什么是HALT/HASS HALT : Highly Accelerated Life Testing HASS : Highly Accelerated Stress Screen 徐曉東： 在研發(fā)的DVT階段，將振動、溫度、電及濕度等應(yīng)力，進(jìn)行各種不同的整 合，并以階梯應(yīng)力的方式，依序或同時施加在待測物體上面。 How it works ? 運用比一般環(huán)境更高的應(yīng)力，有次序地加 載在測試物上，目的是發(fā)掘出新開發(fā)設(shè)計 出的產(chǎn)品的設(shè)計弱點，而能使負(fù)責(zé)設(shè)計與 開發(fā)的工程師，能夠針對這項被暴露出的 弱點，進(jìn)行評估，在必要的狀況下，能夠 準(zhǔn)確地進(jìn)一步改善在設(shè)計及制程上的這項 弱點，進(jìn)而提升產(chǎn)品的可靠度。 ? 這種方法就是所謂的加速或加速應(yīng)力試驗 （ＡＳＴ），是可靠度試驗的重要一環(huán)。 HALT/HASS/HASA的目的 加速產(chǎn)品上市 提升產(chǎn)品可靠度 HALT/HASS技術(shù)摘要 ?觀念上：重點在改善、提升可靠度，而非評 估（因此，并非Go/No Go Test）。 ?方法上，必須深入掌握下列方法：高加速及 疲勞理論。多應(yīng)力之量測、分析、加載。激 勵vs.模擬。實時監(jiān)控待測物反應(yīng)。多元的弱 點及極限探討。失效物理、根因關(guān)系。 ?技巧上：設(shè)備的操作及結(jié)果的判斷。 基本原理 – 為何會失效？ ? 應(yīng)力：引起零組件失效的因素。 – 單位面積上所承受的作用力大小。 F F – 如拉伸應(yīng)力、剪切應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、 A 動態(tài)應(yīng)力。 – 應(yīng)力為隨機(jī)變量，以統(tǒng)計分布來描 述。 ? 強(qiáng)度：阻止零組件失效的因素。 ? – 單位面積上所承受的作用力大小。 – 如拉伸應(yīng)力、剪切應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、 應(yīng)力 強(qiáng)度 動態(tài)應(yīng)力。 – 應(yīng)力為隨機(jī)變量，以統(tǒng)計分布來描 述。 基本原理 – 為何會失效？ ? 應(yīng)力強(qiáng)度 ? 失效 或 不可靠。 f(t) 應(yīng)力 強(qiáng)度 t 不可靠區(qū)域 基本原理 – 為何會失效？ ? 產(chǎn)品因退化而強(qiáng)度降低 ? 失效。 強(qiáng)度 不可靠區(qū)域 應(yīng)力 t0 t1 ... tn 基本原理 – 為何會失效？ ? 即使強(qiáng)度有所提升，但潛在疵病仍可能引致失 效。 f(t) 應(yīng)力 強(qiáng)度 t 潛在疵病 不可靠區(qū)域 基本原理 – 如何不失效？ ? ESS或HASS剔除潛在疵病所引起的早夭期失 效。 ? RET或HALT提升產(chǎn)品強(qiáng)度。 f(t) 應(yīng)力 強(qiáng)度 ESS HASS RET HALT t 潛在疵病 不可靠區(qū)域 基本原理 – 如何促發(fā)失效？ ? 施加加速應(yīng)力，促使?jié)撛诖貌』虼嗳踉O(shè)計成失 效，以提升產(chǎn)品強(qiáng)度。 