技术文章/ article

您的位置:首页  -  技术文章  -  耐湿热折弯试验箱在产品耐使用性测试中的技术应用与实践

耐湿热折弯试验箱在产品耐使用性测试中的技术应用与实践

更新时间:2025-07-28      浏览次数:15

在现代工业产品的研发与生产流程里,产品的耐使用性作为衡量其质量与可靠性的核心指标,地位举足轻重。从日常频繁使用的消费电子产品,到在复杂工况下运作的汽车、航空航天领域关键零部件,再到各类工业装备的结构部件,都必须能够在各种复杂多变的环境中,始终保持稳定的性能,并拥有长久的使用寿命。耐湿热折弯试验箱作为一款能够精准模拟高温高湿环境,并对产品进行折弯测试的专业设备,能够让产品在特定模拟环境下经受严苛考验,高效地检验产品在湿热环境与机械应力双重作用下的耐使用性能,为保障产品质量、提升产品可靠性给予了至关重要的技术支撑,在众多行业的产品研发、质量检测环节中发挥着不可替代的作用。

广皓天-FPC耐寒耐湿热试验机-白底图-800×800-1.jpg


耐湿热折弯试验箱的工作原理与结构设计
工作原理
  1. 湿热环境模拟原理:耐湿热折弯试验箱主要依靠先进的温湿度控制系统来营造湿热环境。其加热系统采用高效的电加热元件,当系统接收到升温指令后,电加热元件迅速将电能转化为热能,通过热传导与热对流的方式,均匀地提升箱体内的温度,最高温度可达 150℃甚至更高,以此模拟如热带地区高温环境、工业生产中的高温车间环境等。湿度控制则通过蒸汽加湿与冷凝除湿协同工作来实现。蒸汽加湿部分,水在蒸汽发生器内被加热至沸腾,产生的蒸汽通过管道输送至试验箱内,增加箱内空气的水汽含量,提升湿度,最高相对湿度可达 95% 以上,可模拟出类似热带雨林地区的高湿环境。而当箱内湿度过高时,冷凝除湿系统启动,制冷系统运作使蒸发器表面温度降低,箱内空气中的水汽遇冷在蒸发器表面凝结成液态水,通过排水装置排出箱外,从而降低湿度。同时,配合高精度的温度传感器和湿度传感器,实时监测箱内温湿度数据,并反馈至控制系统,控制系统依据预设的温湿度值,精准调节加热功率与加湿、除湿量,确保箱内温湿度稳定在设定范围内。

  1. 折弯试验原理:试验箱配备了高精度的折弯机械装置,该装置通常由伺服电机作为动力源,通过同步带或滚珠丝杠等传动机构,将电机的旋转运动转化为直线运动,从而驱动折弯模具对样品进行精确的折弯操作。在折弯过程中,安装在模具及相关部件上的高精度传感器,如压力传感器、位移传感器、角度传感器等,会实时监测折弯过程中的关键参数。压力传感器用于测量模具对样品施加的压力大小,位移传感器监测模具的移动距离,角度传感器则精确反馈折弯的角度。这些传感器将采集到的数据实时传输至控制系统,控制系统根据预设的折弯程序,如设定的折弯角度、速度、压力等参数,对比实际采集的数据,动态调整伺服电机的运行状态,实现对折弯过程的精准控制,确保每次折弯操作都能严格按照设定要求执行,从而准确测试产品在特定湿热环境下的折弯性能变化。

测试产品耐使用性的具体项目与方法
材料性能测试
  1. 湿热环境下材料的热胀冷缩与吸湿膨胀性能测试:将待测材料样品放置于耐湿热折弯试验箱内,按照预先设定的湿热环境条件进行试验。例如,设定温度为 80℃,相对湿度为 90%,保持时间为 24 小时。在试验过程中,利用高精度的激光位移传感器或应变片,实时监测样品在湿热环境下的尺寸变化情况。由于材料在湿热环境中,一方面会因温度升高产生热胀冷缩现象,另一方面会吸收水分导致吸湿膨胀,这两种效应可能相互叠加,对材料的尺寸稳定性产生显著影响。通过分析测试过程中样品尺寸随时间的变化曲线,计算材料的热膨胀系数和吸湿膨胀系数。如果材料的热膨胀系数过大,在产品实际使用过程中,当环境温度发生变化时,可能导致材料与其他部件之间出现配合不良、应力集中等问题,影响产品的正常运行和使用寿命;而吸湿膨胀系数过大,则可能使材料在高湿环境下发生变形、开裂等情况。

