Hersteller von Umgebungstestgeräten

Umgebungstests zur Produktvalidierung und zur Überprüfung der Zuverlässigkeit

Ein Produkt kann im Labor einwandfrei funktionieren und dennoch unter Belastungen wie u. a. Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit, Wiederholungsanforderungen versagen. Bei Umgebungstests wird untersucht, wie sich Produkte verhalten, wenn sie kontrollierten Bedingungen ausgesetzt werden, die Transport-, Lager- und Betriebsbedingungen oder Qualitätsanforderungen widerspiegeln.

Umgebungstests helfen auch beim Verständnis, wie sich Fehlermechanismen im Laufe der Zeit entwickeln. Wo treten bei wiederholten Temperaturwechseln zuerst Abweichungen in der Materialausdehnung auf? Welche Verbindungen werden unter mechanischer Belastung instabil? Welche Anzeichen von Korrosion, Undichtigkeiten oder Leistungsabweichungen zeigen sich bei Feuchtigkeitseinwirkung? Genau diese Fragen sollen Umgebungstests beantworten.

Unsere Testverfahren verbinden Messtechnik, Automatisierung, Datenerfassung und Systemintegration, um reproduzierbare, entscheidungsrelevante Ergebnisse zu liefern. Dabei werden die Testansätze auf die Produktanforderungen und, sofern zutreffend, auf Normen wie MIL-STD-810 oder IEC 60068 abgestimmt.

Umgebungstestsysteme mit Averna

Unsere Umgebungstestsysteme sind so konzipiert, dass die Umgebungssimulation auf die wichtigsten Leistungskriterien des Produkts abgestimmt ist.

1. Den richtigen Ansatz definieren

Zunächst legen wir fest, was der Test nachweisen soll und wie stark das Produkt beansprucht werden muss, um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen. Je nach Zielsetzung kann die Strategie auf eine stärkere Beanspruchung ausgerichtet sein, um Schwachstellen aufzudecken, oder auf Testmethoden wie HALT oder HASS, wenn ein derart detaillierter Einblick erforderlich ist.
2. Testkonfiguration um das Produkt herum erstellen

Sobald das Testziel klar ist, legen wir die Rahmenbedingungen für eine zuverlässige Durchführung fest: Kammerintegration, Instrumentierung, Vorrichtungen und Produktschnittstelle. Das Ziel besteht darin, einen stabilen Aufbau zu schaffen, der die erforderlichen Umgebungsbedingungen reproduziert und gleichzeitig die Erfassung der richtigen Messdaten während des gesamten Tests ermöglicht. Dies kann die Integration von Temperaturkammern, Schwingtischen, Feuchtigkeitsregelungen oder Drucksystemen beinhalten.
3. Tests unter Einhaltung von Kontroll- und Wiederholbarkeitskriterien durchführen

Umgebungstests sind nur dann sinnvoll, wenn die Belastungsbedingungen ordnungsgemäß kontrolliert werden und die erfassten Daten von Durchlauf zu Durchlauf konsistent bleiben. Averna entwickelt automatisierte Testabläufe, die eine wiederholbare Durchführung unterstützen. Die Messungen werden häufig über mehrere Parameter hinweg miteinander in Beziehnung gesetzt. Dazu zählen die Messung von Temperatur, Vibration und elektrischer Leistung. Auf diese Weise lassen sich Bedingungen identifizieren, die zu Instabilität führen.
4. Testdaten in langfristigen Mehrwert verwandeln

Umgebungstestdaten müssen mehr als nur eine einmalige Validierungsentscheidung stützen. Averna nutzt strukturierte Datensätze, um die Basis für statistische Analysen, Zuverlässigkeitsmodellierung und Rückkopplung in die Konstruktionsoptimierung oder in Strategien zur Produktionsüberprüfung zu schaffen.

Anwendungen für Umgebungstests in verschiedenen Branchen

Validierung von Steuergeräten (ECUs), Sensoren und Leistungselektronik, die Temperaturschwankungen, Vibrationen und langen Betriebszyklen ausgesetzt sind.

Qualifizierung von Avioniksystemen und eingebetteten Systemen unter Einwirkung von Höhen-, Druck- und extremen Temperaturschwankungen.

Validierung von Geräten in Großserie, die empfindlich gegenüber thermischem Drift, mechanischer Beanspruchung und Umwelteinflüssen sind.

Prüfung von Batteriesystemen und Netzkomponenten unter Temperatur- und Lastschwankungen sowie bei Langzeitzyklen.

