Razvijanje načrta preskusa pospešenega staranja zahteva sistematično zasnovo preskusnih pogojev, ciklov in več{0}}dimenzionalnega sistema ocenjevanja ključnih indikatorjev, ki temelji na vrsti izdelka in okolju uporabe. Sledi zelo vsestranski in izvedljiv okvir, ki se uporablja za večino področij, vključno z materiali, elektroniko, medicinskimi napravami in embalažo.
1. Določite cilje testiranja in značilnosti izdelka
Določite vrsto staranja: izberite glavni vir stresa glede na scenarij uporabe izdelka.
Zunanji materiali → UV staranje + podnebno staranje (ksenonska svetilka)
Elektronske naprave → Reverzna polarizacija pri visokih temperaturah in visoki vlažnosti (H3TRB), shranjevanje pri visokih temperaturah (HTS)
Medicinski pripomočki → Vlažno toplotno staranje + stabilnost po-sterilizaciji
Plastika/guma → Toplotno staranje + staranje z ozonom
Določite merila za "napako": Ali gre za funkcionalno izgubo? 30-odstotno poslabšanje zmogljivosti? Ali nesprejemljiv videz
2. Načrtovanje pogojev pospešenega staranja (simuliran okoljski stres)
|
Vrsta stresa |
Tipičen primer nastavitve stanja |
Referenčni standard |
|
Visoko temperaturno staranje |
70 stopinj, 105 stopinj, 150 stopinj, 96 ~ 1000 h |
GB/T 3512 |
|
Vlažno toplotno staranje |
85 stopinj/85% RH, 96~168h |
GB/T 12000 |
|
UV staranje |
Žarnica UVA-340, 0,76 W/m²@340 nm, 60 stopinjska osvetlitev + 50 stopinjski kondenzacijski cikel |
ASTM G154 |
|
Podnebno staranje |
Ksenonska svetilka polnega spektra, obsevanje 550 W/m², sprej + temni cikel |
ISO 4892-2 |
|
Temperaturno cikliranje |
-65 stopinj ↔ +150 stopinj, 500~1000 ciklov |
JESD22-A104 Načelo pospeševanja: Povečanje ravni stresa brez spreminjanja mehanizma odpovedi, običajno z uporabo Arrheniusove enačbe (toplotno staranje) ali metode ekvivalence doze (UV) za ekstrapolacijo življenjske dobe. |
3. Sistem ključnih kazalnikov ocenjevanja (plastna kvantifikacija)
(1) Videz in senzorične spremembe (prva obrambna linija)
Barvna razlika ΔE manjša ali enaka 2,0 (GB/T 7921)
Stanje površine: prah, mehurji, razpoke, plesen, izločki itd. (ocena ISO 4628)
Prozornost/motnost: Velja za tekočine ali prozorne materiale
(2) Stopnja zadrževanja mehanskih lastnosti (jedro strukturne celovitosti)
Stopnja zadrževanja natezne trdnosti Večja ali enaka 80 %
Raztezek ob pretrganju Stopnja zadrževanja Večja ali enaka 50 %
Upogibna trdnost, udarna žilavost, trdota (izbrano glede na zahteve izdelka)
(3) Fizikalno-kemijske spremembe lastnosti (globoko preverjanje stabilnosti)
Sprememba pH: nadzorovana znotraj ±0,5
Vsebnost/izguba vlage pri sušenju: odraža absorpcijo ali izhlapevanje vlage
Sprememba viskoznosti: kot so lepila, kozmetične emulzije
Termična stabilnost: Tg premik manj kot ali enak 5 stopinjam, znižanje temperature termične razgradnje manj kot ali enako 10 stopinjam (analiza DSC/TGA)
(4) Funkcionalni in varnostni indikatorji (usmerjeni-v uporabo)
Vrsta izdelka Primer funkcionalnih indikatorjev
Farmacevtski izdelki/kozmetika Vsebnost aktivnih sestavin, zaščitni faktor pred soncem (SPF), mikrobne omejitve
Določitev migracije embalaže za živila, pregradne lastnosti, tesnilna trdnost
Electronic Components Insulation Resistance >10^12 Ω, CMTI Večji ali enak 50kV/μs, TDDB napoved življenjske dobe
Sterilnost medicinskih pripomočkov, biokompatibilnost, celovitost embalaže
4. Testni postopki in upravljanje podatkov
Priprava vzorcev: Pripravite vzorce v skladu s standardi (npr. GB/T 1040), oštevilčite in zabeležite začetno stanje
Začetno testiranje delovanja: popolno zbiranje osnovnih vrednosti za vse ključne kazalnike
Izpostavljenost staranju: Izpostavljajte v različnih časovnih obdobjih glede na nastavljene pogoje (npr. 24 ur, 96 ur, 500 ur)
Periodično testiranje: Po vsaki odstranitvi obnovite standardno okolje (23 stopinj /50% RH) za 48 ur pred ponovnim testiranjem
Analiza podatkov: Narišite krivulje degradacije zmogljivosti in jih prilagodite Arrheniusovemu modelu ali Weibullovi porazdelitvi
5. Ocena rezultatov in življenjska napoved
Merila sprejemljivosti: Vsi kazalniki izpolnjujejo vnaprej določene pragove
Ekstrapolacija življenjske dobe: izračunajte dejansko dobo uporabnosti na podlagi faktorja pospeška (AF)
Na primer: 1000-urno testiranje pri 85 stopinjah ≈ enakovredno 10-letni uporabi pri 25 stopinjah (potrebno je kombinirati s specifično aktivacijsko energijo materiala)
Pristojna podpora: preverjanje skladnosti se izvaja s sklicevanjem na mednarodne standarde, kot so ISO 188, ASTM F1980 in IEC 60068-2-78.
