Die Spritzwasserprüfdüse gemäß ISO 16750-4 (Abbildung 4) wurde von KingPo für HORIBA MIRA Ltd. in Großbritannien gefertigt. Das Labor benötigte eine Düse, deren Geometrie und Strömungsbedingungen der Norm für Kaltwasser-Thermoschockprüfungen von elektrischen und elektronischen Bauteilen für die Automobilindustrie entsprachen.
In technischen Gesprächen wurde bestätigt, dass die bestehende Heizvorrichtung und die Probenhalterungen beibehalten werden konnten. Das fehlende Element war eine nachgiebige Schlitzdüse. Das Projekt beschränkte sich daher auf die Lieferung einer einzelnen Präzisionsdüse aus Edelstahl anstelle einer komplett neuen Kammer.
Projektübersicht
| Hauptanwendung | Thermoschockprüfung von elektrischen und elektronischen Bauteilen für Kraftfahrzeuge durch Kaltwasserspritzer gemäß ISO 16750-4 |
| Gelieferter Artikel | ISO 16750-4 Abbildung 4 Schlitzdüse aus Edelstahl |
| Testmethode | Erhitzen bis zur Maximaltemperatur (Tmax), gefolgt von einem 3-sekündigen Eiswasserspritzer, 100-mal wiederholt. |
| Hauptstandard | ISO 16750-4, Abschnitt 5.4.2 Spritzwasserprüfung |
Kundentestanforderung
HORIBA MIRA benötigte die Möglichkeit, die in ISO 16750-4 definierte Thermoschocksequenz mit Spritzwasser durchzuführen. Das Labor verfügte bereits über die notwendige Heizkapazität und Vorrichtungen zur Probenpositionierung. Offen war die Frage, ob das Wasserzufuhrelement der Geometrie und den Strömungsbedingungen in Abbildung 4 entsprach.
Die Diskussion konzentrierte sich auf die kritischen Parameter: Wassertemperatur von 0 °C bis +4 °C, Volumenstrom von 3–4 Litern in drei Sekunden, Abstand zwischen Düse und Prüfling von (325 ± 25) mm und die Anforderung, dass die Spritzbreite immer größer als die Breite der Probe sein muss.
Nachdem diese Anforderungen geklärt waren, wurde deutlich, dass eine komplett neue Klimakammer nicht erforderlich war. Eine einzelne, präzisionsgefertigte Schlitzdüse aus Edelstahl gemäß Abbildung 4 genügte, um die Lücke zu schließen.
Geliefertes Produkt
Bei dem gelieferten Artikel handelt es sich um eine Schlitzdüse aus Edelstahl, die gemäß den Maß- und Durchflussanforderungen der ISO 16750-4 Abbildung 4 gefertigt ist. Sie erzeugt eine kontinuierliche Linie von Spritzaufprall, deren Breite größer ist als die des Prüflings und deren Volumenstrom bei einer Belichtungszeit von drei Sekunden im Bereich von 3–4 Litern liegt.
Wenn eine einzelne Düse eine große Probe nicht abdecken kann, können zusätzliche identische Düsen in einer durchgehenden Reihe angeordnet werden. Die Düse kann als eigenständige Laborvorrichtung oder als Wasserzufuhrelement innerhalb eines größeren Thermoschocksystems verwendet werden.
Da die Düse die Gleichmäßigkeit des Spritzvorgangs und die lokale Abkühlungsrate bestimmt, ist ihre geometrische Nachgiebigkeit der primäre Faktor, der die Schwere und Wiederholbarkeit der Thermoschockbelastung beeinflusst.
Wichtige technische Parameter
Die folgenden Werte sind in ISO 16750-4 definiert und stellen die Bedingungen dar, die die Düse nach Abbildung 4 erfüllen muss.
| Parameter | Spezifizierter Wert |
|---|---|
| Anzahl der Zyklen | 100 |
| Haltezeit bei Tmax | 1 Stunde oder bis zur Stabilisierung der DUT-Temperatur |
| Übergangsdauer | <20 s |
| Prüfflüssigkeit | Deionisiertes Wasser (optional mit Farbstoff oder Salz zur besseren Erkennbarkeit) |
| Wassertemperatur | 0 ° C bis +4 ° C. |
| Wasserfluss | 3 bis 4 Liter pro 3 Sekunden Spritzdauer |
| Abstand zwischen Düse und Prüfling | (325 ± 25) mm |
| Erforderliche Spritzbreite | Größer als die Breite des Prüflings |
Anwendbare Normen und Testgrenzen
Die Düse unterstützt das in ISO 16750-4 definierte Spritzwasserverfahren. Verwandte Normen können zwar im selben Laborprogramm vorkommen, dienen aber unterschiedlichen Zwecken und sollten nicht zu einer einzigen allgemeinen Konformitätserklärung zusammengefasst werden.
