Umweltprüfungen zur Produktvalidierung und zur Überprüfung der Zuverlässigkeit

Ein Produkt kann im Labor einwandfrei funktionieren und dennoch unter thermischen, Vibrations-, Feuchtigkeits-, Wiederholungs- oder anderen Belastungen versagen. Bei Umweltprüfungen wird untersucht, wie sich Produkte verhalten, wenn sie kontrollierten Bedingungen ausgesetzt werden, die Transport-, Lager- und Betriebsbedingungen oder Qualifikationsanforderungen widerspiegeln.

Umweltprüfungen dienen auch dazu, zu verstehen, wie sich Versagensmechanismen 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 Umweltprüfungen beantworten.

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

Umweltprüfsysteme mit Averna

Unsere Umweltprüfsysteme sind so konzipiert, dass die Umweltsimulation auf die wichtigsten Leistungskriterien des Produkts abgestimmt ist.

  1. 1. Den richtigen Ansatz finden

    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. 2. Aufbau des Testaufbaus rund um das Produkt

    Sobald das Testziel klar ist, legen wir die für eine zuverlässige Durchführung erforderliche Kammerintegration, Instrumentierung, Befestigung und Produktschnittstelle fest. 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. 3. Durchführung von Tests unter Einhaltung von Kontroll- und Wiederholbarkeitskriterien

    Umweltprüfungen 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 gewährleisten. Die Messungen werden häufig über mehrere Parameter hinweg – wie Temperatur, Vibration und elektrische Leistung – miteinander in Beziehung gesetzt, um Bedingungen zu identifizieren, die zu Instabilität führen.

  4. 4. Testdaten in langfristigen Mehrwert verwandeln

    Umweltprüfungsdaten sollten mehr als nur eine einmalige Validierungsentscheidung stützen. Averna nutzt strukturierte Datensätze zur Unterstützung statistischer Analysen, zur Zuverlässigkeitsmodellierung und zur Rückkopplung in die Konstruktionsoptimierung oder in Strategien zur Produktionsüberprüfung.

Anwendungen für Umweltprüfungen in verschiedenen Branchen

Automotive

Validierung von Steuergeräten, Sensoren und Leistungselektronik, die Temperaturwechselbeanspruchungen, Vibrationen und langen Betriebszyklen ausgesetzt sind.

Luft- und Raumfahrt

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

Verbraucherelektronik

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

Strom und Energie

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

Medizinische Geräte

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

Verteidigung

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

Reduzieren Sie die Anzahl der Testdurchläufe durch einen zuverlässigeren Aufbau

Wenn die Testbedingungen nicht vollständig kontrolliert werden können 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 helfen können.

Besprechen Sie Ihre Anforderungen an Umweltprüfungen

Wichtige Kompetenzen im Bereich Umweltprüfung und -messung

Umweltprüfungen umfassen eine Reihe von Belastungsbedingungen, mit denen bewertet wird, wie sich Produkte unter thermischen, mechanischen und klimatischen Einflüssen verhalten.

Arten von Umweltprüfungen

Temperaturwechsel

Zeigt Ermüdungserscheinungen, Materialdehnungsunterschiede, Verschleiß der Dichtungen und Leistungsabweichungen auf, die durch wiederholte Temperaturwechsel 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.

Feuchtigkeitsprüfung

Bewertet feuchtigkeitsbedingte Risiken wie Korrosion, Isolationsprobleme und Verschleiß an Dichtungen. Hilft dabei, Leckagewege und langfristige Materialverschleißerscheinungen zu identifizieren, die durch Umwelteinflüsse verursacht werden

Prüfung 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.

Prüfung 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 geschlossenen Systemen.

Kombinierte Umweltprüfungen

Simuliert realistischere Einsatzbedingungen, indem mehrere Belastungsfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Vibrationen oder Sonneneinstrahlung gleichzeitig angewendet werden.

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

Averna unterstützt sowohl Umweltprüfungen als auch Umweltbelastungsprüfungen, je nachdem, ob das Ziel die Produktvalidierung oder die Erkennung von Fertigungsfehlern ist

Fallstudie

Prüfung von Steuergeräten (CCUs) und Stromverteilereinheiten (PDUs) für landgestützte Militärfahrzeuge

Titelseite – Averna sorgt für einwandfreie Leistung bei militärischen HF-Geräten

Der Kunde musste sicher sein, dass die Funkkommunikations- und Stromverteilungssysteme auch unter rauen Umgebungsbedingungen ihre Funktionsfähigkeit bewahren. Jede durch physische Beanspruchung verursachte Beeinträchtigung hätte die Fahrzeugkommunikation und die operative Koordination gefährden können.

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

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

Legen Sie gemeinsam mit einem zuverlässigen Hersteller von Umweltprüfgeräten fest, was Ihre Prüfung nachweisen soll

Umweltprüfungen werden nicht durch die Kammer oder die aufgebrachte Belastung definiert, sondern durch die Frage, die mit dem Test beantwortet werden soll. Averna arbeitet mit Ihren Teams zusammen, um die Umweltprüfungen an Ihre Anforderungen anzupassen.