品質驗證：機械類信賴性信賴性機械類-課程大綱

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1、機械信賴性概論★

3、機械沖擊試驗簡介★

4、機械振動試驗簡介

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2、捆包落下試驗簡介一、機械信賴性概論概論:在實驗室中，模擬產品在制造、組裝、運輸及使用執行階段中所遭遇的各種不同的機械環境，用以監定產品是否忍受機械環境的能力。

環境應力篩選環境應力篩選（ESS）：產品在己知的設計強度權限下，運用加速技巧，找出己經存在于產品的替在瑕疵。使產品通過適度的篩選，檢修或剔退不良件，避免產品在出廠后，愛到環境應力時道致失效，造成不必要的損失。ESS:ENVIRONMENTLALSTRESSSCREENING環境應力篩選的特質應該?盡早促發早期失效發現替在瑕疵?進行100％全面篩選不應該?道致發生額外瑕疵?減短或消耗太多產品之正常壽命二、捆包落下試驗-簡介大綱2、落下試驗作業依據：CNS12919C63431、落下試驗測試的用途3、落下試驗作業條件落下試驗的用途:目的：在實驗室中，模擬產品包裝后在運輸過程中面臨的跌落狀態，對落下沖擊的包裝內容物品保證，來剔除設計、材料、制程疵病。注意事項：落下試驗不僅要評價包裝內容物品有無破環，如未量測包裝內容物品產生的加速度，判斷加速度是否合適，就不能稱之為合理試驗。最近，一般化的量測內容物品產生加速度的方法為，用電腦將量測之數據解析處理，然后制成更有效用的資料，對存在之瑕疵進行改善。落下試驗作業依據：?