加速 加速 提昇 f(t) 原始 應(yīng)力 應(yīng)力 應(yīng)力 #1 #2 原始 強(qiáng)度 強(qiáng)度 t 潛在疵病 脆弱設(shè)計 Overview of HALT & HASS ? HALT – 獲得產(chǎn)品操作以及破壞極限。 – 挖掘設(shè)計弱點及制程疵病所引致失效。 – 進(jìn)行失效RCA，開發(fā)CA，并改正失效，提升可 靠度。 ? HASS研發(fā) – 訂定HASS規(guī)格底線。 – HASS驗證： ? 剔除疵病效益的驗證。 ? 不損及太多使用壽命的驗證。 ? HASS生產(chǎn) – 監(jiān)控生產(chǎn)的篩選效益。 HALT & HASS的原理 ? 7075-T6鋁的疲勞損傷S-N曲線KSI時，疲勞斷裂循環(huán)數(shù)為2,000,000。 – 應(yīng)力在80KSI時，疲勞斷裂循環(huán)數(shù)為2,000。 ? 例如對鋁制零組件插腳施加1,000Hz的振動，當(dāng)應(yīng) 力為40,000psi時，則將會在2,000sec后失效，而當(dāng) 應(yīng)力為80,000psi時，則將會在2sec后失效。 80 應(yīng)力 60 (KSI) 40 7075-T6鋁 20 10 103 104 105 106 107 疲勞循環(huán)數(shù)(N) HALT & HASS的原理 ? 溫變率和篩選時間的關(guān)系： – 溫變率5oC/min需要篩選時間440hr。 – 溫變率40oC/min需要篩選時間0.1hr。 100 溫變率 (oC/min) 10 1 1 Y=40X-0.347 10 102 103 溫度循環(huán)數(shù) HALT & HASS的原理 ? 若振動位準(zhǔn)降低為原來的1/2，則 – 在新位準(zhǔn)下，需要1000倍的時間，或 – 在原來時間下，需要1000部振動機(jī)， 才能發(fā)現(xiàn)等價的失效數(shù)。 ? 若溫變率從40oC/min降低5oC/min， 則 – 在5oC/min下，需要4400倍的時間，或 – 在原來時間下，需要4400部溫度柜， 才能發(fā)現(xiàn)等價的失效數(shù)。 環(huán)境試驗和HALT的主要差別 ?觀念（鑒定 vs. 強(qiáng)化） ?方法（模擬 vs. 激勵） ?技巧（微觀 vs. 巨觀） 基本原理 – 模擬 or 激勵 ? 模擬(Simulation) – 模擬操作環(huán)境 – 試驗：產(chǎn)品研發(fā) ? 研發(fā) ? 加速壽命試驗(ALT) ? 品質(zhì)鑒定試驗(QT) ? 可靠度 ? 可靠強(qiáng)化試驗(RET) ? TAAF：可靠度成長 – 環(huán)境條件： ? 自然環(huán)境 ? 誘發(fā)環(huán)境 ? 復(fù)合環(huán)境 ? 加速應(yīng)力 – 試驗裁適 ? 激勵(Stimulation) – 促發(fā)疵病成失效 – 篩選：制程 ? 零件及制程疵病 ? 零組件 ? 電路板 ? 單機(jī) ? 系統(tǒng) ? SAAF：制程精進(jìn) – 環(huán)境應(yīng)力篩選 ? 溫度循環(huán) ? 隨機(jī)振動 ? 濕度 ? 電力循環(huán) ? 復(fù)合環(huán)境 – 應(yīng)力篩選裁適 產(chǎn)品品質(zhì) ? 產(chǎn)品品質(zhì)的特性： – 產(chǎn)品離開生產(chǎn)線的性能。 – 產(chǎn)品在使用操作中保持其離開生產(chǎn)性能之能力。 設(shè)計 制造 試驗 ? 品質(zhì)保證(1940~)?環(huán)境試驗?