ISO 16750-4 냉수 충격 시험용 물 튀김 시험 챔버

ISO 16750-4 냉수 충격 시험은 특정 자동차 환경 조건, 즉 차량 운행 중 부품이 뜨거워진 후 갑자기 차가운 도로 물에 노출되는 상황을 다룹니다. 이러한 급격한 온도 변화는 하우징, 씰, 커넥터, 포팅 재료 및 내부 조립품 간에 수축률 차이를 발생시킬 수 있습니다.

발생 가능한 고장 메커니즘에는 기계적 균열, 씰 움직임, 밀폐성 손실, 수분 침투 및 전기적 또는 기능적 성능 저하가 포함됩니다. 따라서 이 테스트는 도로에서 튀는 물에 노출되는 위치에 설치된 전기 및 전자 부품에 특히 중요합니다.

KP-1023은 이러한 조건을 재현하기 위한 제어된 환경을 제공합니다. DUT(테스트 대상 장치)는 지정된 Tmax 까지 가열되고 , 필요한 열 조건에 도달할 때까지 유지된 후, 반복 가능한 냉수 분사에 노출됩니다. 테스트 주기 및 순서 타이밍은 PLC와 터치스크린 인터페이스를 통해 제어됩니다.

기존의 IP 방수 시험기와 달리, 이 장비는 뜨거운 자동차 부품에 찬물이 닿을 때 발생하는 열충격을 재현하는 데 주로 사용됩니다. 시험 대상 부품(DUT)의 온도, 작동 조건, 물 튀김 방향 및 합격 기준은 해당 제품 사양 및 시험 계획에 따라 선택해야 합니다.

기술 사양

장비 구성

물 튀김 테스트 매개변수

위의 값들은 시험 방법 조건 과 챔버의 물리적 성능을 구분하는 기준입니다. 적용 가능한 Tmax 및 DUT 작동 모드는 ISO 16750-4의 단일 표준 온도가 아니라 구성 요소 사양에 따라 결정됩니다.

냉수 충격 테스트 작동 방식

이 시험은 가열된 DUT(시험 대상 물질)에 영하에 가까운 온도의 물을 단시간 동안 노출시키는 방식으로 진행됩니다. 이로 인해 발생하는 온도 구배는 재료, 계면 및 밀봉 구조에 기계적 및 열적 응력을 가합니다.

일반적인 테스트 순서는 다음과 같습니다.

이 테스트가 필요한 이유

물 튀김 테스트는 단순히 방수 성능 테스트가 아닙니다.

뜨거운 부품을 갑자기 냉각시키면 외부 표면이 내부 구조보다 훨씬 빠르게 수축할 수 있습니다. 또한 재질에 따라 온도 변화에 대한 반응도 다릅니다.

이러한 방식은 일반적인 온도 순환 테스트나 상온수 테스트에서는 나타나지 않을 수 있는 다음과 같은 약점을 드러낼 수 있습니다.

• 하우징 또는 캡슐화 재료의 균열;
• 봉인의 움직임 또는 손상;
• 접합면의 열화;
• 밀폐성의 손실;
• 응력이 가해지는 접합부를 통한 물 침투;
• 커넥터 또는 케이블 입구 누전;
• 반복적인 열 충격으로 인한 전기적 오작동.

따라서 자동차 신뢰성 엔지니어에게는 노출된 차량 위치에 설치된 부품을 평가할 때 뜨거운 DUT와 차가운 물이 결합된 조건을 재현하는 것이 중요합니다.

ISO 16750-4:2023 적용

ISO 16750-4:2023 — 도로 차량 — 전기 및 전자 장비의 환경 조건 및 시험 — 제4부: 기후 하중은 도로 차량에 설치되거나 도로 차량에 장착되는 전기 및 전자 시스템 및 구성 요소에 대한 기후 환경 스트레스를 다룹니다.

KP-1023의 경우 관련 방법은 다음과 같습니다.

이 장비는 특히 이러한 냉수 분사 방식을 중심으로 설계되었습니다. 따라서 ISO 16750-4에 포함된 모든 기후 시험을 위한 완벽한 시험 시스템으로 해석해서는 안 됩니다.

이전 ISO 16750-4 참조에 대한 참고 사항

이전 KingPo 문서 및 ISO 16750-4의 이전 버전에서는 4.2절 또는 이전 그림 번호를 참조할 수 있습니다 .

2023년판을 기반으로 하는 새로운 프로젝트의 경우 적용 가능한 참조는 ISO 16750-4:2023, 5.4.2항 으로 확인해야 합니다.

고객 사양서에 이전 ISO 버전이나 이를 기반으로 한 OEM 테스트 방법이 참조되어 있는 경우, 견적을 제출하기 전에 정확한 버전과 테스트 조항을 제공해 주십시오.

DUT 크기, 방향 및 스플래시 범위

냉수 충격 시스템을 선택하고 구성할 때 DUT의 형상은 중요합니다.

