Vibrationstest — IEC 60068-2-6 / UN 38.3 T.3 / MIL-STD-810 / RTCA DO-160

Was ist Vibration?

Beim Vibrationstest handelt es sich um einen Test, bei dem die Probe auf einem Rüttler Vibrationen mit einer definierten Frequenz, Amplitude und Dauer ausgesetzt wird, um die strukturelle Festigkeit und Funktionskontinuität zu bewerten. Es werden Sinus-, Zufalls- und gemischte Profile verwendet.

Zweck von Vibration

Der Zweck besteht darin, die Vibrationen, denen das Produkt während des Transports und auf seiner Betriebsplattform ausgesetzt ist, beschleunigt darzustellen und seine Widerstandsfähigkeit zu überprüfen.

Bei welchen Produkten wird Vibration angewendet?

Batteriezellen, Module und Pakete
Avionikeinheiten für die Luft- und Raumfahrt
Verteidigungs- und Eisenbahnausrüstung
Marineelektronik
Verpackte Versandprodukte

In welchen Branchen wird Vibration eingesetzt?

Luft- und RaumfahrtRaumVerteidigungElektronik

Normen zu Vibration

IEC 60068-2-6Sinusschwingungstest prüfen
IEC 60068-2-64zufälliger Vibrationstest prüfen
UN 38.3 T.3
MIL-STD-810 Methode 514
RTCA DO-160 Abschnitt 8
IEC 61373Vibrationen und Stöße in der Ausrüstung von Schienenfahrzeugen prüfen
ISO 16750-3mechanische Belastungen der Fahrzeugausrüstung prüfen

Prüfbedingungen für Vibration

Profil: Sinus-Sweep, zufällig oder Sinus-zu-Zufalls; in der Spezifikation definiert
UN 38.3 T.3: Sinusdurchlauf von 7 Hz bis 200 Hz, drei Stunden pro Achse
Achse: Im Allgemeinen getrennt in drei senkrechten Achsen
Zeit: Dauer pro Achse wie in der Spezifikation definiert

Prüfgerät für Vibration

Elektrodynamischer Shaker und Leistungsverstärker
Beschleunigungsmesser und Vibrationskontrollsystem
Montagevorrichtung
Explosionsgeschützte Anordnung (bei Batterietests)
Funktionsüberwachungssystem

Probenanforderungen für Vibration

Die Probe muss mit einer Vorrichtung montiert werden, die der tatsächlichen Installationsmethode entspricht
Die Geräteresonanz muss außerhalb des Testbandes liegen
Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein
Die Funktion muss vor und nach dem Test überprüft werden

Dauer von Vibration

Aufgrund der definierten Dauer pro Achse und drei Achsen beträgt die Gesamtdauer in der Regel mehrere Tage.

Ablauf von Vibration

1Die Probe wird auf der Vorrichtung montiert und Beschleunigungsmesser werden platziert.
2Zur Identifizierung kritischer Frequenzen wird eine Resonanzsuche durchgeführt.
3Das Spezifikationsprofil wird geladen und die Steuerung wird überprüft.
4In jeder Achse wird für die definierte Dauer eine Vibration angewendet.
5Während und nach dem Test werden Funktion und körperliche Verfassung überprüft.
6Bei Batterietests werden Spannung und Temperatur überwacht.

Annahmekriterien für Vibration

Das Abnahmekriterium ist in der Spezifikation definiert: keine strukturellen Schäden, keine Lockerung von Verbindungen und Kontinuität der Funktion. Bei Batterietests ist außerdem die Abwesenheit von Lecks, Feuer und Explosionen erforderlich.

Auswertung der Ergebnisse

Die Resonanzsuchen vor und nach dem Test werden verglichen; eine Frequenzverschiebung weist auf eine Strukturlockerung hin. Die Sichtprüfung und die Funktionsprüfung werden gemeinsam ausgewertet.

Prüfbericht zu Vibration

Angewandter Standard und Profil
Frequenzbereich, Amplitude/PSD und Dauer
Achseninformationen und Vorrichtungsbeschreibung
Resonanz-Suchergebnisse
Funktionsstatus und Sichtprüfung

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 Vibration 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 Vibration

Nach welchem Standard ist Vibration hergestellt?

Vibration wird im Bereich IEC 60068-2-6, IEC 60068-2-64, UN 38.3 T.3, MIL-STD-810 Methode 514, RTCA DO-160 Abschnitt 8, IEC 61373 und ISO 16750-3 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 Vibration?

Wird hauptsächlich auf Batteriezellen, Module und Pakete, Avionikeinheiten für die Luft- und Raumfahrt, Verteidigungs- und Eisenbahnausrüstung, Marineelektronik und Verpackte Versandprodukte angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Vibration durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Profil — Sinus-Sweep, zufällig oder Sinus-zu-Zufalls; in der Spezifikation definiert, UN 38.3 T.3 — Sinusdurchlauf von 7 Hz bis 200 Hz, drei Stunden pro Achse und Achse — Im Allgemeinen getrennt in drei senkrechten Achsen. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Vibration benötigt?

Die Probe muss mit einer Vorrichtung montiert werden, die der tatsächlichen Installationsmethode entspricht, Die Geräteresonanz muss außerhalb des Testbandes liegen und Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Vibration?

Aufgrund der definierten Dauer pro Achse und drei Achsen beträgt die Gesamtdauer in der Regel mehrere Tage. 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 Vibration-Ergebnis „angemessen“?

Vibration