| Standard | Anwendung in diesem Projekt |
|---|---|
| ISO 16750-4 | Definiert das Spritzwasserprüfverfahren, die Prüfparameter und die Düsengeometrie gemäß Abbildung 4. |
| ISO 16750-1 | Liefert die Betriebsmodusdefinitionen, auf die während des Spritzwasserzyklus verwiesen wird. |
| Verwandte IP-Methoden | Die Prüfverfahren IEC 60529 IPX3/IPX4 und andere Wasserexpositionsprüfungen können im selben Labor durchgeführt werden, jedoch mit unterschiedlichen Geräten und Akzeptanzkriterien. |
Eine Spritzwasserprüfung nach ISO 16750-4 definiert nicht jede Nachprüfung. Die jeweilige Produktnorm kann darüber hinaus die Handhabung, Montage, Vorbehandlung und Funktionsprüfung der Probe nach der Prüfung spezifizieren.
Hinweise für Ingenieure zu ähnlichen Laboren
Sammeln Sie das austretende Volumen über ein abgemessenes Drei-Sekunden-Intervall und bestätigen Sie, dass das Ergebnis zwischen 3 L und 4 L liegt. Notieren Sie den Messwert zusammen mit der Düsenkennung.
Die freie Oberfläche des Strahls sollte (325 ± 25) mm von der nächstgelegenen Fläche des Prüflings entfernt sein. Stellen Sie sicher, dass die Spritzlinie die gesamte Breite des Prüflings in der eingebauten Ausrichtung abdeckt.
Wenn die Breite des Prüflings die Abdeckung einer einzelnen Düse überschreitet, ordnen Sie zusätzliche identische Düsen vom Typ 4 in einer durchgehenden Reihe an, damit die Spritzlinie ununterbrochen bleibt.
Die Wassertemperatur sollte zwischen 0 °C und +4 °C liegen. Der Transfer von der Heizkammer zur Spritzposition muss in weniger als 20 Sekunden abgeschlossen sein.
IEC 60529 IPX3/IPX4 bewertet den Schutz gegen Spritzwasser. ISO 16750-4, Abschnitt 5.4.2, kombiniert die thermische Vorkonditionierung mit einem kurzen, aber intensiven Eiswasserspritzer. Die beiden Verfahren sind nicht austauschbar.
Verwandte IP- und Automobil-Umweltlösungen
Obwohl für das vorliegende Projekt lediglich die Düse aus Abbildung 4 benötigt wurde, verfügen viele Labore, die Prüfungen nach ISO 16750-4 durchführen, auch über die Möglichkeit, allgemeine Schutzarten und andere klimatische Belastungsmethoden zu prüfen. Zu den zugehörigen KingPo-Geräten gehören:
- Komplette ISO 16750-4 Thermoschock-Spritzwassersysteme – integrierte Heizkammer, Kühlwasserkreislauf, automatische Zyklussteuerung und eine oder mehrere Düsen (siehe Abbildung 4)
- IPX3/IPX4-Oszillationsrohr- und Handsprühdüsengeräte – für allgemeinen Spritz- und Sprühschutz gemäß IEC 60529
- IPX5 / IPX6 Wasserstrahlprüfsysteme – gesteuerte Strahldüsen und Durchflussregelung
- IPX9K Hochdruck-Hochtemperatur-Sprühkammern – für die Reinigung von Straßenfahrzeugen und Hochdruck-Wasserbeständigkeitsprüfungen nach ISO 20653
- Kombinierte multifunktionale IP-Systeme – einzelne Plattformen, die für mehrere IPX-Stufen und ausgewählte Automobilmethoden konfigurierbar sind
Die Auswahl einer Düse, die bereits der Geometrie in Abbildung 4 entspricht, vereinfacht die spätere Erweiterung zu einem kompletten Thermoschocksystem oder die Integration in bestehende IP-Anlagen.
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Kontakt
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Häufig gestellte Fragen
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Bitte senden Sie KingPo die relevanten Normen, Probenabmessungen, erforderlichen Prüfniveaus, vorhandene Laborausrüstung und Ihr Interesse an kompletten Thermoschock- oder Multifunktions-IP-Systemen. Die Konfiguration kann dann anhand des tatsächlichen Prüfablaufs überprüft werden und muss nicht allein anhand des Schutzartcodes ausgewählt werden.
