衝擊試驗機
背景
消費性產品在生命週期中通常在兩種情況下會遭受到衝擊，一種為運輸過程中因車輛行駛於顛坡道路產生碰撞(Bump)與跳動(Loose Cargo)或因人員搬運時掉落(Drop)地面所產生之撞擊，對於手持型產品(如手機、PDA等)在未受緩衝保護所遭受到之掉落衝擊對產品危害更大。而安裝於車輛上之電子產品更因車輛環境較一般商用產品環境惡劣，尤其是若產品安裝於輪胎、車門或後行李箱位置等其結構耐衝擊要求更高。產品於設計階段利用衝擊試驗可快速驗證結構強度水準，以及判斷是否有適當之包裝緩衝設計，因此衝擊試驗為設計驗證中重要項目之ㄧ。
衝擊試驗機
小物件專用衝擊試驗機
高加速度衝擊試驗機
一、功能
- 衝擊試驗屬於動力環境試驗的一種，亦是破壞性實驗的一種。通過衝擊試驗有助於瞭解產品的結構強度及外觀抗衝擊、抗摔、防止跌落等結構材料之特性，例如產品受重力自由落下的突波環境或是外力突然的撞擊。
- 在實施產品破壞性試驗後，可靠度工程師能有效預估產品的極限強度及生產線的一致性；並在瞭解試件遭受衝擊時期機械結構脆弱點及特性後，修正支撐結構及分析材料特性並藉由實驗數據分析產品承受衝擊環境之強度，有效預防產品損壞發生。
- 金頓科技所生產衝擊試驗之硬體設備包含人性化顯示模式、操作功能及訊息、程式設定等全數位控制系統，可任意控制衝擊高度，使其具有試驗重測性佳、精確度高等優點，另外軟體操作簡單，可節省人員訓練時間。
- 各型式衝擊試驗機、機構皆屬設計專利，作動精確無誤差；衝擊台無共振設計，衝擊數據精確。採用古典力學自由落體落下原理來模擬實際環境。試件衝擊碰撞點與軸向確實、無位移、翻轉及二次碰撞之虞。
- 可提供知衝擊波形：半弦波、方波、鋸齒波，且波形變換調整方式快速。模組化衝擊膠座設計，各種規格獨立使用，延長膠座使用壽命。
- 升降機構為精密螺桿，並以伺服馬達驅動，確保衝擊數據精確。二根精密導柱，使得平台升降平順精密。
- 專利煞車系統：導環內含氣壓式精密煞車系統，配合高速電磁閥控制精準，無二次衝撞之情形。
- 專用避振氣囊、高效能吸振腳座可有效吸收測試過程中之反作用力，可減少機台自然位移；另外可免除試驗所造成樓板之共振效應，減少地樁對工業廠房之破壞。
- 數位控制系統可同時顯示四組頻道及即時衝擊情形，下拉式畫面和交談模式操控，提供使用者人性化的界面。
- 衝擊試驗之數據及波形可存檔、製作報告及印表輸出等功能。
- 設備品質可靠度高，而保養手續簡單。
- 符合所有商、軍用測試規範。
- 依功能、性能、測試檯面大小、測試件種類等需求選擇適合型式機種、規格與特殊訂做，例如：高加速衝擊試驗機、小物件專用衝擊試驗機。
- 精密型高加速度衝擊機能夠達成JESD22-B110中所有半正弦短波規格；要達成各種不同規格只需於衝擊基座上更換不同衝擊膠座，波形完整且重現性及平整度高，提供測試者精確的測試結果。可加掛衝擊放大輔助系統，達成極高加速度規範。
二、性能
- 連續衝擊重測性高；加速度+/- 10%；作動時間+/- 15%；速度變化率+/- 10%。
- 平台四點均勻度P160mm +/- 10%。
- 符合各測試規範如JESD22-B110及IEC衝擊試驗規範使用。
- 最大加速度：2900m/s2
- 最短作動時間：0.3ms
- 衝擊高速擷取系統(型號：DAS-105S)
三、規格
衝擊試驗機DP-1200
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型號 |
重力式簡易型 |
重力式基本型 |
重力式標準型 |
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機種 |
DP-1200-25-S100 |
DP-1200-25-S |
DP-1200-25-B100 |
DP-1200-25-B |
DP-1200-25 |
|
|
平台尺寸 |
250 |
250 |
250 |
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控制及顯示方式 |
手動設定高度升降無加速度及波形顯示 |
手動設定高度升降LED顯示加速度及動作顯時間 |
PC軟體控制/顯示波形 |
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最高加速度 g |
300 |
650 |
350 |
650 |
650 |
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|
最大衝程 mm |
1000 |
1800 |
1000 |
1800 |
1800 |
|
|
最大速度變化率 m/sec |
3.4 |
7.4 |
3.4 |
7.4 |
7.4 |
|
|
最大載重 kg |
50 |
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|
煞車方式 |
簡易氣動 |
簡易氣動 |
標準煞車 |
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最小衝擊時域mS |
1 |
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外觀尺寸cm |
85*60*210 |
85*60*310 |
85*60*210 |
85*60*310 |
85*60*310 |
|
|
平台材質 |
Ma Alloy |
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|
電氣需求 |
220V / 15A /3Ø |
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型號 |
重力式標準型 2mS |
重力式標準型 3mS |
重力式標準型 2mS |
重力式標準型 3mS |
重力式標準型 |
重力式標準型 |
|
機種 |
DP-1200-45 |
DP-1200-45 |
DP-1200-60 |
DP-1200-60 |
DP-1200-80 |
DP-1200-100 |
|
平台尺寸 |
450 |
450 |
600 |
600 |
800 |
1000 |
