ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΔΟΚΙΜΗΣ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ & ΣΦΙΞΩΤΙΚΗΣ ΔΥΝΑΜΗΣ WEDGELOCK
Κάθε SolidWedge δοκιμάζεται σε μια δοκιμή 100 κύκλων που αποτελείται από τέσσερις θερμικές δοκιμές και 96 δοκιμές ανάλυσης τάσης (δύναμη σύσφιξης). Παρακάτω περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο το WaveTherm κάνει τη διεξαγωγή αυτών των δοκιμών.
Μεθοδολογία θερμικής δοκιμής
Η θερμική δοκιμή πραγματοποιείται για τον προσδιορισμό της συνολικής θερμικής αντίστασης στις επιφάνειες επαφής μιας δοκιμαστικής πλάκας και της κλειδαριάς σφήνας σε έναν ψυχρό τοίχο.
Υπάρχει μια μετρήσιμη πτώση θερμοκρασίας όταν η θερμική ενέργεια ρέει στην περιοχή επαφής δύο επιφανειών. Μετρώντας τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο επιφανειών και γνωρίζοντας τη θερμική ενέργεια που εισάγεται στη δοκιμαστική πλάκα, μπορεί να υπολογιστεί ο υπολογισμός της θερμικής αντίστασης του συνδέσμου.
Θεωρία Παράλληλης Αντίστασης
Υπάρχουν τρεις τρόποι με τους οποίους μπορεί να διαλυθεί η θερμότητα από την πλάκα δοκιμής. Από τις τρεις, υπάρχουν δύο παράλληλες διαδρομές που πρέπει να ληφθούν υπόψη για τον υπολογισμό της συνολικής θερμικής αντίστασης της δοκιμαστικής πλάκας και του συστήματος ασφάλισης σφήνας:
Ορολογία
Οι ακόλουθοι όροι χρησιμοποιούνται σε όλη αυτή τη διαδικασία δοκιμής:
Προκειμένου να αποτραπεί η επαφή του υπό δοκιμή πλαισίου θερμότητας με το «κάτω μέρος» του καναλιού και έτσι να παρέχεται μια τρίτη επιφάνεια για τη μεταφορά θερμικής ενέργειας, υπάρχει ένας διαχωριστής πλάτους περίπου 0,5 ίντσες και πάχους περίπου 0,040 ίντσες κατασκευασμένος από μη θερμικά αγώγιμο πλαστικό όπως ABS, ή παρόμοιο, και τοποθετείται στη βάση ή στην πλευρά χωρίς επαφή της ψυχρής υποδοχής τοίχου. Αυτός ο διαχωριστής αφαιρείται αφού ασφαλίσει στη θέση του η δοκιμαστική πλάκα.
𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑃𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑇ℎ𝑖𝑐𝑘𝑛𝑒𝑠𝑠 = 𝐶𝑜𝑙𝑑 𝑊𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑙𝑜𝑡 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 - 𝑊𝑒𝑑𝑔𝑒𝑙𝑜𝑐𝑘 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 - 𝑊𝑒𝑑𝑔𝑒𝑙𝑜𝑐𝑘 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝐸𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛
Ακολουθεί ένα παράδειγμα υπολογισμού με χρήση ενός τυπικού κρύου τοίχου VITA 48 με σφήνα 0,225" ύψους που έχει ονομαστική επέκταση 0,025":
𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑃𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑇ℎ𝑖𝑐𝑘𝑛𝑒𝑠𝑠 = 0,525 − 0,225 − 0,025 − 0,025
Το υλικό τόσο για τον ψυχρό τοίχο όσο και για τις δοκιμαστικές πλάκες είναι αλουμίνιο 6061-T6 με φινίρισμα επιφάνειας που καθορίζεται ως 16 μin (RMS) στις περιοχές επαφής με την κλειδαριά σφήνας και μεταξύ της δοκιμαστικής πλάκας και του ψυχρού τοιχώματος.
- Δοκιμαστική πλάκα (TP) - Η θερμοκρασία της δοκιμαστικής πλάκας προσδιορίζεται με τον μέσο όρο τεσσάρων ενδείξεων θερμοστοιχείου. Οι θέσεις του θερμοστοιχείου είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες κατά μήκος της δοκιμαστικής πλάκας, τουλάχιστον μία ίντσα (1,0") από κάθε άκρο. Τα θερμοστοιχεία βρίσκονται μεταξύ της πηγής θερμότητας και της κλειδαριάς σφήνας, όσο το δυνατόν πιο κοντά στην κλειδαριά σφήνας (συνήθως 0,100” – 0,200” από το κέντρο της οπής του θερμοστοιχείου μέχρι την άκρη της ασφάλισης σφήνας).
- Πλευρά πλαισίου κρύου τοίχου (TCWF) - Η θερμοκρασία στην πλευρά του πλαισίου κρύου τοίχου καθορίζεται από τον μέσο όρο δύο μετρήσεων θερμοστοιχείου. Οι θέσεις του θερμοστοιχείου είναι κεντραρισμένες κατά μήκος του κρύου τοίχου, τουλάχιστον μία ίντσα (1,0") από κάθε άκρο. Τα θερμοστοιχεία είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στη διεπαφή πλαισίου-κρύου τοίχου (συνήθως 0,100” – 0,200” από το κέντρο της οπής του θερμοστοιχείου μέχρι την καθορισμένη διεπαφή).
