Trong các lĩnh vực sản xuất công nghiệp và nghiên cứu phát triển sản phẩm, nguy cơ va đập ngẫu nhiên mà thiết bị và linh kiện phải đối mặt trong quá trình vận chuyển, lắp đặt và sử dụng có liên quan trực tiếp đến độ tin cậy, an toàn và tuổi thọ của sản phẩm. Là một thiết bị cốt lõi để mô phỏng tải trọng va đập theo phương thẳng đứng, Máy kiểm tra búa va đập thẳng đứng IK đã trở thành một công cụ quan trọng để đánh giá khả năng chống va đập của sản phẩm nhờ khả năng kiểm tra chính xác và có thể kiểm soát. Được hướng dẫn bởi tiêu chuẩn quốc tế IEC 60068-2-75, các thử nghiệm như vậy có tính đồng nhất, khả năng lặp lại và thẩm quyền, cung cấp cơ sở quan trọng cho việc chứng nhận chất lượng sản phẩm trên toàn thế giới.

1. Cấu trúc cốt lõi và nguyên lý hoạt động của Máy kiểm tra búa va đập thẳng đứng IK

Máy kiểm tra búa va đập thẳng đứng IK được thiết kế đặc biệt để mô phỏng các sự kiện va đập thẳng đứng trong các tình huống thực tế. Ưu điểm cốt lõi của nó nằm ở khả năng tái tạo chính xác các tải trọng va đập với các mức năng lượng khác nhau, cung cấp dữ liệu định lượng để đánh giá khả năng chống va đập của sản phẩm. Hệ thống hoàn chỉnh bao gồm năm thành phần cốt lõi hoạt động phối hợp với nhau để đảm bảo độ chính xác và ổn định của thử nghiệm.

· Búa va đập (Trọng lượng rơi): Là thành phần điều hành cốt lõi, đầu búa thường được làm bằng thép cường độ cao hoặc nhựa cứng. Trọng lượng của nó có thể được thay thế theo yêu cầu thử nghiệm, với các thông số kỹ thuật phổ biến dao động từ 0,125kg đến 5kg để phù hợp với yêu cầu năng lượng của các cấp IK khác nhau. Đầu búa có nhiều thiết kế khác nhau, bao gồm hình bán cầu (bán kính 10mm) và hình nón (góc 150°), mô phỏng các va đập cùn (ví dụ: tay cầm dụng cụ, va chạm đầu gối) và va đập sắc nhọn (ví dụ: va đập từ các cạnh của vật rơi), tương ứng.

· Cơ cấu dẫn hướng: Thường sử dụng thanh dẫn hướng hoặc ống dẫn hướng thẳng đứng có độ chính xác cao, cơ cấu này giới hạn nghiêm ngặt quỹ đạo chuyển động của búa va đập. Nó đảm bảo hướng va đập thẳng đứng và vị trí va đập chính xác, ngăn chặn sự sai lệch kết quả thử nghiệm do bị lệch.

· Thiết bị điều chỉnh và định vị chiều cao: Thành phần này cho phép điều chỉnh chiều cao chính xác trong phạm vi từ 0 đến 1000mm. Bằng cách kiểm soát sự kết hợp của chiều cao rơi và khối lượng búa, năng lượng va đập (Năng lượng va đập = Khối lượng búa × Gia tốc trọng trường × Chiều cao rơi) được điều chỉnh chính xác để đáp ứng yêu cầu thử nghiệm của các cấp IK khác nhau.

· Cơ cấu nhả: Sử dụng phương pháp nhả điện từ, nó đảm bảo búa va đập rơi tự do ở chiều cao đã đặt ngay lập tức, tránh nhiễu từ bên ngoài và đảm bảo sự ổn định của năng lượng va đập.

2. Tiêu chuẩn IEC 60068-2-75: Cơ sở cốt lõi để điều chỉnh thử nghiệm va đập

IEC 60068-2-75, một tiêu chuẩn thử nghiệm môi trường do Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) phát triển, quy định cụ thể các phương pháp thử nghiệm va đập bằng búa. Mục Thử nghiệm EHA trong tiêu chuẩn này quy định các tiêu chí thử nghiệm cho búa rơi thẳng đứng, cung cấp một khuôn khổ kỹ thuật thống nhất cho các thử nghiệm búa va đập thẳng đứng IK. Tiêu chuẩn không chỉ quy định các thông số kỹ thuật của thiết bị thử nghiệm mà còn làm rõ quy trình thử nghiệm, mức năng lượng và tiêu chí đánh giá kết quả, đảm bảo khả năng so sánh kết quả thử nghiệm giữa các phòng thí nghiệm và doanh nghiệp khác nhau.

Tiêu chuẩn liên kết trực tiếp năng lượng va đập với các cấp IK, tạo thành một hệ thống bảo vệ mười cấp từ IK00 (Không bảo vệ) đến IK10. IK01 đến IK10 tương ứng với các phạm vi năng lượng va đập khác nhau. Các thông số năng lượng và điều kiện va đập cho các cấp cốt lõi như sau:

· IK07: Tương ứng với năng lượng 2J (búa 0,5kg rơi tự do từ độ cao 0,4m).

· IK08: Tương ứng với năng lượng 5J (búa 1,7kg rơi tự do từ độ cao 0,3m).

· IK09: Tương ứng với năng lượng 10J (búa 5kg rơi tự do từ độ cao 0,2m).

· IK10: Tương ứng với năng lượng 20J (búa 5kg rơi tự do từ độ cao 0,4m).