基準：CNS12919C6343CNS12919C6343電腦及周邊設備可靠性檢驗法總重量（公斤）自由落下高度(cm）9929~237623~455345~6846大于6841落下試驗作業條件：目前公司試驗條件：一角三棱六面/76cm一角：紙箱的封邊角三棱：封邊角對應的三條邊六面：捆包箱的六個面高度：76cm捆包落下裝置DT-100相關性能指標：樣品最大尺寸：W80H100L100cm樣品最大重量：100kg最小落下高度：30cm最大落下高度：120cm三、機械沖擊試驗-簡介大綱1、沖擊基礎理論2、名詞解釋3、沖擊對產品之影響4、沖擊試驗的分類5、沖擊試驗作業規條件沖擊擊基基礎礎理理論論：：沖擊擊是是物物體體自自平平衡衡狀狀態態產產生生速速度度急急速速變變化化的的暫暫態態之之振振動動現現象象。。如：：包包裝裝好好的的商商品品在在流流通通過過程程中中受受沖沖擊擊，，是是因因為為運運輸輸機機具具的的速速度度產產生生變變化化、、或或彈彈離離地地面面、、或或搬搬運運時時運運作作粗粗手手粗粗腳腳等等原原因因所所造造成成的的。。1、、何何為為機機械械沖沖擊擊？？2、、機機械械沖沖擊擊作作用用力力的的大大小小以以什什么么參參數數表表示示？？通常常沖沖擊擊量量的的大大小小，，以以其其加加速速度度最最大大值值為為準準，，用用m/s2(G)表表示示。。3、、何何種種情情況況下下會會發發生生沖沖擊擊作作用用力力？？名詞詞解解釋釋1、、波形形：物物體體產產生生的的波波形形均均以以緩緩沖沖材材料料的的應應力力性性質質決決定定。。（（大大部部份份沖沖擊擊產產生生的的波波形形為為正正弦弦波波)2、、作用用時時間間(Duration)：自自沖沖擊擊開開始始至至達達到到最最高高值值，，再再回回到到基基線線的的全全部部脈脈沖沖經經過過時時間間。。單單位位：：ms3、、加速速度度(Acceleration)：G=9.8m/s24、、速度度改改變變量量(VelocityChange)：物物體體在在單單位位內內的的速速度度改改變變量量。。（（正正弦弦波波：：VC=2/ππ××A××D××10-3）沖擊擊試試驗驗的的四四要要素素：：沖擊擊對對產產品品之之影影響響1、、制制品品耐耐沖沖擊擊試試驗驗的的重重要要性性：：提高高制制品品耐耐沖沖擊擊性性要要求求事事項項為為，，在在設設計計時時就就要要特特別別考考慮慮到到制制品品的的流流通通環環境境。。以以多多種種零零組組件件構構成成的的制制品品，，只只要要其其中中有有較較脆脆弱弱的的部部分分，，整整個個制制品品的的耐耐沖沖擊擊強強度度，，就就要要以以該該脆脆弱弱部部分分為為準準。。只要要補補強強該該脆脆弱弱部部分分，，就就能能提提高高制制品品全全體體的的耐耐沖沖擊擊強強度度。。2、、執執行行沖沖擊擊分分析析可可找找出出那那些些問問題題：：不良良的的零零組組件件與與板板材材不適適量量的的零零件件分分布布關關系系加工工程程序序不不穩穩定定固定定條條件件不不理理想想相關關結結構構間間之之相相互互影影響響沖擊擊試試驗驗分分類類（1））半正正弦弦波波（Half-sine））VC=2/ππ××A××D××10-3單位位：：m/s，，其其中中A為為最最大大G值值。。（2））梯形形波波（Trapezoidal））又稱稱方方形形波波（（Spure））VC=1/2（（0.8D+D））××A××10-3=0.9A××D××10-3作用用時時間間D：：建建立立時時間間0.1D，，下下降降時時間間0.1D。。緩沖沖材材料料：：硬硬材材質質基基體體中中存存在在軟軟材材質質（3））鋸齒齒波波（Sawtooth））（4））DBC（Damageboundarycurve））沖擊擊試試驗驗作作業業條條件件目前前公公司司半半正正弦弦試試驗驗條條件件：：150G/2ms/±±X、、Y、、Zaxis1次次150G：：重重力力加加速速度度為為150×9.8m/s22ms：：物物體體的的作作用用時時間間為為2ms±X、、Y、、Zaxis1次次：：物物體體每每面面進進行行一一次次測測試試環境境條條件件：：25℃℃/60%RH（（常常溫溫常常濕濕））設備型名ASQ-700型沖擊試驗裝置供試品面積（m2）700×700供試品最大質量（kg）100沖擊波形梯形波及半正弦波最大加速度梯形波：1500m/s2（150G）半正弦波：6000m/s2（600G）最大速度變化（m/s）梯形波：7.6半正弦波：7.3沖擊作用時間范圍（ms）梯形波：6~60半正弦波：2~3防振基座氣墊及油壓制振器防止再碰撞機構壓縮空氣-油壓，摩擦制動方式控制裝置A、動作控制（保安）部，B、控制、計測系統，C、電源、空氣壓縮機部，D、油壓泵部試驗機主體尺寸（mm）高×寬×縱深2460×1350×750試驗機主體質量（kg）3500控制裝置尺寸（mm）高約1800×寬5700×深710電源AC200V3相15AASQ-700型型沖沖擊擊試試驗驗裝裝置置標標準準規規格格：：`四、、機機械械振振動動試試驗驗-簡簡介介大大綱綱1、、環環境境應應力力篩篩選選2、、執執行行振振動動分分析析可可護護得得那那些些工工程程數數據據3、、環環境境應應力力篩篩選選回回顧顧4、、振振動動試試驗驗的的分分類類5、、振振動動試試驗驗作作業業條條件件環境境應應力力篩篩選選環境境應應力力篩篩選選：：產品品在在設設計計的的強強度度權權限限下下，，運運用用加加速速技技巧巧，，找找出出已已存存在在于于產產品品中中的的的的潛潛在在瑕瑕疵疵，，給給篩篩選選出出來來或或檢檢修修或或剔剔退退，，以以避避免免該該產產品品于于日日后后使使用用過過程程中中，，遭遭受受到到環環境境應應力力時時而而道道致致失失效效發發生生，，造造成成不不必必要要的的損損失失。。