KP-1023은 1300 × 900 × 900 mm 의 작업 공간 내에서 최대 700 × 700 × 500 mm 크기의 시료를 최대 150 kg 의 하중 으로 지지할 수 있습니다.

시험 대상 장비(DUT)는 대표적인 설치 위치에 따라 장착해야 합니다. 분사 방향은 차량 장착 위치에서 예상되는 환경 노출 방향과 일치해야 합니다.

폭이 넓은 DUT의 경우, 하나의 노즐로는 필요한 표면 전체에 충분한 분사 범위를 제공하지 못할 수 있습니다. 이러한 경우에는 분사 분사 방식을 재검토하고 적절한 노즐 구성을 선택해야 합니다.

여러 방향에서 노출이 필요한 부품의 경우, 지그 제작 전에 적용 가능한 테스트 절차와 DUT(테스트 대상 부품) 구성을 확인해야 합니다.

시험 챔버 및 제어 장치 설계

KP-1023은 반복적인 자동차 환경 테스트를 위해 설계되었으며, 설정, 관찰 및 주기 제어를 간소화하는 기능을 통합하고 있습니다.

주요 구조 및 운영 특징은 다음과 같습니다.

• SUS316 스테인리스 스틸 내부 챔버 습식 시험 환경의 경우;
• 시험수의 수집 및 배수를 돕기 위한 깔때기 모양의 챔버 바닥;
• PLC 기반 테스트 제어 7인치 컬러 터치스크린을 탑재했습니다.
• 프로그래밍 가능한 사이클 카운트 및 시퀀스 제어;
• DUT 가열 성능 최대 200°C;
• 스플래시 공정을 위한 통합 저온수 준비;
• 테스트 중 DUT를 모니터링하기 위한 관찰 창;
• 외부 DUT 전원 또는 신호 케이블용 Φ100mm 액세스 포트;
• 온도 조절을 위한 단열 챔버 구조;
• DUT 위치 설정 및 물튀김 방향 설정 가능;
• 실험실 운영을 위한 전기 및 제어 보호 장치.

DUT 고정 장치, 전원 연결 및 측정 인터페이스는 보편적이라고 가정하기보다는 각 프로젝트별로 정의해야 합니다.

시험액 및 물 시스템

ISO 16750-4:2023 5.4.2항 에 따르면 물은 기본 시험 유체입니다.

KP-1023 냉각수 시스템은 제어된 온도 및 비산 조건 하에서 냉각 시험액을 준비하고 공급하는 데 사용됩니다.

이전 시험 사양이나 고객별 절차에 따라 누출 감지 또는 기타 평가 목적으로 첨가제가 필요할 수 있습니다. 분진, 염분, 착색제 또는 기타 첨가제가 필요한 경우 견적 전에 명시해야 합니다. 유체 구성이 다음과 같은 사항에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

• 탱크;
• 슬리퍼;
• 관;
• 밸브;
• 필터;
• 노즐;
• 물개;
• 청소 및 유지 관리 절차.

따라서 적용 가능한 유체는 이전 ISO 규격에서 추정하는 것이 아니라 고객의 시험 사양에 따라 정의되어야 합니다.

일반적인 테스트 대상

KP-1023은 장비의 크기 및 부하 제한에 따라 고온 상태에서 찬물에 노출될 수 있는 자동차 전기 및 전자 시스템 또는 부품에 적합합니다.

일반적인 예는 다음과 같습니다.

모든 자동차 부품에 이 테스트가 자동으로 요구되는 것은 아닙니다. 차량에 장착될 예상 위치와 실제 환경 노출 정도를 먼저 고려해야 합니다.

대형 조립품의 경우 장비 구성을 확정하기 전에 챔버 크기, 150kg 하중 용량, 필요한 고정 장치 및 비산 방지 범위 등을 검토해야 합니다.

일반적인 실험실 사용 사례

KP-1023은 다음과 같은 자동차 환경 및 신뢰성 테스트를 수행하는 기관을 대상으로 합니다.

이러한 사용자들에게 있어 반복성은 구매 결정의 한 요소일 뿐입니다. 테스트 시스템은 실제 DUT(테스트 대상 장치), 고정 장치, 케이블, 필요한 작동 조건 및 실험실 설비도 수용해야 합니다.

기존 IP 수질 검사와의 차이점

ISO 16750-4 물 튀김 테스트와 IP 코드 방수 테스트는 서로 대체 가능한 절차로 간주해서는 안 됩니다.

KP-1023은 뜨거운 차량 부품에 냉수가 가하는 열충격을 재현하도록 설계되었습니다.

이에 비해 ISO 20653 및 IEC 60529와 같은 표준은 주로 지정된 IP 코드 조건에서 방수 성능 시험을 정의합니다.

따라서 제품 사양에 따라 구성 요소는 환경 열충격 테스트와 별도의 IP 보호 테스트를 모두 필요로 할 수 있습니다.

두 가지 요건이 모두 충족될 경우, 실험실은 장비를 선택하기 전에 적용 가능한 표준 및 시험 방법을 확인해야 합니다.