產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性。 ? 可靠度保證(1960~)?可靠度試驗?產(chǎn)品可靠性。 ? 確保產(chǎn)品品質(zhì)及可靠度，環(huán)境試驗及可靠度試驗缺一 不可。 HALT/HASS和可靠度工程的關(guān)系 HALT/HASS/HASA的目的 加速產(chǎn)品上市 提升產(chǎn)品可靠度 基本原理 – 浴缸曲線 ESS & RET HASS & HALT 失 效 率 早夭 RET HALT 隨機(jī)失效 早夭期 使用期 ALT 磨耗 磨耗期 時間 加速可靠度工程(1990~) ? HALT : Highly Accelerated Life Testing ? HASS : Highly Accelerated Stress Screen 設(shè)計 階段 生產(chǎn) 階段 HALT 產(chǎn)品 強(qiáng)化 HASS 過程 檢測 HALT的產(chǎn)品研發(fā) 花費 成本 5 4 3 2 1 0 1 DVT1 … DVTn HALT 進(jìn)入 生產(chǎn) 節(jié)省成本 5 10 15 20 時間 Non-HALT v.s. HALT 失 效 工藝 設(shè)計 磨耗 率 瑕疵 瑕疵 失效 產(chǎn)品壽命 無執(zhí)行HALT的產(chǎn)品壽命 失 效 率 工藝 瑕疵 HALT HASS HALT 磨耗 失效 HALT 產(chǎn)品壽命 執(zhí)行HALT的產(chǎn)品壽命 經(jīng)濟(jì)上的考量 ? 盡早在產(chǎn)品設(shè)計階段 發(fā)現(xiàn)設(shè)計弱點，可以 獲得許多好處。 階段 花費 設(shè)計階段 $35 采購之前 $175 及早發(fā)現(xiàn)，提早治療！ 生產(chǎn)之前 $368 裝船之前 $17,000 顧客使用 $690,000 HALT v.s. DVT ? 不同的目的，不同的結(jié)果。 DVT ?驗證產(chǎn)品符合規(guī)格。 ?驗證產(chǎn)品于所遭遇環(huán)境 內(nèi)可發(fā)揮功能。 ?當(dāng)產(chǎn)品通過所有試驗， 且沒有發(fā)生失效時，它 才算成功。 HALT ?對產(chǎn)品施加超出規(guī)格的應(yīng)力。 ?對產(chǎn)品持續(xù)施加應(yīng)力，直到弱 點變成失效。 ?決定操作及破壞界限。 ?當(dāng)產(chǎn)品失效被促發(fā)、獲悉失效 模式、已采取CA且消除以及 界限已被決定，它才算成功。 HALT v.s. DVT – 關(guān)鍵性的差異 ? DVT是一種 “通過/不通過” 試驗。 ? HALT則不是，故無所謂的 “通過/ 不通過” 問題，此乃因它沒有預(yù)設(shè)的 界限來提供跨越。 目的不同，應(yīng)力不同 DVT是模擬！ HALT是激發(fā)！ ? 使用環(huán)境條件。 ? 緩慢的溫變率。 ? 傳統(tǒng)正弦或隨機(jī) 振動。 ? 溫度極值。 ? 溫變率極值。 ? 6自由度重復(fù)沖擊 式的振動(RSV)。 HALT能否用來取代DVT？ HALT、HASS和傳統(tǒng)方法的比較 階段 設(shè)計 先導(dǎo)生產(chǎn) 生產(chǎn) 試驗類別 品質(zhì)鑑定 HALT 壽命試驗 HASS研發(fā) HASS安全性 可靠度展示 HASS HASS較佳化 目的 期望 方法 符合顧客需 最大邊際 求 最少試件 展示壽命 選擇規(guī)格及 設(shè)備 出廠許可確認(rèn) 量測可靠度 精進(jìn)可靠 度 最少成本 最大效益 顧客能接受 精進(jìn)邊際 獲得所需 最少成本及 HASS後仍有 MTBF 最大可靠度 足夠壽命 通過 根本原因 最少成本 修正行動 最大效益 依序模擬實 階梯應(yīng)力至 地環(huán)境 失效 實地模擬 最大時間壓 多次重複但無 縮 磨耗 實地模擬 加速激發(fā) 重複HASS 修訂輪廓 時間 數(shù)週 數(shù)天 數(shù)週 數(shù)天 數(shù)天 數(shù)月 數(shù)分 數(shù)週 應(yīng)力位準(zhǔn) 實地 超過實地 實地 超過實地 超過實地 實地 超過實地 超過實地 HALT和傳統(tǒng)試驗 ? 成本/時程的比較 產(chǎn)品 #1 - HALT ? 試驗設(shè)備成本 - $8,000。 ? 三個試驗樣本。 ? 一個整合實驗柜。 ? 不需振動夾具。 ? 5天完成。 產(chǎn)品 #2 – 傳統(tǒng) ? 試驗設(shè)備成本 - $65,000 ? 二個試驗樣本。 ? 二個溫度柜，二個振動臺。 ? 二個振動夾具。 ? 7周完成。 結(jié)論： HALT提供較快速的上市時間(降低試驗時間) 、降低工程成本及較統(tǒng)試驗 方法為佳的試驗結(jié)果。 高加速壽命試驗 Highly Accelerated Life Test (HALT) HALT三部曲 ? HALT之前： – 試驗及設(shè)計工程師在HALT執(zhí)行之前，需召開 HALT委員會，考量測試軟硬體、夾具、電纜 線、數(shù)據(jù)截取設(shè)備及資源分配等事宜，并開會 商議HALT試驗計劃及開始時間。 ? HALT： – 依據(jù)HALT委員會所律定試驗計劃，執(zhí)行HALT。 ? HALT之后： – HALT報告完成后， HALT委員會成員再次集 會，研討HALT期間所發(fā)現(xiàn)的議題，以指定各 議題的負(fù)責(zé)人員。各負(fù)責(zé)人必須隨后向HALT 委員會報告各議題的根本原因及修正行動，以 利安排后續(xù)HALT的時程，再次驗證修正行動 是否奏效。 HALT的議題 ? 為何執(zhí)行HALT？ – 使產(chǎn)品成熟地進(jìn)入市場，即更高的顧客滿意度、 降低保固與服務(wù)成本及具有競爭優(yōu)勢，且使設(shè) 計研發(fā)成本花費最少。 ? HALT的優(yōu)缺點為何？ – 優(yōu)點：提升可靠度、節(jié)省成本、具競爭力、比 預(yù)期早上市、提高市場占有率。 – 缺點：需投資籌建HALT及HASS專用設(shè)備。 ? 為何對好產(chǎn)品施加應(yīng)力極值？ – 盡快發(fā)掘失效，并加以改正。 – 獲得產(chǎn)品操作及破壞界限。 HALT的好處 ? 迅速發(fā)現(xiàn)設(shè)計及制程的限制。 ? 評估及精進(jìn)設(shè)計邊際。 ? 獲得邊際的統(tǒng)計資訊。 ? 提升產(chǎn)品可靠度(MTBF)。 ? 降低開發(fā)時間及成本。 ? 在制造前消除設(shè)計問題。 ? 評估產(chǎn)品變更的工具。 HALT為設(shè)計工程師的設(shè)計強(qiáng)化工具，它沒有預(yù)設(shè)的界限。

　　如何對紙板破裂試驗機(jī)進(jìn)行操作和調(diào)試?對一般不會使用人員來說，這個設(shè)備操作起來有些困難，在一些細(xì)節(jié)不注意的情況下很容易出現(xiàn)問題，因為用戶在購買紙板破裂試驗機(jī)時一定要嚴(yán)格按照海達(dá)說明書上操作，或者按照技術(shù)人員的指導(dǎo)來操作，為此，海達(dá)小編對這一問題作出了如下分析和解析：
