Höhentest — UN 38.3 T.1 / RTCA DO-160 Abschnitt 4 / IEC 60068-2-13

Was ist Altitude?

Beim Höhentest handelt es sich um einen Test, bei dem die Probe über einen definierten Zeitraum einem reduzierten Luftdruck ausgesetzt wird und dabei Leckage, Verformung und Funktionsverlust beurteilt werden. Es handelt sich um Bedingungen im Frachtraum eines Flugzeugs oder in großer Höhe.

Zweck von Altitude

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob Produkte, die auf dem Luftweg transportiert werden oder in großer Höhe betrieben werden, auch bei niedrigem Druck sicher und funktionsfähig bleiben.

Bei welchen Produkten wird Altitude angewendet?

Lithium-Batteriezellen, -Module und -Packs
Avionikeinheiten für die Luft- und Raumfahrt
Druckempfindliche Verpackung
Elektronische Produkte werden per Flugzeug verschickt

In welchen Branchen wird Altitude eingesetzt?

Luft- und RaumfahrtRaumVerteidigungElektronik

Normen zu Altitude

UN 38.3 T.1
RTCA DO-160 Section 4
IEC 60068-2-13Reihe von Umwelttestmethoden prüfen
MIL-STD-810 Method 500

Prüfbedingungen für Altitude

UN 38.3 T.1 Druck: 11,6 kPa oder weniger
UN 38.3 T.1 Dauer: Mindestens sechs Stunden
Temperatur: 20 °C ± 5 °C in UN 38.3 T.1
Luft- und Raumfahrtprofil: Druck und Dauer entsprechend der Gerätekategorie in RTCA DO-160

Prüfgerät für Altitude

Vakuumkammer (druckgesteuert)
Druck- und Temperaturmesssystem
Spannungs- und Massemessung (Batterie)
Funktionsüberwachungsanlage

Probenanforderungen für Altitude

Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein
Die anfängliche Masse und Spannung müssen aufgezeichnet werden
Die Anzahl der Proben ist in der Norm festgelegt
An abzudichtenden Prüflingen sind Anschlüsse zu prüfen

Dauer von Altitude

At least six hours for UN 38.3 T.1; es kann gemäß der Spezifikation in Luft- und Raumfahrtprofilen länger sein.

Ablauf von Altitude

1Die Probe wird identifiziert und ihre Masse und Spannung werden aufgezeichnet.
2Die Probe wird in die Vakuumkammer gelegt.
3Der Druck wird auf den definierten Wert reduziert.
4Die Bedingungen bleiben für die definierte Dauer erhalten.
5Der Druck wird auf Umgebungsdruck zurückgeführt.
6Bewertet werden Masseverlust, Leckage, Verformung und Spannung.

Annahmekriterien für Altitude

Das Akzeptanzkriterium ist in der angewandten Norm definiert. In UN 38.3 T.1 sind die typischen Kriterien, dass der Massenverlust den Grenzwert nicht überschreitet, dass es zu keiner Leckage, Gasfreisetzung, Feuer oder Explosion kommt und dass die Leerlaufspannung nicht unter ein festgelegtes Verhältnis fällt.

Auswertung der Ergebnisse

Der Massenverlust wird mit einer Präzisionswaage ermittelt. Verformung und Leckage werden durch Sichtprüfung beurteilt.

Prüfbericht zu Altitude

Angewandte Norm und Prüfnummer
Druck, Temperatur und Dauer
Anfangs- und Endmasse und Spannung
Beobachtungen und Fotos

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

Luft- und Raumfahrtprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

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

Luft- und Raumfahrtprüfungen zeigen, dass die Ausrüstung in der Flugumgebung weiterhin funktioniert, und liefern Nachweise für die Lufttüchtigkeitsakte. In dieser Familie ist die akzeptable Ausfallwahrscheinlichkeit um mehrere Größenordnungen niedriger als in anderen Branchen; dies bestimmt unmittelbar den Prüfumfang und den Zertifizierungsaufwand.

Das markanteste Merkmal des Bereichs ist die RÜCKVERFOLGBARKEIT. Aus welcher Schmelze ein Flugzeugteil stammt, in welchem Wärmebehandlungsofen und mit welchem Zyklus es bearbeitet wurde, welcher Schweißer geschweißt hat und welcher Prüfer es abgenommen hat, wird alles erfasst. Der Prüfbericht ist ein Glied dieser Kette; ist die Kette unterbrochen, hat der Bericht für sich allein keinen Wert.

Die Umweltqualifikation erfolgt nach RTCA DO-160, wobei die Kategorien je nach EINBAUORT der Ausrüstung im Flugzeug gewählt werden. Ein am Cockpitpaneel montiertes Gerät und ein im Flügel montiertes Gerät durchlaufen denselben Abschnitt in unterschiedlichen Kategorien. Beim Lesen eines DO-160-Berichts ist es daher wesentlich zu wissen, welche Abschnitte in welchen Kategorien angewendet wurden.