  1. 湿热环境对材料力学性能的影响测试:在耐湿热折弯试验箱内模拟产品实际使用中可能遇到的湿热环境,对材料进行力学性能测试,如拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性等。以拉伸强度测试为例,将标准的材料拉伸试样放置在试验箱内,设定温度为 60℃,相对湿度为 85%,保持一定时间(如 48 小时)后,取出试样立即在材料试验机上进行拉伸测试,并与未经湿热处理的原始试样的拉伸强度进行对比。湿热环境可能会使材料内部的分子结构发生变化,如高分子材料可能出现水解、降解等现象,金属材料可能发生腐蚀,从而导致材料的力学性能下降。

  2. 广皓天-FPC耐寒耐湿热试验机-白底图-800×800-2.jpg

产品结构完整性测试
  1. 产品结构件在湿热折弯条件下的机械稳定性测试:对于具有复杂机械结构的产品,如汽车零部件、电子设备外壳等,将其安装在耐湿热折弯试验箱内的专用测试夹具上,模拟产品在实际使用中可能承受的湿热环境和机械应力。设定试验箱的温度为 70℃,相对湿度为 90%,同时根据产品实际受力情况,通过折弯装置对产品结构件施加一定的弯曲载荷或振动激励。在试验过程中,使用高精度的应变片、位移传感器等监测设备,实时采集产品结构件关键部位的应变、位移数据。

  1. 产品连接部位在湿热环境下的可靠性测试:利用耐湿热折弯试验箱对带有连接部位的产品样品进行测试。对于焊接点,将焊接有电子元件的 PCB 板放置在试验箱内,设定温度为 85℃,相对湿度为 85%,经过一定时间(如 1000 小时)的湿热老化后,使用 X 射线探伤仪、电子显微镜等检测设备,观察焊接点是否出现裂纹、空洞等缺陷,并通过拉力测试设备测量焊接点的拉脱力,评估焊接点在湿热环境下的可靠性。

耐湿热折弯试验箱在各行业的应用案例
电子消费产品行业
  1. 智能手机折叠屏材料测试:某手机制造商使用耐湿热折弯试验箱对新型折叠屏 UTG(超薄玻璃)材料进行测试。将 UTG 材料样品放置在试验箱内,设定温度为 85℃,相对湿度为 85%,模拟高温高湿的恶劣使用环境,同时通过试验箱的折弯装置对样品进行 180° 折叠循环测试,折叠频率为每分钟 50 次。经过 5 万次折叠循环后,发现部分 UTG 材料样品出现了明显的微裂纹和较深的折痕,导致屏幕显示出现异常。研发团队根据测试数据优化了 UTG 材料的配方和制造工艺,再次测试后,材料性能显著提升。

  1. 笔记本电脑主板电子元件可靠性测试:某电脑厂商对主板样品进行测试,设定温度为 70℃,相对湿度为 90%,同时施加一定振动。经过 1000 小时测试,发现部分电容出现问题导致供电不稳定。厂商据此更换供应商并优化设计,提升了主板可靠性。

汽车制造行业
  1. 汽车发动机线束耐湿热折弯性能测试:某汽车零部件供应商测试发动机线束,设定温度为 100℃,相对湿度为 80%,同时进行折弯测试。经过 5000 次循环,部分线束绝缘层开裂。供应商改进材料和工艺后,线束性能得到改善。

  1. 汽车密封条测试:汽车密封条在湿热环境和车门开关的折弯作用下易老化失效。某车企将密封条样品放入试验箱,设定温度 60℃、湿度 95%,同时进行折弯循环。测试发现部分密封条出现硬化、弹性下降,车企更换了耐湿热的橡胶材料,提升了密封条使用寿命。

  2. 广皓天-FPC耐寒耐湿热试验机-白底图-800×800-4.jpg

  3. 数据采集
  4. 试验过程中,通过温湿度传感器、力学传感器、电气参数测试仪等设备,实时采集箱内温湿度、样品尺寸变化、力学性能参数、电子元件电气参数等数据,存储于专用数据采集系统中,确保数据的完整性和准确性。
  5. 数据分析
  6. 运用专业软件对采集的数据进行处理,绘制变化曲线,计算相关系数,分析数据变化趋势和规律,找出产品在湿热折弯环境下的性能薄弱点,评估产品耐使用性等级。


  • 企业名称:

    广东皓天检测仪器有限公司

  • 联系电话:

    86-0769-81085066

  • 公司地址:

    广东省东莞市常平镇常平中信路 101号1号楼102室

  • 企业邮箱:

    15876446198@163.com

扫码加微信

Copyright © 2025广东皓天检测仪器有限公司 All Rights Reserved    备案号:粤ICP备2024233531号

技术支持:智能制造网    管理登录    sitemap.xml