Endüstriyel üretimde, özellikle elektronik, otomotiv, fotovoltaik ve yeni malzemeler gibi sektörlerde, özel bir terim sıklıkla duyulur: "Çift 85 Testi". Kulağa biraz muamma gibi gelse de, modern ürün kalitesi ve güvenilirlik doğrulamasının vazgeçilmez bir parçasıdır. Bu kritik prosedürün gerçekleştirilmesinden sorumlu temel ekipman, Sabit Sıcaklık ve Nem Odası'dır. Bu makale, "Çift 85" testinin neleri içerdiğine, hangi standartlara uyduğuna ve bu odaların bu zorlu çevresel zorluğun üstesinden nasıl geldiğine dair ayrıntılı bir inceleme sunmaktadır. Test göstergeleri, IEC61215 ve IEC61646 gibi uluslararası standartların yanı sıra GB/T19394 gibi yerel standartlara da uygundur.
"Çift 85" Testi Nedir? – Tanım ve Öz
"Çift 85", belirli bir sıcaklık ve nem koşullarını tam olarak tanımlayan yaygın bir endüstri terimidir:
Birinci “85”: +85°C’lik bir sıcaklığı ifade eder.
İkinci “85”: 85% RH’lik bağıl nemi ifade eder.
Bu nedenle, "Çift 85 Testi" genellikle test numunelerinin Sabit Sıcaklık ve Nem Odasına yerleştirilmesini ve yaşlanma, dayanıklılık veya güvenilirlik değerlendirmeleri yapmak için ortamın uzun bir süre boyunca sabit +85°C ve 85% RH'de tutulmasını içerir.
Daha Derin Anlayış:
"Çift 85" testi, iki sayının basit bir kombinasyonundan ibaret değildir. Dünyanın birçok bölgesinde (örneğin tropikal ve subtropikal bölgeler) yaz aylarında yaygın olarak görülen aşırı yüksek sıcaklık ve yüksek nem ortamlarını simüle eder. Bu ortam oldukça agresiftir ve özellikle elektronik ve elektrikli bileşenler olmak üzere ürünlerin potansiyel kusurları hızla açığa çıkarması için güçlü bir katalizör görevi görür.
Neden 85°C ve Neden 95°C veya 60°C Değil?
Double 85 testi, güvenilirlik test mühendisleri tarafından ürün yaşam döngüsü test sürecini hızlandırmak için oluşturulmuş bir standarttır. Gerçek dünya senaryolarında, 85°C sıcaklık ve 851111111111 nem koşullarıyla karşılaşmak nadirdir. Bu nedenle, Double 85 testi gerçek kullanım ortamlarını taklit etmeyi değil, aşırı koşullar altında ürün güvenilirliğini simüle etmeyi amaçlamaktadır.
Daha yüksek sıcaklık ve nem seviyeleri gerçek dünyadaki bazı ortamlara daha çok benzese de, neden daha zorlu test koşulları tercih edilmesin? Bunun nedeni, bu tür aşırı test koşullarında meydana gelen arızaların genellikle gerçek ürün kullanımı sırasında ortaya çıkacak sorunları yansıtmadığını gösteren istatistiksel analizde yatmaktadır. Aksine, bunlar genellikle test koşullarının kendisinin uyguladığı aşırı stresten kaynaklanmaktadır. Birikmiş pratik deneyimler sayesinde, Double 85 test yönteminin gerçek dünya senaryolarıyla daha uyumlu olduğu kabul edilmiştir. Aşırı koşullar altında ürün güvenilirliğini değerlendirme ihtiyacını etkili bir şekilde karşılayarak ideal ve makul bir test yaklaşımı haline gelir.
"Çift 85" Testi Neden Yapılır? – Amaç ve Önemi
"Çift 85" testinin temel amacı hızlandırılmış stres testidir. Doğal çevre koşullarında ortaya çıkması yıllar alabilecek sorunlar, zorlu "Çift 85" koşulları altında sadece yüzlerce hatta on saatler içinde ortaya çıkabilir. Temel değerlendirme hedefleri şunlardır:
Malzeme Toleransının Değerlendirilmesi: Plastik, kauçuk, kaplama ve yapıştırıcı gibi metal olmayan malzemelerin yüksek sıcaklık ve nem altında deforme olup olmayacağını, renginin bozulup bozulmayacağını, eskiyip bozulmayacağını veya bozulup bozulmayacağını kontrol etmek.