Auf der Seite von Software und komplexer Hardware ändert sich der Ansatz vollständig: Der Nachweis ist nicht die Prüfung, sondern die PROZESSSICHERUNG. DO-178C für Software und DO-254 für komplexe elektronische Hardware legen fest, wie der Entwicklungsprozess ablaufen soll und welche Nachweise zu erbringen sind. Jeder Schritt, von der Anforderung über den Code bis zum Codetest und zur Abdeckungsanalyse, muss rückverfolgbar sein. Das Testen einer Software macht sie nicht zertifizierbar; das tut die Prozessdokumentation.

Auf der Seite von Material und Sonderprozessen gilt ein eigenständiges Regelwerk. AWS D17.1 wird für Schweißen, SAE AMS 2750 für Pyrometrie bei der Wärmebehandlung und NAS 410 für Personal der zerstörungsfreien Prüfung verwendet. Für Sonderprozesse (Wärmebehandlung, Beschichtung, Schweißen, NDT, Kleben) ist die NADCAP-Akkreditierung in der Lieferkette faktisch verpflichtend; ohne NADCAP ist es nicht möglich, Teile an viele OEMs zu verkaufen.

Auf der Seite des Qualitätsmanagementsystems wird die Normenreihe AS/EN 9100 verwendet: 9100 für Hersteller, 9110 für Instandhaltungsbetriebe und 9120 für Händler. Ohne diese Zertifikate ist der Einstieg in die Luft- und Raumfahrt-Lieferkette praktisch unmöglich, und die Audits sind deutlich detaillierter als in anderen Branchen.

Das Risiko gefälschter Teile ist ein für den Bereich eigentümliches Thema. Zur Erkennung gefälschter oder wiederaufbereiteter Teile in der Lieferkette elektronischer Bauteile werden eigene Normen und Prüfmethoden (Sichtprüfung, Röntgen, Dekapsulierung und Untersuchung der inneren Struktur, XRF) eingesetzt.

Weltraumanwendungen bringen weitere Ebenen mit sich: Ausgasung im Vakuum, Strahlungsbeständigkeit, langandauernde Thermovakuumzyklen und die Bewertung von Single-Event-Effekten.

Methodengruppen in diesem Bereich

Umweltqualifikation
RTCA-DO-160-Abschnitte: Temperatur und Höhe, Vibration, Stoß, Feuchtigkeit, Sand und Staub, Pilzbefall, Salznebel, Flüssigkeitsempfindlichkeit, Vereisung, Blitzschlag.
Elektromagnetisch
Die EMV-Abschnitte von DO-160; MIL-STD-461 und MIL-STD-704 zu Leistungsmerkmalen auf militärischen Plattformen.
Software- und Hardware-Absicherung
DO-178C Software-Lebenszyklus und DO-254 Hardware-Entwurfsabsicherungsnachweise; Anforderungsrückverfolgbarkeit und Abdeckungsanalyse.
Werkstoffe und Schweißen
Schweißnachweis nach AWS D17.1, mechanische Werkstoffprüfung, Metallografie und zerstörungsfreie Prüfung.
Kontrolle besonderer Prozesse
SAE AMS 2750 Pyrometrie, Verifizierung von Beschichtungs- und Wärmebehandlungsprozessen, Vorbereitung auf NADCAP-Audits.
Weltraumumgebung
Thermovakuumzyklen, Ausgasung, Strahlungstoleranz und akustische/Vibrations-Qualifikation.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Es gibt kein Dokument namens „DO-160-Zertifikat"; DO-160 ist eine Prüfspezifikation, deren Ergebnis ein Qualifikationsbericht ist.
Die Auswahl der Abschnitte und Kategorien ergibt sich aus der Gerätespezifikation des Kunden; das Labor kann diese Auswahl nicht eigenständig treffen.
DO-178C und DO-254 können nicht allein durch Prüfung erfüllt werden; der Nachweis ist die Rückverfolgbarkeit des Entwicklungsprozesses.
Ein AS9100-Zertifikat ist keine Produktzulassung; es ist ein Qualitätsmanagementzertifikat, die Teilezulassung läuft separat.
Bei besonderen Prozessen wird ohne NADCAP durchgeführte Arbeit in der Lieferkette nicht akzeptiert, selbst wenn sie technisch korrekt ist.
MIL-STD-810 und DO-160 werden oft verwechselt: die eine ist eine militärische, die andere eine zivile Luftfahrtspezifikation, und ihre Profile unterscheiden sich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Lufttüchtigkeit und TSO/ETSO-Unterlagen
Eintritt in die Luft- und Raumfahrt-Lieferkette und Lieferantenfreigabe
Freigabe besonderer Prozesse und NADCAP-Vorbereitung
Ermittlung der Auswirkung einer Konstruktionsänderung auf die Qualifikation
Management des Risikos gefälschter Teile und Bauteilverifizierung

Häufige Fragen zu Altitude

Welcher Test ist für den Versand von Lithiumbatterien per Luftfracht obligatorisch?

Die UN 38.3-Testreihe ist obligatorisch und die T.1-Höhensimulation ist der erste Test dieser Reihe. Für den Versand ist außerdem ein Prüfzusammenfassungsdokument UN 38.3 erforderlich.

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