Umgebungsvalidierung im Einklang mit den behördlichen Anforderungen und den Erwartungen an die Produktstabilität.

Prüfung von missionskritischen Systemen unter kombinierten Belastungsbedingungen und in extremen Betriebsumgebungen.

Weniger Testdurchläufe durch zuverlässigen Aufbau

Wenn die Testbedingungen nicht vollständig kontrolliert werden oder die Daten schwer zu interpretieren sind, verbringen Teams mehr Zeit damit, Tests zu wiederholen, als Fortschritte zu erzielen. Wenden Sie sich an Averna, damit wir Ihnen zur Seite stehen können.

Besprechen Sie Ihre Anforderungen an Umgebungstests!

Temperaturschwankungen: Zeigt Ermüdungserscheinungen, Materialdehnungsunterschiede, Verschleiß der Dichtungen und Leistungsabweichungen auf, die durch wiederholte Temperaturschwankunkungen verursacht werden.
Thermoschock: Zeigt plötzliche Temperaturschwankungen auf, insbesondere bei Baugruppen und Werkstoffen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten
Hoch- und Niedrigtemperaturtests: Bestätigt die Funktionsfähigkeit und Stabilität des Produkts bei anhaltenden Temperaturextremen.
Feuchtigkeitstests: Bewertet feuchtigkeitsbedingte Risiken wie Korrosion, Isolationsprobleme und Verschleiß an Dichtungen. Hilft dabei, Leckagewege und langfristige Materialdegradation zu identifizieren, die durch Umwelteinflüsse verursacht werden
Tests auf UV- und Sonneneinstrahlung: Untersucht Verfärbungen, Versprödung, Beschichtungsabbau und lichtbedingte Alterung bei Kunststoffen, Lacken, Displays und belichteten Materialien.
Vibrationstests: Überprüft die Robustheit unter wiederholter mechanischer Beanspruchung und dynamischen Belastungen. Kann Resonanzverstärkungen, Ermüdungserscheinungen an Steckverbindern und strukturelle Schwachstellen in bestimmten Frequenzbereichen aufdecken.
Tests auf mechanische Stöße: Prüft die Haltbarkeit bei plötzlichen Stößen, abrupten Beschleunigungen, Handhabungsvorgängen oder transportbedingten Belastungen.
Höhen- und Drucktests: Untersucht das Verhalten unter Unterdruck- oder Höhenbedingungen, einschließlich Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in versiegelten Systemen.
Kombinierte Umgebungstests: Simuliert realistischere Einsatzbedingungen, indem mehrere Belastungsfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Vibrationen oder Sonneneinstrahlung gleichzeitig berücksichtigt werden.

Bei Umgebungstests wird im Rahmen von Validierungs- oder Zuverlässigkeitsuntersuchungen bewertet, wie sich ein Produkt unter definierten thermischen, mechanischen oder klimatischen Bedingungen verhält. Beim Environmental Stress Screening (ESS – Umweltbelastungs-Screening) hingegen werden fertige Einheiten kontrollierten Belastungen ausgesetzt, um versteckte Mängel vor dem Versand aufzudecken.

Averna unterstützt sowohl Umgebungstests als auch Environmental Stress Screening, je nachdem, ob das Ziel die Produktvalidierung oder die Erkennung von Fertigungsfehlern ist.

Cover – Averna sorgt für einwandfreie Leistung bei militärischen RF-Geräten

Der Kunde musste sicher sein, dass die Systeme für die Funkkommunikation und Stromverteilung auch unter rauen Umgebungsbedingungen ihre Funktionsfähigkeit bewahren. Jede durch physische Beanspruchung verursachte Degradation hätte die Fahrzeugkommunikation und die operative Koordination gefährden können.

Averna unterstützte die Validierung von CCUs und PDUs durch die Anwendung von Umgebungstestszenarien, die den militärischen Einsatzbedingungen entsprechen. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf das Zusammenspiel zwischen Umweltfaktoren und der RF-Kommunikationsleistung sowie auf die Stabilität der Stromverteilung gelegt.

Neben den funktionalen Ergebnissen wurden auch Umgebungsdaten erfasst und analysiert. Das ermöglichte ein tieferes Verständnis dafür, wie Systeme vor ihrer Inbetriebnahme auf Belastungen reagieren.

Lesen Sie die vollständige Fallstudie Sprechen Sie mit unseren Experten