WEDGELOCK THERMAL & CAMPING KRAFT LIVSCYKEL TESTMETOD
Varje SolidWedge testas under ett 100 cykeltest bestående av fyra termiska tester och 96 spänningsanalyser (spännkrafts)-tester. Nedan beskrivs hur WaveTherm går tillväga för att genomföra dessa test.
Termisk testmetod
Termisk testning görs för att bestämma det totala termiska motståndet över kontaktytorna på en testplatta och killås till en kall vägg.
Det finns ett mätbart temperaturfall när termisk energi strömmar över kontaktytan på två ytor. Genom att mäta temperaturskillnaden mellan de två ytorna och känna till den termiska energin som införs i testplattan kan en beräkning av fogens termiska motstånd beräknas.
Parallell motståndsteori
Det finns tre sätt på vilka värmen från testplattan kan avledas. Av de tre finns det två parallella vägar att beakta vid beräkning av det totala termiska motståndet för testplattan och killåssystemet:
Terminologi
Följande termer används under denna testprocedur:
För att förhindra att värmeramen som testas kommer i kontakt med kanalens "botten" och därmed tillhandahåller en tredje yta för att överföra värmeenergi, finns det en distans som är cirka 0,5 tum bred och cirka 0,040 tum tjock gjord av en icke-värmeledande plast såsom ABS, eller liknande, och placeras vid basen eller den beröringsfria sidan av den kalla väggslitsen. Denna distans tas bort efter att testplattan har låsts på plats.
𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑃𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑇ℎ𝑖𝑐𝑘𝑛𝑒𝑠𝑠 = 𝐶𝑜𝑙𝑑 𝑊𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑙𝑜𝑡 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 - 𝑊𝑒𝑑𝑔𝑒𝑙𝑜𝑐𝑘 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 - 𝑊𝑒𝑑𝑔𝑒𝑙𝑜𝑐𝑘 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝐸𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛
Här är ett exempel på beräkning med en standard VITA 48 kall vägg med ett 0,225” högt killås som har en nominell expansion på 0,025”:
𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑃𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑇ℎ𝑖𝑐𝑘𝑛𝑒𝑠𝑠 = 0,525 − 0,225 − 0,025 =𝑖275 = 0,025
Material för både den kalla väggen och testplattorna är 6061-T6 aluminium med en ytfinish specificerad som 16 µin (RMS) i kontaktområdena med killåset och mellan testplattan och den kalla väggen.
- Testplatta (TP) – Testplattans temperatur bestäms genom att beräkna medelvärdet för fyra termoelementavläsningar. Termoelementets placeringar är jämnt fördelade längs testplattans längd, minst en tum (1,0 tum) från vardera änden. Termoelementen är placerade mellan värmekällan och killåset, så nära killåset som möjligt (vanligtvis 0,100” – 0,200” från mitten av termoelementets hål till killåsets kant).
- Cold Wall Frame Side (TCWF) – Den kalla väggramens sidotemperatur bestäms genom att beräkna ett genomsnitt av två termoelementavläsningar. Termoelementets placeringar är centrerade längs den kalla väggens längd, minst en tum (1,0 tum) från vardera änden. Termoelementen är så nära ram-kall vägggränssnittet som möjligt (vanligtvis 0,100” – 0,200” från mitten av termoelementhålet till det specificerade gränssnittet).
- Cold Wall Wedge Side (TCWW) – Temperaturen på den kalla väggens kilsida bestäms genom att beräkna ett genomsnitt av två termoelementavläsningar. Termoelementets placeringar är centrerade längs den kalla väggens längd, minst en tum (1,0 tum) från vardera änden. Termoelementen är så nära gränssnittet för killås-kall vägg som möjligt (vanligtvis 0,100" – 0,200" från mitten av termoelementhålet till det specificerade gränssnittet).
För att beräkna systemets totala resistans beräknas först varje banas termiska resistans separat. Systemets totala resistans kan sedan beräknas med samma metod som parallella motstånd i en elektrisk krets:
- Termiskt motstånd på ramsidan (RF) - Det termiska motståndet från testplattan till ramsidan av den kalla väggen kan beräknas som temperaturskillnaden mellan testplattan och den kalla väggens ramsida, dividerat med mängden effekt som förbrukas genom den vägen.
- Termiskt motstånd på kilsidan (RW) - Det termiska motståndet från testplattan till kilsidan av den kalla väggen kan beräknas som temperaturskillnaden mellan testplattan och den kalla väggens kilsida, dividerat med mängden effekt som förbrukas genom den vägen.
- Totalt termiskt motstånd (RT) -Det totala termiska motståndet för de två parallella banorna kan beräknas på samma sätt som två parallella motstånd i en krets.
Effektnivåer
Spännkraftstest
Abstrakt
Spännkraftstestning utförs på WaveTherm SolidWedge såväl som andra olika killås för att jämföra den utgående kraften som genereras av ett givet ingående vridmoment. Killåsen fästs på sina motsvarande monteringsplattor och monteringsplattan kommer att sättas in i klämkrafttestenheten. Lastceller i aggregatet används för att avläsa enhetens klämkraft vid ett specificerat vridmoment. Det finns en specifik programvara som paras ihop med den dataläsare som används (OM-DAQ-USB-2401, Omega Data Acquisition Module) som visar pounds som appliceras på testfixturens lastceller när testet börjar.
Testuppsättning
Testuppställningen kräver en testplatta med korrekta dimensioner korrelerade till storleken på testexemplaret och testfixturen enligt nedan. När de kombineras måste testprovet och testplattan vara 0,525”. Testfixturens bredd med standardlastöverföringsblocket är 0,600”. Klämkrafttestfixturen är tänkt att simulera ett riktigt chassi. Momentnyckeln används för att efterlikna den verkliga tillämpningen av en SvarIkant applicerad i ett inbäddat system. Varje prov ska ha en cykel på 2-24, 26-49 och 51-99 klämkraftcykler för totalt 96 cykler. Den första, 25:e, 50:e och 100:e cykeln är de termiska testerna. All data för varje test samlas in i separata excel-filer och konsolideras sedan till ett övergripande kalkylblad.
Figur 3: Stressanalysfixtur