冷熱沖擊箱(又稱溫度沖擊試驗箱)是一種用于測試材料、電子產(chǎn)品、零部件等在不同溫度快速變化條件下的耐受性和可靠性的設備。其核心工作原理是通過快速切換高溫和低溫環(huán)境,模擬劇烈的溫度變化,以加速評估樣品的性能變化或潛在缺陷。
主要工作原理
1. 雙箱式(兩箱法)
結構:分為高溫區(qū)(高溫箱)和低溫區(qū)(低溫箱),測試樣品通過移動籃或升降機構在兩區(qū)之間快速切換。
工作流程:
1. 樣品先在高溫箱中暴露一段時間(如+150°C)。
2. 通過機械裝置(如電機驅(qū)動)在幾秒內(nèi)將樣品轉(zhuǎn)移到低溫箱(如-40°C)。
3. 循環(huán)重復,實現(xiàn)快速溫度沖擊。
特點:溫度轉(zhuǎn)換快(通常5~15秒),但需要機械運動部件。
2. 三箱式(三區(qū)法)
結構:包含高溫區(qū)、低溫區(qū)和測試區(qū)(樣品停留區(qū)),通過風門切換氣流方向來改變測試區(qū)溫度。
工作流程:
1. 高溫氣流或低溫氣流通過閥門控制導入測試區(qū)。
2. 無需移動樣品,通過氣流切換實現(xiàn)溫度變化。
特點:減少機械振動,但溫度轉(zhuǎn)換速度略慢(約30秒~1分鐘)。
3.液槽式(液體介質(zhì)沖擊)
原理:樣品在高溫液體(如硅油)和低溫液體(如酒精)中交替浸泡。
應用:適用于不同溫度變化(如-70°C到+200°C),但需處理液體殘留問題。
關鍵技術參數(shù)
溫度范圍:高溫可達+150°C~+200°C,低溫可達-40°C~-70°C(甚至更低)。
轉(zhuǎn)換時間:通常5秒~1分鐘(取決于類型)。
恢復時間:箱內(nèi)溫度恢復到設定值的時間(一般≤5分鐘)。
核心組件
1.制冷系統(tǒng):壓縮機制冷(如復疊式制冷)實現(xiàn)低溫。
2. 加熱系統(tǒng):電熱絲或加熱器提供高溫。
3. 控制系統(tǒng):PLC或微處理器精確控制溫度切換和停留時間。
4. 傳感器:實時監(jiān)測箱內(nèi)和樣品溫度。
應用場景
電子產(chǎn)品:測試電路板、芯片的溫度適應性。
汽車部件:評估橡膠密封件、金屬件的抗熱震性能。
航空航天:驗證材料在不同環(huán)境下的可靠性。
冷熱沖擊箱通過模擬快速溫度變化,幫助發(fā)現(xiàn)材料因熱脹冷縮導致的裂紋、焊接失效、封裝開裂等問題,是可靠性測試中的重要設備。