Các thông số này mô phỏng chính xác các cường độ va đập khác nhau mà sản phẩm có thể gặp phải trong các tình huống thực tế, cung cấp các tham chiếu rõ ràng cho thiết kế mức độ bảo vệ sản phẩm.

Theo yêu cầu của IEC 60068-2-75, quy trình thử nghiệm phải tuân theo một quy trình nghiêm ngặt:

1). Xác định cấp IK mục tiêu và năng lượng va đập tương ứng dựa trên kịch bản ứng dụng dự kiến của sản phẩm, sau đó chọn hình dạng đầu búa, khối lượng và chiều cao rơi phù hợp.

2). Cố định mẫu thử để đảm bảo trạng thái lắp đặt nhất quán với điều kiện sử dụng hoặc vận chuyển thực tế.

3). Kiểm soát rơi tự do của búa thông qua cơ cấu nhả để tác động vào vị trí đã xác định trên mẫu thử.

4). Đánh giá tiêu chí đạt/không đạt sau thử nghiệm từ ba khía cạnh:

o Tính toàn vẹn cấu trúc (không nứt, không biến dạng vĩnh viễn).

o An toàn (không lộ các bộ phận mang điện).

o Chức năng (không suy giảm hiệu suất, hoạt động bình thường được duy trì).

Hơn nữa, tiêu chuẩn này tương thích với các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế khác như IEC 62262 và GB/T 2423.55, tạo thành một hệ thống thử nghiệm mức độ bảo vệ hoàn chỉnh.

3. Kịch bản ứng dụng đa ngành của Máy kiểm tra búa va đập thẳng đứng IK

Được hỗ trợ bởi các hướng dẫn của IEC 60068-2-75, Máy kiểm tra búa va đập thẳng đứng IK được sử dụng rộng rãi trong ngành điện tử, sản xuất ô tô, vận tải đường sắt, vật liệu xây dựng và bao bì, trở thành một phương pháp thử nghiệm không thể thiếu cho việc tối ưu hóa thiết kế sản phẩm, kiểm soát chất lượng và tiếp cận thị trường.

· Ngành Điện tử và Điện: Đây là thiết bị cốt lõi để đánh giá hiệu suất bảo vệ của vỏ thiết bị. Cả thiết bị điện tử tiêu dùng (điện thoại di động, máy tính bảng) và thiết bị công nghiệp (tủ điều khiển điện, vỏ bộ biến tần) đều yêu cầu thử nghiệm để xác minh khả năng của vỏ trong việc bảo vệ các thành phần bên trong trong quá trình rơi hoặc va chạm. Ví dụ, đèn chiếu sáng ngoài trời (đèn đường, đèn âm đất) phải vượt qua các bài kiểm tra IK07 đến IK10 để đảm bảo chúng duy trì chiếu sáng bình thường sau khi chịu tác động của vật rơi.

· Ngành Ô tô và Vận tải đường sắt: Thiết bị được sử dụng để xác minh an toàn va đập của các bộ phận. Hệ thống định vị trên xe và các bộ phận nội thất phải chịu được năng lượng va đập khoảng 2J để đảm bảo không có hư hỏng hoặc cạnh sắc nhọn nào được tạo ra trong quá trình rung động hoặc lắp đặt xe. Các tấm nội thất tàu và vỏ thiết bị tín hiệu yêu cầu các thử nghiệm mức năng lượng cao hơn để đảm bảo tính ổn định cấu trúc và độ tin cậy chức năng trong quá trình vận hành vận tải đường sắt.

· Sản xuất Cơ khí: Các bộ phận quan trọng như khớp nối robot công nghiệp và vỏ hộp số truyền động trải qua thử nghiệm va đập để đánh giá khả năng chống va chạm ngẫu nhiên trong quá trình sản xuất, ngăn ngừa gián đoạn sản xuất do hư hỏng cấu trúc.

· Vật liệu xây dựng và Bao bì: Kính an toàn và sàn gạch men trải qua thử nghiệm va đập để xác minh khả năng chống vỡ và tối ưu hóa công thức sản phẩm. Bao bì vận chuyển (thùng carton, hộp gỗ) được thử nghiệm để đánh giá hiệu suất bảo vệ va đập khi rơi, cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc tối ưu hóa bao bì và giảm tổn thất vận chuyển.

Thiết bị này cũng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị y tế, thiết bị sạc năng lượng mới và các bộ phận hàng không vũ trụ dân dụng, cung cấp xác minh khoa học về khả năng chống va đập của các sản phẩm khác nhau.

4. Kết luận: Công nghệ trao quyền cho Chất lượng, Tiêu chuẩn Hướng dẫn Tuân thủ

Sự kết hợp giữa Máy kiểm tra búa va đập thẳng đứng IK và tiêu chuẩn IEC 60068-2-75 xây dựng một hệ thống khoa học để đánh giá khả năng chống va đập của sản phẩm. Trong bối cảnh phát triển chất lượng cao của ngành sản xuất toàn cầu, giải pháp thử nghiệm này không chỉ cung cấp cho doanh nghiệp cơ sở định lượng để tối ưu hóa thiết kế sản phẩm và giảm thiểu rủi ro chất lượng do khả năng chống va đập không đủ mà còn đóng vai trò là giấy thông hành tuân thủ cho các sản phẩm gia nhập thị trường quốc tế.

Với sự phát triển của công nghệ công nghiệp, Máy kiểm tra búa va đập thẳng đứng IK sẽ phát triển theo hướng chính xác hơn, phạm vi năng lượng rộng hơn và thông minh hơn.