خلأ چیست؟
آزمایش خلاء آزمایشی است که در آن نمونه در محیطی با خلاء بالا نگهداری می‌شود تا خروج گاز، آب‌بندی و رفتار حرارتی را ارزیابی کند. این یک جزء اساسی از محیط فضا است.
هدف خلأ
هدف بررسی این است که قطعاتی که برای کار در خلاء در نظر گرفته شده اند، از دست دادن مواد، آلودگی یا مشکلات خنک کنندگی متحمل نمی شوند.
خلأ بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- اجزای ماهواره و فضاپیما
- قطعات تجهیزات وکیوم
- مواد چسب و پوشش
- ماژول های الکترونیکی
خلأ در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با خلأ
- IEC 60068-2-13مجموعه ای از روش های تست محیطی تست کنید
- ASTM E595
- ECSS-Q-ST-70-02
شرایط خلأ
- فشار
- سطح خلاء بالا که در مشخصات تعریف شده است
- دما
- دمای بالا تعریف شده در آزمایش های خروج گاز (125 درجه سانتی گراد در ASTM E595)
- زمان
- ASTM E595'te 24 saat
- اندازه گیری
- از دست دادن جرم کل (TML) و مواد فرار قابل تراکم (CVCM)
تجهیزات خلأ
- مجموعه پمپ و سیستم خلاء بالا
- ابزار اندازه گیری خلاء
- محفظه نمونه گرم شده و صفحه جمع کننده
- میکروبالانس
الزامات نمونه برای خلأ
- جرم و اندازه نمونه باید طبق استاندارد تهیه شود
- نمونه باید قبل از آزمایش در محیط تعریف شده شرطی شود
- جرم اولیه باید روی میکروبالانس اندازه گیری شود
- تعداد نمونه ها در استاندارد تعریف شده است
مدت خلأ
24 ساعت خلاء برای ASTM E595. چند روز شامل آماده سازی و وزن کردن.
روش اجرای خلأ
- 1نمونه شرطی شده و جرم آن اندازه گیری می شود.
- 2نمونه در محفظه خلاء قرار می گیرد.
- 3سیستم به سطح خلاء تعریف شده پایین می آید.
- 4نمونه در دمای تعیین شده برای مدت زمان مشخص نگهداری می شود.
- 5سیستم هواگیری می شود و نمونه و صفحه جمع کننده وزن می شوند.
- 6مقادیر TML و CVCM محاسبه می شوند.
معیارهای پذیرش خلأ
معیار پذیرش در مشخصات فضا داده شده است. معیار رایج این است که TML از 1٪ تجاوز نمی کند و CVCM از 0.1٪ تجاوز نمی کند.
ارزیابی نتایج
خروج گاز زیاد باعث آلودگی سطوح نوری می شود. بنابراین TML و CVCM در انتخاب مواد با هم ارزیابی می شوند.
گزارش خلأ
- استاندارد اعمال شد
- سطح خلاء، دما و مدت زمان
- توده های اولیه و نهایی
- مقادیر TML و CVCM
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- مشخصات مواد فضایی (ECSS)
آزمون‌های محیطی و اقلیمی — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون خلأ به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های محیطی نشان می‌دهند آیا محصول در برابر عوامل محیطی مانند دما، رطوبت، فشار، تابش خورشید، گرد و غبار، آب و اتمسفر خورنده مقاومت می‌کند. هدف شکستن محصول نیست بلکه پیش کشیدن شرایطی است که در طول عمر خود با آن مواجه خواهد شد، به‌صورت شتاب‌یافته.
پروفایل‌های آزمون از مواجهه واقعی محصول استخراج می‌شوند و این استخراج کار مهندسی واقعی این حوزه است. دستگاهی که در دفتر بسته کار می‌کند و دستگاهی که روی تیر نصب شده با یک پروفایل آزموده نمی‌شوند. سری IEC 60068 روش‌های عمومی، MIL-STD-810 پروفایل‌های نظامی، RTCA DO-160 پروفایل‌های هوانوردی و سری ISO 16750 پروفایل‌های خودرویی مبتنی بر موقعیت را تعریف می‌کند. آزمونی که بدون انتخاب پروفایل اعمال شود هم هزینه غیرضروری و هم اطمینان کاذب ایجاد می‌کند.
آزمون‌های دما سه پدیده جداگانه را شبیه‌سازی می‌کنند و هر سه حالت خرابی متفاوتی تولید می‌کنند. دمای بالا/پایین ثابت بررسی می‌کند آیا ماده می‌تواند در آن دما کار کند. چرخه دما در محل اتصال موادی با ضریب انبساط متفاوت خستگی ایجاد می‌کند - ترک‌های لحیم اینجا ظاهر می‌شوند. شوک حرارتی این اثر را از طریق گذار ناگهانی تشدید می‌کند.
در آزمون رطوبت نیز تمایزی وجود دارد. گرمای مرطوب ثابت انتشار رطوبت به داخل ماده و اثر آن بر خواص عایقی را نشان می‌دهد. گرمای مرطوب چرخه‌ای تراکم بخار ایجاد می‌کند: قطرات آب روی سطح سردشونده تشکیل می‌شود و این بسیار تهاجمی‌تر از رطوبت خشک است. نفوذ آب به محفظه، افزایش جریان نشتی و خوردگی معمولاً در آزمون چرخه‌ای ظاهر می‌شوند.