ESS：泛泛指振動應應力篩選及及熱應力篩篩選ESS：EnvironmentalStressScreening環境應力篩篩選的特質質應該?盡早促促發早期失失效發現潛潛在瑕疵?進行100％全全面篩選不應該?道致發發生額外瑕瑕疵?減短或或消耗太多多產品之正正常壽命執行ESS計劃有何何效益有效的提高高產品可靠靠度（失效效率λ））提高產品平平均使用壽壽命（MTBF））可提高制程程生產率，，節省制程程檢修興售售后服務及及維修成本本在研發階段段進行可協協助早期發發現設計問問題，提高高工程可靠靠度，節省省開發時間間及開發成成本，創造造總體利益益。執行ESS計劃應注注意的事項項掌握不同環環境因素的的應力分析析不同應力水水準下對產產品所產生生的影響及及工程效益益分析產品在在篩選過程程中所可能能產生的潛潛在不良因因素追蹤及分析析產品于篩篩選后所顯顯示出的可可靠度水準準變異建立篩選的的前后楊本本效益分析析模式執行振動分分析可獲得得那些工程程數據結構振動模模式共振頻率共振倍率能量強度分分布線性與非線線性共振材料及零組組件的振動動物理強度度執行振動分分析可找出出哪些問題題決定產品可可靠度的因因素：1、設計2、材材料3、、零組件4、制程5、工藝、、人為因素素6、、管理7、其他不良的零組組件與板材材不適量的零零件分布關關系加工程序不不穩定固定條件不不理想相關結構間間之相與影影響執行振動分分析可改善善哪些問題題提供工程&采購單單位，選擇擇適當的零零組件提供R&D在設計計開發時即即妥善的安安置關鍵零零組件，防防止不當layout所造造成的結構構共振，道道致零件損損環與焊點點錫裂。提供制造部部門了解加加工程序是是否穩定提供機構計計參考與改改善，QA對品質認認證之參考考依據，提提高整體可可靠度環境應力篩篩選回顧（（60~70年代））60年代—高可靠靠度需求的的人造衛星星上的電子子產品—以模擬擬實際面臨臨的環境狀狀態，來剔剔除制程疵疵病70年代—強調輸輸入強度—休斯公公司證實溫溫度循環篩篩選測試的的效益—隨機振振動測試優優于正弦振振動—測試規規格制格化化環境應力篩篩選回顧（（80“~）–80年年代促發取代模模擬制程的管制制工具建立失效回回饋制度產品的唯一一性響應（Response）是是測試成功功的條件，，而非輸入入強度值環境應力篩篩選回顧（（~90””）90年代將將振動影響響效應落實實在研發部部門彈性設計是是成功的關關鍵先進和篩選選技術的發發展HobbsEngineeringCo.,HALT/HASSScreeningSystem,IncSMART/FAST振動試驗的的分類振動試驗的的分類：正弦掃描和隨機掃描正弦掃描要要點:1、–振振動頻率范范圍（frequencyrange）單單位：Hz振幅（displacement）單單位：：mm2、–加加速度度（Acceleration）單單位：GG=9.8m/s2速度（Velocity））單位：：m/s三者之間關關系式：A=0.002f2DA：加速度度（Acceleration）f：振動動頻率（frequency）D：振幅（（displacement）3、掃描速速率（sweepspeed）倍頻單位：：Octave/min倍頻計算公公式：Oct=log2f2/f1（f2為高頻，f1為低頻）4、振動停停止模式：：時間、循循環次數、、單次數5、掃描方方向（sweepdirect）：：指第一次掃掃描方向正弦振動優優點:發現成品或或材料的共共振頻率相對隨機振振動加速因因子高，要要求嚴茍易于剔除潛潛在于零組組件中的疵疵病隨機振動的的優點可同時激發發寬頻域的的振動能量量比較正弦振振動引起的的響應低，，不易造成成零組件的的不當破環環與實際面臨臨的狀態相相近夾治具設超超高頻較為為容易可減低制程程過程中之之殘留應力力降低多層板板間之夾散散電容試驗時間較較短，而且且有效可靠度成長長的制程工工具隨機振動要要點（1）振動動頻率范圍圍frequencyrange單單位：Hz（2）加速速度Acceleration單單位位：Grms（3）PSD功率率頻譜密度度單單位：：G2/Hz定義：頻率率范圍內每每一頻率每每占的功率率計算公式：：Grms=√PSDPSD斜率率公式：k=dB/OctdB=10lgA2/A1Octave=log2f2/f1振動試驗作作業條件目前公司正正弦掃描試試驗條件：：1.0G/5~500Hz/0.5oct/x、y、z各1hr1.0G：：加