浴缸”尽可能宽和深。
当三条曲线加在一起时(红色曲线),就会出现浴缸形状。失效出现在损耗阶段并不会使客户感到意外。失效出现在曲线中间部分可能会使客户不满意,但通常也还包含在产品的保修范围内。失效出现在早期故障阶段会让消费者非常生气,会导致以及业务损失。如果曲线保持尽可能的宽和深,消费者将更有可能使用同一型号或者同一制造商的另一种产品来更换已磨损产品。
高加速应力筛选
高加速应力筛选(HASS)是一种生产筛选技术。在早期故障阶段识别并移除缺陷产品。应力并不一定指机械应力,还包括环境/化学应力、热应力、电应力等。如果所有产品,而不仅仅是抽样测试,则该测试称为“预烧/老化“。通过早期筛选,可以使”浴缸“曲线向左移动,因此大大降低客户看到高初始故障率几率。当然,损耗阶段会更早发生,但客户更可容易接受由于磨损而导致的故障,而非缺陷。
已知以下条件会加速失效过程,可以用于加速老化实验
高温
高湿
过载(机械应力、应变、压力、电流、电压等)
加速加载或冲击(机械应力、应变、热冲击等)
振动或循环载荷
高酸或碱性环境
腐蚀性气氛/ 液体
高加速寿命试验(HALT)与HASS类似,他通过过载来确定零件在使用过程中可能的失效模式。然后工程师可以使用这些信息更好地设计产品,使其能够承受可能的故障模式。同时,还可以使用这些信息设计HASS测试
定量加速寿命试验
定量加速寿命试验 (QALT) 用于估算在用产品的寿命。QALT的关键点是让材料经受比实际情况更严重的条件,确定这些严苛条件下的可靠性或故障率。然后利用这些结果评估在实际使用条件下的可靠性或故障率。通常会进行重复测试以得到测试时间和使用寿命之间的相关性,这被称为加速系数。例如,根据Bob Mroczkowski.博士的理论,在混合流动气体实验中,模拟箱中2天的测试可以用于评估1年的寿命。
可靠性工程和加速实验是一个涉及非常广泛的课题。本文只是对其中的一部分进行了粗浅的介绍,以供大家参考。期待与您的进一步沟通。
http://13650287167.b2b168.com
欢迎来到深圳市计量质量检测研究院(集团)有限责任公司网站, 具体地址是广东省东莞市松山湖广东省东莞市松山湖园区工业北路7号2栋,联系人是王婷。
主要经营咨询相关产品。
单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
我们公司主要提供地震测试,检测认证,可靠性测试等服务,我们确信,凭借我们的专业服务和良好的协调、沟通能力,使客户在经营生产中顺利进行,协助客户不断成长,在合作中与客户实现共赢。欢迎您致电咨询!