حفاظت در برابر گرد و غبار و آب حوزه کاری جداگانه‌ای است و با کد IP بیان می‌شود. نکته‌ای که باید توجه داشت این است که آزمون IP یک آزمون دوام نیست: نشان می‌دهد حفاظت تحت شرایط تعریف‌شده و کوتاه‌مدت فراهم است، نه مقاومت در برابر غوطه‌وری طولانی‌مدت یا شست‌وشوی فشاری.
شایع‌ترین اشتباه در این خانواده تبدیل مستقیم نتیجه آزمون به پیش‌بینی عمر است. آزمون‌های تسریع‌شده برای مقایسه و راستی‌آزمایی طراحی طراحی شده‌اند؛ تبدیل قابل‌اعتماد بین ساعات کابین و سال‌های میدان تنها با مدل تسریع خاص ماده که با داده میدانی کالیبره شده باشد امکان‌پذیر است.
پایش عملکردی ارزش آزمون را تعیین می‌کند. نگه‌داشتن محصول در کابین دما و سپس روشن‌کردن آن نشان نمی‌دهد در طول آزمون چه اتفاقی افتاده است. در کاربردهای حیاتی، محصول در سراسر آزمون کار می‌کند و پارامترهایش پایش می‌شود؛ خرابی‌های متناوبی که ظاهر و ناپدید می‌شوند تنها به این روش قابل شناسایی‌اند.
گروه‌های روش در این حوزه
دما
حرارت خشک، سرما، تغییر دما و شوک حرارتی؛ پروفایل‌های ثابت و چرخه‌ای.
رطوبت
حرارت مرطوب ثابت و حرارت مرطوب چرخه‌ای؛ چرخه‌های همراه با میعان تهاجمی‌ترند.
آب و گرد و غبار
آزمون‌های حفاظت IP: چکیدن، پاشش، جت، غوطه‌وری و آب‌بندی گرد و غبار.
تابش و پیرسازی
پیرسازی تسریع‌شده با قوس زنون و UV فلورسنت، شبیه‌سازی تابش خورشیدی.
فشار و ارتفاع
آزمون‌های فشار پایین (ارتفاع) و تغییر سریع فشار.
اتمسفر خورنده
مه نمکی، خوردگی گاز مختلط جاری (شبیه‌سازی اتمسفر صنعتی)، آزمون‌های کپک و قارچ.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- مدت آزمون را نمی‌توان به عمر میدانی تبدیل کرد؛ تبدیل بدون مدل تسریع گمراه‌کننده است.
- چرخه دما و دمای ثابت حالت‌های خرابی متفاوتی تولید می‌کنند؛ هیچ‌کدام جایگزین دیگری نمی‌شود.
- اگر محصول در طول آزمون کار نکند، خرابی‌های متناوب نامرئی می‌مانند؛ پایش عملکردی ارزش آزمون را تعیین می‌کند.
- حفاظت IP مدرک دوام نیست؛ حفاظت را در شرایط تعریف‌شده و کوتاه‌مدت نشان می‌دهد.
- آزمونی که بدون انتخاب پروفایل اعمال شود هم هزینه را افزایش می‌دهد و هم اطمینان کاذب می‌دهد.
- چیدمان نصب و جهت‌گیری بر نتیجه اثر می‌گذارد؛ گزارش باید آن را مستند کند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- راستی‌آزمایی طراحی و صلاحیت‌سنجی
- اعلامیه رده حفاظت و بازه دمای کاری
- بازتولید خرابی‌های میدانی در آزمایشگاه و تحلیل ریشه‌ای
- تأیید قطعه تأمین‌کننده
- تصمیمات دوره ضمانت و شرایط نگهداری
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره خلأ
خلأ بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
خلأ در محدوده IEC 60068-2-13, ASTM E595 و ECSS-Q-ST-70-02 اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
خلأ برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای اجزای ماهواره و فضاپیما, قطعات تجهیزات وکیوم, مواد چسب و پوشش و ماژول های الکترونیکی اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی خلأ انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: فشار — سطح خلاء بالا که در مشخصات تعریف شده است, دما — دمای بالا تعریف شده در آزمایش های خروج گاز (125 درجه سانتی گراد در ASTM E595) و زمان — ASTM E595'te 24 saat. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای خلأ مورد نیاز است؟
جرم و اندازه نمونه باید طبق استاندارد تهیه شود, نمونه باید قبل از آزمایش در محیط تعریف شده شرطی شود و جرم اولیه باید روی میکروبالانس اندازه گیری شود. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان خلأ چقدر است؟
24 ساعت خلاء برای ASTM E595. چند روز شامل آماده سازی و وزن کردن. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه خلأ به نام "مناسب" چیست؟
معیار پذیرش در مشخصات فضا داده شده است. معیار رایج این است که TML از 1٪ تجاوز نمی کند و CVCM از 0.1٪ تجاوز نمی کند.