Thermometer-Temperaturwechseltest

Temperaturwechseltests mit Flüssigstickstoff von Air Liquide

 

 

 

Temperaturwechseltests: Innovative Testmethoden für die Produktentwicklung und Qualitätssicherung

Temperaturwechseltests sind essenzielle Bestandteile von HALT- und HASS-Tests in der modernen Produktentwicklung und Qualitätssicherung. Die Testverfahren ermöglichen im direkten Vergleich zu konventionellen Prüfverfahren deutliche Zeit- und damit Kosteneinsparungen. Die Ergebnisse der Tests verbessern die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Produkten, denn sie ermöglichen die frühzeitige Identifizierung von Schwachstellen in standardisierten Testumgebungen. Die schnellen und präzisen Temperaturänderungen, die in HALT- und HASS-Tests gefordert sind, werden durch Flüssigstickstoff-Systeme ermöglicht. Air Liquide unterstützt Unternehmen weltweit beim Aufbau von Testumgebungen und übernimmt die zuverlässige Versorgung mit Flüssigstickstoff.

Was genau sind HALT- und HASS-Tests?

In der modernen Produktentwicklung und im Bereich der Qualitätssicherung stellen ausgeklügelte Tests die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit von Produkten sicher. Das „Highly Accelerated Life Testing“ (HALT) und das „Highly Accelerated Stress Screening” (HASS) sind zwei besonders effektive Testverfahren, mit denen Produkte unter extremen Bedingungen auf Schwachstellen getestet werden. HALT- und HASS-Tests verfolgen dabei unterschiedliche Ziele. HALT zielt darauf ab, die Grenzen der Robustheit eines Produktes herauszufinden, um Designfehler zu identifizieren und zu korrigieren, bevor ein Produkt auf den Markt kommt. HASS wird hingegen typischerweise simultan zur Produktionsphase durchgeführt, um produktionsbedingte Fehlerquellen zu identifizieren und nachhaltig zu beseitigen.

Inhalte eines HALT-Tests

Im Rahmen eines HALT-Tests werden Produkte extremen Stressbedingungen ausgesetzt, die deutlich über die zu erwartenden Bedingungen hinausgehen, mit denen die jeweiligen Produkte nach der Marktreife konfrontiert werden. Zu HALT-Tests gehören unter anderem sehr schnelle Temperaturwechsel, hohe oder niedrige Temperaturen, Vibrationen und zahlreiche weitere Stressfaktoren. Ein zentraler Aspekt von HALT-Tests sind schnelle Temperaturwechsel zur Identifizierung thermischer Schwachstellen. Für diese Testreihen werden Systeme eingesetzt, die mit Flüssigstickstoff befüllt sind. Diese Systeme können Temperaturen von -100° C bis +250° C erreichen – bei Temperaturwechselgeschwindigkeiten von 70 K pro Minute oder mehr.

Inhalte eine HASS-Tests

Ein HASS-Test setzt Produkte ähnlichen Stressbedingungen aus wie ein HALT-Test, jedoch ist die Intensität der einzelnen Testphasen geringer, um Schäden an ansonsten fehlerfreien Produkten zu vermeiden. Das Ziel eines HASS-Tests ist es zu überprüfen, ob ein Produkt innerhalb von spezifizierten Umgebungsbedingungen zuverlässig funktioniert. So lassen sich Herstellungsfehler während der laufenden Produktion identifizieren und beseitigen. HASS-Tests beinhalten schnelle Temperaturwechsel und Vibrationstests, deren Parameter immer ganz exakt auf das jeweilige zu testende Produkt abgestimmt sind.

Der Aufbau von Testumgebungen mit Flüssigstickstoff-Systemen

Ein typisches System für eine Testumgebung von HALT- oder HASS-Tests umfasst einen Lagertank für die Aufnahme des flüssigen Stickstoffs, evtl. eine Pumpeinheit, Zu- und Ableitungen von dem Lagertank zur Testkammer beziehungsweise zum Belüftungssystem sowie Steuerungseinheiten zur Regulierung der Testzyklen.
Der im Lagertank befindliche Flüssigstickstoff dient einer extrem schnellen Abkühlung der Testkammer. Der Transport des flüssigen Stickstoffs vom Tank in die Testkammer erfolgt über gut isolierte Leitungen (Vakuumleitung), die Wärmeverluste bestmöglich minimieren. Nach durchgeführtem Test muss der nunmehr gasförmige Stickstoff sicher abgeleitet werden. Auch hier werden spezielle Leitungssysteme verwendet, die den Stickstoff an ein Belüftungssystem weiterleiten und so verhindern, dass sich das potenziell gefährliche Stickstoffgas in der Umgebung der Testkammer anreichern kann. 
Während der laufenden Test werden zahlreiche Messgeräte und Sensoren verwendet, die Temperaturen, Vibrationen und andere relevante Parameter aufzeichnen und überwachen. Die gesammelten Daten werden an Datenerfassungssysteme weitergeleitet und anschließend mittels Analyse-Software aufbereitet und interpretiert.

Was sind die Vorteile von Temperaturwechseltests im Rahmen von HALT- und HASS-Tests?

Temperaturwechseltests, die essenzieller Bestandteil von HALT- und HASS-Tests sind, tragen wesentlich zur Optimierung der Qualität und Langlebigkeit von Produkten bei. Die beiden Testverfahren unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Vorteile im Detail voneinander:

HALT-Test: Die Vorteile

Durch HALT-Tests lassen sich Designfehler sehr früh im Entwicklungsprozess aufdecken und beseitigen – weit bevor ein Produkt auf den Markt kommt. So lassen sich teure und rufschädigende Rückrufaktionen zuverlässig verhindern. Auch kann durch die Aufdeckung von Schwachstellen ein Produkt langlebiger und zuverlässiger gestaltet werden, was wiederum die Kundenzufriedenheit und damit das Markenimage verbessert. Auch wenn der Aufbau einer HALT-Umgebung recht kostenintensiv ist, spart es langfristig Kosten – denn das Verfahren reduziert die Notwendigkeit nachgelagerter Feldtests und die Wahrscheinlichkeit von Produktausfällen. Im direkten Vergleich zu konventionellen Tests ist HALT deutlich schneller, was die Markteinführung neuer Produkte beschleunigen kann.

HASS-Test: Die Vorteile

HASS-Tests decken Produktionsfehler während der laufenden Produktion auf, was zu einer direkten Verbesserung der Gesamtqualität der Einheiten führt. Defekte Produkte lassen sich direkt aussortieren, was wiederum zu weniger Rückrufen oder Serviceeinsätzen führt und damit Kosten reduziert. Auch Schwachstellen im Produktionsprozess, beispielsweise durch falsche Parameter in CNC-Programmen, lassen sich durch HASS-Tests aufdecken und anpassen. Dies wiederum führt zu einer effizienteren, konsistenteren Fertigung. 

Temperaturwechseltests mit Flüssiggas und Equipment von Air Liquide

Air Liquide unterstützt als Partner der Industrie beim Aufbau einer Testumgebung für HALT- und Hass-Tests. Gerne übernehmen wir die zuverlässige Belieferung Ihrer Testeinrichtungen mit Flüssigstickstoff und stellen bei Bedarf hochwertige, genau auf Ihren Bedarf hin zugeschnittene Zu- und Ableitungen bereit. Möchten Sie mehr über unsere Gase und unser Equipment für Temperaturwechseltests erfahren oder mit unseren Experten Ihr nächstes Projekt besprechen? Dann nutzen Sie einfach das Kontaktformular auf dieser Seite. Wir rufen Sie zeitnah zurück!