Bileşen Güvenilirliğinin Denetlenmesi: Entegre devreler, PCB, kapasitörler ve dirençler gibi elektronik bileşenlerin aşırı koşullar altında istikrarlı bir şekilde çalışıp çalışmadığını, iç korozyonu, iyon göçünü, açık devreleri veya nemli ısıdan kaynaklanan kısa devreleri önleyip önleyemediğini test etmek.
Genel Ürün Stabilitesinin Doğrulanması: Son ürünün (örneğin cep telefonları, otomotiv kontrol cihazları, güneş enerjisi invertörleri, piller) sızdırmazlık performansının, mekanik özelliklerinin ve elektriksel performansının standartları karşılayıp karşılamadığının değerlendirilmesi.
Hızlandırılmış Ömür Testi: Normal kullanım koşullarının çok ötesinde stres uygulanarak, ürünün kullanım ömrü ve arıza oranı hızla tahmin edilir, tasarım iyileştirmeleri ve kalite kontrolü için veri desteği sağlanır.
Basitçe ifade etmek gerekirse, “Double 85” testini geçen bir ürün, zorlu ortamlarda uzun vadeli istikrarlı çalışma potansiyelini ortaya koyar ve daha yüksek güvenilirlik ve daha güvenilir kaliteye işaret eder.
The Sabit Sıcaklık ve Nem Odası: “Double 85” için Temel Ekipman
“Double 85” testini gerçekleştirebilen Sabit Sıcaklık ve Nem Odası, yukarıda belirtilen standartların hassasiyet gereksinimlerini karşılamak için aşağıdaki temel sistemlere ve özelliklere sahip olmalıdır:
Isıtma Sistemi: Hazne sıcaklığını hızlı ve eşit şekilde 85°C'ye çıkarmak için yüksek kaliteli ısıtma elemanları kullanılır.
Soğutma Sistemi: Test yüksek sıcaklık gerektirse de, soğutma aşaması ve nemin kontrolü (nem giderme yoluyla) için kritik öneme sahiptir. Genellikle mekanik sıkıştırmalı soğutma kullanılır.
Nemlendirme Sistemi: 85% RH yüksek nem oranına ulaşmanın temelidir. Genellikle saf buhar üretmek için bir kazan veya buharı hazneye hassas bir şekilde enjekte etmek için bir su tavası buharlaştırma yöntemi kullanılır.
Kontrol Sistemi: Gelişmiş bir mikroişlemci kontrolörü, sıcaklık ve nem değerlerinin hassas bir şekilde ayarlanmasını ve korunmasını sağlayan "beyin" görevi görür ve dalgalanmaların tolerans dahilinde kalmasını sağlamak için gerçek zamanlı izleme yapar (örneğin, Sıcaklık ±0,5°C, Nem ±2% RH).
Sensörler: Yüksek hassasiyetli sıcaklık sensörleri ve kapasitif nem sensörleri, kapalı devre kontrol için kontrol sistemine gerçek zamanlı veri geri bildirimi sağlar.
Hazne Yapısı: İç kısmı genellikle korozyona dayanıklı, kolay temizlenen paslanmaz çelikten yapılmıştır. Enerji kaybı olmadan istikrarlı bir iç ortam sağlamak için mükemmel yalıtım ve sızdırmazlık özelliklerine sahiptir.
Tipik "Çift 85" Test Prosedürü
Standart bir “Çift 85” testi genellikle şu adımları izler (örnek olarak JESD22-A101'i kullanırız):
Numune Hazırlama ve İlk Testler: Numuneler üzerinde görsel muayene ve elektriksel performans testleri gerçekleştirin, temel verileri kaydedin.
Parametre Ayarı: Hedef sıcaklığı (+85°C), hedef nemi (85% RH), süreyi (örneğin 1000 saat) kesin olarak ayarlayın ve kontrol cihazındaki standarda göre önyargı kaynağını bağlayın.