- Πλευρά σφήνας κρύου τοίχου (TCWW) - Η θερμοκρασία στην πλευρά σφήνας κρύου τοίχου προσδιορίζεται με τον μέσο όρο δύο μετρήσεων θερμοστοιχείου. Οι θέσεις του θερμοστοιχείου είναι κεντραρισμένες κατά μήκος του κρύου τοίχου, τουλάχιστον μία ίντσα (1,0") από κάθε άκρο. Τα θερμοστοιχεία είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στη διεπαφή σφήνας-κρύου τοίχου (συνήθως 0,100” – 0,200” από το κέντρο της οπής του θερμοστοιχείου μέχρι την καθορισμένη διεπαφή).
Για τον υπολογισμό της συνολικής αντίστασης του συστήματος, η θερμική αντίσταση κάθε διαδρομής υπολογίζεται πρώτα ξεχωριστά. Η συνολική αντίσταση του συστήματος μπορεί στη συνέχεια να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο με τις παράλληλες αντιστάσεις σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα:
- Θερμική αντίσταση από την πλευρά του πλαισίου (RF) - Η θερμική αντίσταση από τη δοκιμαστική πλάκα στην πλευρά του πλαισίου του ψυχρού τοίχου μπορεί να υπολογιστεί ως η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της πλάκας δοκιμής και της πλευράς του πλαισίου κρύου τοίχου, διαιρούμενη με την ποσότητα ισχύος που διαχέεται μέσω εκείνο το μονοπάτι.
- Θερμική αντίσταση από την πλευρά σφήνας (RW) - Η θερμική αντίσταση από την πλάκα δοκιμής στην πλευρά σφήνας του ψυχρού τοιχώματος μπορεί να υπολογιστεί ως η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της πλάκας δοκιμής και της πλευράς σφήνας κρύου τοιχώματος, διαιρούμενη με την ποσότητα ισχύος που διαχέεται μέσω εκείνο το μονοπάτι.
- Ολική θερμική αντίσταση (RT) -Η συνολική θερμική αντίσταση των δύο παράλληλων διαδρομών μπορεί να υπολογιστεί με τον ίδιο τρόπο όπως δύο παράλληλες αντιστάσεις σε ένα κύκλωμα.
Επίπεδα ισχύος
Δοκιμή δύναμης σύσφιξης
Αφηρημένη
Η δοκιμή δύναμης σύσφιξης πραγματοποιείται στο WaveTherm SolidWedge καθώς και σε άλλα διάφορα σφηνάκια για να συγκριθεί η δύναμη εξόδου που δημιουργείται από μια δεδομένη ροπή εισόδου. Οι σφήνες στερεώνονται στις αντίστοιχες πλάκες στερέωσης και η πλάκα στερέωσης θα εισαχθεί στο συγκρότημα δοκιμής δύναμης σύσφιξης. Οι κυψέλες φόρτισης στο συγκρότημα χρησιμοποιούνται για την ανάγνωση της δύναμης σύσφιξης της συσκευής με μια καθορισμένη ροπή στρέψης. Υπάρχει ένα συγκεκριμένο λογισμικό που συνδυάζεται με τον αναγνώστη δεδομένων που χρησιμοποιεί (OM-DAQ-USB-2401, Omega Data Acquisition Module) που απεικονίζει γραφικά τις λίβρες που εφαρμόζονται στα κελιά φορτίου του εξάρτημα ελέγχου καθώς ξεκινά η δοκιμή.
Ρύθμιση δοκιμής
Η διάταξη δοκιμής απαιτεί μια δοκιμαστική πλάκα με τις σωστές διαστάσεις που συσχετίζονται με το μέγεθος του δείγματος δοκιμής και το εξάρτημα δοκιμής όπως φαίνεται παρακάτω. Όταν συνδυάζονται, το δείγμα δοκιμής και η πλάκα δοκιμής πρέπει να είναι 0,525”. Το πλάτος του εξαρτήματος δοκιμής με το τυπικό μπλοκ μεταφοράς φορτίου είναι 0,600”. Το εξάρτημα δοκιμής δύναμης σφιγκτήρα προορίζεται για την προσομοίωση ενός πραγματικού πλαισίου. Το δυναμόκλειδο χρησιμοποιείται για να μιμηθεί την πραγματική εφαρμογή του a μικρόήτανΣΕάκρο που εφαρμόζεται σε ένα ενσωματωμένο σύστημα. Κάθε δείγμα πρέπει να έχει κύκλο 2-24, 26-49 και 51-99 κύκλων δύναμης σύσφιξης για συνολικά 96 κύκλους. Ο 1ος, 25ος, 50ος και 100ος κύκλος είναι οι θερμικές δοκιμές. Όλα τα δεδομένα για κάθε δοκιμή συλλέγονται σε ξεχωριστά αρχεία excel και στη συνέχεια ενοποιούνται σε ένα συνολικό υπολογιστικό φύλλο.
Εικόνα 3: Εξάρτημα ανάλυσης στρες