冷熱沖擊試驗箱的工作模式是怎么樣的？

一、核心工作原理

通過將樣品在高溫區和低溫區之間快速切換，實現溫度沖擊效果。關鍵在于轉換時間極短（通常不超過1-2分鐘），確保樣品在轉移過程中溫度變化速率足夠快。

二、主要工作模式（根據結構分類）

1. 兩箱式（提籃式或吊籃式）

• 結構特點：包含一個高溫箱、一個低溫箱和一個移動樣品的提籃。

• 工作流程：

  • 步驟1：樣品初始置于提籃中，提籃通常停在高溫箱或低溫箱（根據測試要求設定起始條件）。

  • 步驟2：當需要溫度轉換時，提籃通過機械傳動（氣動或電機驅動）快速移動到另一個溫箱內。

  • 步驟3：箱門快速關閉，樣品在新溫箱內進行保溫。

  • 步驟4：達到設定時間后，提籃再次快速移回原溫箱，如此循環。

• 優點：溫度轉換速度快，沖擊效果好，結構相對簡單。

• 缺點：高溫和低溫會互相干擾（開門時），能耗較高。

2. 三箱式（靜態式或熱冷風切換式）

• 結構特點：分為高溫區、低溫區和測試區（樣品區）三部分。樣品始終放置在測試區不動。

• 工作流程：

  • 步驟1：高溫區和低溫區持續維持設定溫度。

  • 步驟2：通過風門切換機構，將高溫或低溫的氣流快速導入測試區，使測試區溫度劇變。

  • 步驟3：氣流在測試區內循環，使樣品溫度快速達到穩定。

  • 步驟4：達到設定時間后，風門切換，導入另一溫度的氣流。

• 優點：樣品無需移動，減少了機械振動；高溫低溫區密封隔離，相互干擾小，節能。

• 缺點：溫度變化速率通常略低于兩箱式（但依然非常快）。

三、標準工作周期（試驗過程）

一個完整的溫度沖擊試驗通常包含以下階段：

1. 預處理：將樣品置于初始溫度（通常為常溫）下穩定。

2. 初始檢測：試驗前對樣品進行外觀和功能檢查。

3. 試驗循環：

   • 高溫暴露：在高溫箱（如+125°C）下保持設定時間（如30分鐘），使樣品溫度穩定。

   • 轉換：在規定時間內（通常≤1分鐘） 將樣品轉移到低溫箱。

   • 低溫暴露：在低溫箱（如-40°C）下保持同樣時間，使樣品溫度穩定。

   • 反向轉換：再次快速轉移回高溫箱。

   • 以上步驟重復進行，達到預設的循環次數（如50次、100次）。

4. 恢復：試驗結束后，將樣品在標準大氣條件下恢復穩定。

5. 最終檢測：檢查樣品的外觀、機械性能、電氣性能等是否失效或降級。

四、關鍵參數與特點

• 溫度范圍：高溫可達+150°C ~ +200°C，低溫可達-10°C ~ -65°C甚至更低。

• 轉換時間：核心參數，通常要求 < 1分鐘（從高溫到低溫或反之）。有“空氣對空氣”和“液體對液體”沖擊，前者轉換時間稍長（但仍很快），后者極快但應用較少。

• 暴露時間：通常為30分鐘至1小時，以確保樣品內外溫度達到平衡。

• 控制精度：溫度波動度和均勻度需嚴格控制。

• 樣品負載：試驗時需考慮樣品的尺寸、重量和熱容量，不得超過設備規定負載。

五、應用領域

廣泛用于電子元器件、汽車零部件、航空航天產品、PCB電路板、新材料等領域，用于評估產品的熱脹冷縮導致的材料裂化、焊接點故障、接觸不良等失效模式。