3.4 机械活性物质类试验
机械活性物质主要是指粉尘、沙尘、棉絮、细小树枝等可悬浮在空气中颗粒物的总称。而由于自然界中沙尘的成因特别复杂,很难进行实际的模拟,所以机械活性物质试验的主要目的在于验证密封性能,而不是模拟实际环境来进行验证性试验。
大气环境中的沙尘含量依据地区不同而不同,随着人类开发的增加,沙尘暴和雾霾都可能导致产品的失效,另外人类实际生活环境的棉絮等物质也会进一步导致失效的产生模拟沙尘环境对于产品至关重要,尤其户外产品、长期持续工作的设备和放置在密闭空间中的产品。
失效机理
沙尘会由于自身的重力应力会降落到地面,或者由于风的影响而吹进缝隙中入侵物体的内部。
可能发生沙尘侵入的条件:
Ø 由强迫空气循环带入,如散热;
Ø 由空气的热运动带入;
Ø 有温度变化引起的压差吸入;
Ø 风吹入。
灰尘可能会导致如下失效:
Ø 设备电气性能改变;
Ø 接触故障,接触电阻发生变化等;
Ø 降低热传导性能;
Ø 轴承等运动部件阻力加大或者卡死;
Ø 表面磨损;
Ø 光学表面的污染、润滑剂污染;
Ø 通风管、套管、导管、过滤器和孔等的堵塞;
试验标准
沙尘试验主要参考 IEC60068-2-68(GB/T2423.37)\MIL-STD-810 Method 510\IEC 60529(GB 4208)\EIA-364-50A\EIA-364-91A标准。美军标对试验介绍试验方法介绍比较详细,可以作为参考书使用,具体的方法民用产品还是为IEC为主。
民用品目前推荐采用IEC 60529标准防尘等级IP4X、IP5X和IP6X居多,以下为IP防护的测试方法的介绍。
IP防护等级表示方法概述
防护等级多以IP后跟随两个数字来表述,数字用来明确防护的等级。
第一位数字表明设备抗微尘的范围,或者是人们在密封环境中免受危害的程度。代表防止固体异物进入的等级,最高级别是6;
第二位数字表明设备防水的程度。代表防止进水的等级,最高级别是8。
IP防护等级表示法
IP后第一位数字:防尘等级
数字 | 防护范围 | 说明 |
0 | 无防护 | 对外界的人或物无特殊的防护 |
1 | 防止直径大于50mm的固体外物侵入 | 防止人体(如手掌)因意外而接触到电器内部的零件,防止较大尺寸(直径大于50mm)的外物侵入 |
2 | 防止直径大于12.5mm的固体外物侵入 | 防止人的手指接触到电器内部的零件,防止中等尺寸(直径大于12.5mm)的外物侵入 |
3 | 防止直径大于2.5mm的固体外物侵入 | 防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件 |
4 | 防止直径大于1.0mm的固体外物侵入 | 防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件 |
5 | 防止外物及灰尘 | 完全防止外物侵入,虽不能完全防止灰尘侵入,但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作 |
6 | 防止外物及灰尘 | 完全防止外物及灰尘侵入 |
下表是IP防尘的试验方法