Başlatma: Cihaz, önceden ayarlanmış programa göre çalışmaya, ısıtmaya ve nemlendirmeye başlar. Sıcaklık ve nem, ayarlanan değerler dahilinde (örneğin, Sıcaklık ±0,5°C, Nem ±2% RH) sıkı bir şekilde kontrol edilir.
Sürekli Çalışma ve İzleme: Oda, ayarlanan süre boyunca “Çift 85” koşullarını ve önyargı voltajını korurken, ekipman durumu izlenir.
Kurtarma: Testten sonra, numuneler standart oda sıcaklığı/nem kurtarma koşulları altında belirli bir süre (örneğin 24 saat) boyunca stabilize edilir.
Son Muayene ve Değerlendirme: Numuneler üzerinde kapsamlı son muayeneler gerçekleştirin. Sonuçları test öncesi verilerle karşılaştırın ve standartta tanımlanan arıza kriterlerine (örneğin, parametre sapmasının limitleri aşıp aşmadığı, fonksiyonel arıza) göre başarılı/başarısız olduğunu belirleyin.
85°C Sıcaklık ve 85% Bağıl Nem. Bu sıkı test ortamı, malzeme eskimesini hızlandırır ve olası kusurları ortaya çıkararak, birçok sektörde kalite kontrolünde kritik bir rol oynar. Aşağıdaki bölümlerde, Double 85 testini gerektiren tipik ürün ve malzemeler ayrıntılı olarak açıklanmakta ve bu testlerin gerekliliği analiz edilmektedir.
Elektronik ve Elektrik Ürünleri
Elektronik bileşenler, devre kartları ve uç cihazlar, Double 85 testinin temel konularıdır. Entegre devreler (IC), dirençler, kapasitörler ve indüktörler gibi bileşenler, yüksek nem ve sıcaklık altında metal göçü ve düşük yalıtım performansı gibi sorunlara eğilimlidir. Örneğin, bir akıllı telefon anakartı 500 saatlik bir Double 85 testinden sonra lehim eklemi oksidasyonu veya devre kısa devresi gösteriyorsa, paketleme süreçlerinde iyileştirmeler gereklidir. Fotovoltaik modüller (güneş paneli) için Potansiyel Kaynaklı Bozunma (PID) testi de Double 85 koşullarına dayanır, çünkü nem, cam ve EVA filmi arasındaki iyon göçünü hızlandırarak güç üretim verimliliğinin düşmesine neden olur. Ayrıca, LED sürücü güç kaynakları ve Otomotiv Elektronik Kontrol Üniteleri (ECU), tropikal iklimlerde veya motor bölmeleri gibi yüksek sıcaklık ortamlarında güvenilirliklerini doğrulamak için bu teste ihtiyaç duyar.
Polimer Malzemeler ve Kaplamalar
Plastik, kauçuk ve yapıştırıcılar gibi metal olmayan malzemelerin hava koşullarına dayanıklılık değerlendirmesi, Double 85 testinden ayrılamaz. Örnekler şunlardır:
-Mühendislik Plastikleri: PA66 (Naylon), nemli ve sıcak ortamlarda nemi emerek depolimerizasyona uğrama eğilimindedir ve bu da mekanik mukavemetin azalmasına neden olur. Otomotiv emme manifoldları gibi bileşenlerin hidroliz direnci açısından test edilmesi gerekir.
-Sızdırmazlık Malzemeleri: Fotovoltaik modüllerin kenarlarının sızdırmazlığında silikon kauçuk contalar kullanıldığında, Double 85 testi 25 yıllık dış mekan yaşlanmasını simüle edebilir. Çatlama meydana gelirse, formül ayarlamaları gereklidir.
- Kaplamalar ve Kaplamalar: Test, otomotiv elektro kaplama boyası ve cihaz gövdelerindeki UV kaplamalarında kabarma veya soyulma olup olmadığını kontrol etmek için kullanılır. Örneğin, bir markanın klima paneli kaplamasında 240 saatlik testten sonra gözlemlenen çatlamanın, yetersiz kürleme işleminden kaynaklandığı tespit edilmiştir.