　　
　　一、操作過程
　　
　　2、在確保有甘油和整臺設(shè)備沒有問題的情況下
　　
　　3、先把試樣放入壓盤內(nèi)
　　
　　4、上壓半用手動的方式來把上壓盤壓下來
　　
　　5、看壓力表上的指針大概七到十之間，壓好試樣
　　
　　二、調(diào)試過程
　　
　　1.按清零鍵后，再按一下峰值鍵
　　
　　2、然后右手抓住加壓桿
　　
　　3、左手放入壓盤試樣上來感應(yīng)試樣的破裂
　　
　　4、兩手都放在指定的位置上后
　　
　　5、右手用力把加壓桿往左邊扳
　　
　　6、然后觀察顯示屏上的數(shù)值變化
　　
　　7、同時注意左手在試樣上感應(yīng)試樣有沒有頂破
　　
　　8、在頂破的同時右手要松開加壓桿
　　
　　9、也就是把加壓桿往右扳
　　
　　10、在頂破試樣的瞬間有兩到三秒的時間把加壓桿松開
　　
　　三、常見問題分析
　　
　　1、在打破橡皮模后，很多人以為換上橡皮模后就可以了
　　
　　海達(dá)工程師解答：
　　
　　1、這是錯誤的，因為在打破橡皮模的同時，可能有一些空氣進(jìn)入到甘油系統(tǒng)內(nèi)，這樣的話打出來的值有可能不準(zhǔn)確，還有橡皮模始終凹下去的
　　
　　2、正常來說橡皮模一定是鼓起來的，用手壓它時凹下去，放開手時同回到原來的位置。
　　
　　2、怎樣才能把甘油內(nèi)的空氣排出來呢？
　　
　　海達(dá)工程師解答：
　　
　　1、首先起動設(shè)備
　　
　　2、右手抓住壓加桿
　　
　　3、給設(shè)備加壓
　　
　　4、同時觀察橡皮模鼓起來
　　
　　5、當(dāng)橡皮模鼓起來到一定的高度
　　
　　6、也就是橡皮模鼓起來高過下壓盤有1.5公分高時
　　
　　7、左手按停止鍵
　　
　　8、右手不能松開加壓桿
　　
　　9、按完停止鍵后，左手去松開油杯上的螺桿
　　
　　10、一直把螺桿拿出來
　　
　　11、然后按起動鍵，同時松開右手
　　
　　12、這時設(shè)備就會在排空氣，同時也可以看到油杯內(nèi)的甘油也在下降。
　　
　　3、如果這樣還不行把橡皮模鼓起來呢？
　　
　　海達(dá)工程師解答：
　　
　　1、反復(fù)的按前面的操作多作幾次就可以了
　　
　　2、記住在做下一次排空氣時一定要把螺扭回去
　　
　　3、要不到時油杯里的油都出排出來的。
　　
　　如何對紙板破裂試驗機(jī)進(jìn)行操作和調(diào)試?通過對以上問題的詳細(xì)介紹，相信用戶應(yīng)該知道如何對紙板破裂試驗機(jī)進(jìn)行操作和調(diào)試了吧，如果還有其他疑問，可以直接與海達(dá)工程師。 　　是根據(jù)我國建筑行業(yè)施工特點和有關(guān)技術(shù)規(guī)范研制的專業(yè)化儀器，可靠性好、使用范圍廣、寬溫操作環(huán)境、體積小重量輕、操作簡單、攜帶方便。主要用于建筑、建材、水利、電力、冶金、石化、港口、道橋、市政等基本建設(shè)工程。產(chǎn)品三包期為正式交貨之日起一年，對非人為造成的各類零件損壞，及時免費更換。

　　本產(chǎn)品適用于在試驗室用輪碾法制作瀝青混合料試件，該試件可供測定瀝青混合料的高溫抗車轍能力、測定瀝青混合料配比設(shè)計的高溫穩(wěn)定性等瀝青混合料力學(xué)性能試驗時使用。符合中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JTJ 052—2000/T 0703。

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