Yeni Enerji ve Enerji Depolama Ekipmanları
Lityum pillerde kullanılan anot, katot, ayırıcı ve elektrolit gibi malzemeler neme karşı oldukça hassastır. Double 85 testi, elektrolit ayrışmasını hızlandırarak pil şişmesine neden olabilecek gaz oluşumunun tespit edilmesine yardımcı olabilir. Bir vakada, 18650 pil hücresinde test sırasında ayırıcının büzülmesi nedeniyle dahili bir kısa devre meydana gelmiş ve bu durum üreticiyi seramik kaplamalı bir ayırıcıya geçmeye yöneltmiştir. Hidrojen yakıt hücreleri için bipolar plakalardaki kaplama da, nemin metal plakaların elektrokimyasal korozyonunu şiddetlendirmesi nedeniyle korozyon direncini doğrulamak için bu testi gerektirir.
Otomotiv Endüstrisindeki Kritik Bileşenler
Daha önce bahsedilen otomotiv elektroniğinin ötesinde, aşağıdaki bileşenlerin de test edilmesi gerekmektedir:
- Kablo Demetleri ve Konnektörler: PVC yalıtımı nemli ve sıcak koşullarda kırılgan hale gelebilir ve terminal kaplamalarının oksidasyonu zayıf temasa yol açabilir. Örneğin Volkswagen Grubu, kablo demetlerinin Double 85 koşullarında 1.000 saat boyunca arızasız dayanmasını şart koşmaktadır.
– İç Malzemeler: Koltuk poliüretan köpüğünün nem-ısı yaşlanma testleri sırasında, formaldehit emisyonlarının standartları aşması durumunda düşük uçuculukta katkı maddeleri kullanılmalıdır.
-Kauçuk Ürünler: Test sonrasında silecek lastiklerinde sertleşme veya çatlama görülüyorsa vulkanizasyon sisteminde ayarlama yapılması gerekir.
Askeri ve Havacılık Ürünleri
Hava araçları ve uydu bileşenleri zorlu ortamlara dayanıklı olmalıdır. Örneğin, bir savaş uçağının aviyonik modülünde yapılan Double 85 testi, epoksi reçine dolgu bileşiğinde çatlak sorunları ortaya çıkarmış ve bu da poliüretan malzemeye geçişe yol açmıştır. Uzay aracı güneş panelleri için silikon güneş hücreleri, PID'ye dayanıklı modelleri seçmek için bu test kullanılarak taranır.
Tıbbi ve Ambalaj Malzemeleri
-Tıbbi Plastikler: Şırıngalarda kullanılan PP malzemenin şeffaflığı test sonrasında azalırsa, ilaçların stabilite değerlendirmesini etkileyebilir.
-İlaç Ambalajı: Alüminyum-plastik blisterler nemli-sıcak ortamlarda delaminasyona eğilimlidir ve yapışkanlık performansının doğrulanması gerekir.
– Sterilizasyon Ambalajı: Tyvek gibi malzemelerin teste tabi tutulduktan sonra mikrobiyal bariyer fonksiyonunu koruması gerekir.
Test Standartları ve Endüstri Düzenlemeleri
Farklı alanlar belirli standartlara tabidir:
-Elektronik Endüstrisi: IEC 60068-2-66 (HALT Testi), JESD22-A101 (Durağan Durum Sıcaklık Nem Önyargı Ömür Testi)
-Fotovoltaik Endüstrisi: IEC 61215 (Nemli Isı Döngüsü Testi), UL 1703
-Otomotiv Endüstrisi: ISO 16750-4, Volkswagen PV1210
-Askeri Standartlar: GJB 150.9A-2009 (Askeri Ekipmanlar için Nemli Isı Testi)
Çözüm
Görünüşte basit sayı çiftleriyle "Çift 85" testi, titiz bir uluslararası ve ulusal standartlar sistemiyle desteklenen ürün kalitesi arayışını temsil eder. Bu hedefi mümkün kılan araç olan Sabit Sıcaklık ve Nem Odası, aşırı ortamları simüle eder. Ürün zayıflıklarını proaktif olarak ortaya çıkarmak için tanımlanmış bir "müfredatı" (çeşitli standartları) izleyen katı bir "kalite denetçisi" gibi davranır. Son tüketicilere ulaşan ürünlerin zaman ve çevre testlerine dayanmasını, daha güvenli, daha güvenilir ve daha dayanıklı olmasını sağlayan şey, "eylemleri standartlara dayandırma ve zorlu günlere hazırlık" felsefesidir.