|
控制及顯示方式 |
pc軟體控制/顯示波形 |
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|
最高加速度 g |
500 |
350 |
300 |
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|
最大衝程 mm |
1800 |
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|
最大速度變化率 m/sec |
7.4 |
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|
最大載重 kg |
70 |
90 |
105 |
200 |
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|
煞車方式 |
標準煞車 |
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|
最小衝擊時域mS |
2 |
3 |
2 |
3 |
3 |
3 |
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外觀尺寸cm |
107*75*310 |
145*90*310 |
145*110*310 |
145*180*310 |
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|
平台材質 |
Ma Alloy |
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|
電氣需求 |
220V / 20A /3Ø |
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|
氣壓需求 |
6 |
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小物件專用衝擊試驗機
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衝擊台面尺寸： |
210 × 210 mm |
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衝擊台重量： |
11 kg |
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衝擊台材質： |
鋁合金 |
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衝擊波型： |
半正弦波 |
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最大載重： |
3 kg |
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最短衝擊時域： |
0.3 mS |
|
最長時域： |
30 mS |
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最大加速度： |
1500 gn |
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最大衝程： |
1200 mm |
|
最大速度變化率： |
4.7 m/sec |
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外觀尺寸： |
550 × 700 × 1850 mm(WDH) |
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總 重： |
350 kg |
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電源需求： |
AC220V 三相10A |
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氣壓需求： |
6 kg/cm2 |
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高度設定精度： |
1 mm |
高加速度衝擊試驗機
|
平台尺寸 (mm2) |
180x180 |
|
平台重量 (kgw) |
25 |
|
最大載重 (kgw) |
20 |
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最短作動時間 (mS ) |
0.3 |
|
最大加速度 (g ) |
2900 |
|
最大作動行程 (mm) |
900 |
|
長x寬x高 (cm) |
101x50x270 |
|
電壓需求 |
220V, 3Φ, 16A |
|
空壓需求 (kg/cm2) |
6 |
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衝擊規範 |
JESD22-B110, IEC |
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衝擊加速度(gn) |
駐留時間 (mS) |
速度變化率 (△V cm/s) |
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2900 |
0.3 |
543 |
|
2000 |
0.4 |
505 |
|
1500 |
0.5 |
467 |
|
900 |
0.7 |
386 |
|
500 |
1 |
316 |
|
340 |
1.2 |
254 |
|
200 |
1.5 |
187 |
|
100 |
2 |
122 |
四、品質
- 一年保固
- 專利吸振裝置免除試驗所造成樓板之共振效應，減少對工業廠房之破壞。
- 專利煞車系統：導環內含氣壓式精密煞車系統，配合高速電磁閥控制精準，無二次衝撞之情形。
五、商機
1.通訊、電子、家電業：
機構設計後需執行衝擊試驗，確定產品結構可靠度。
國際電工委員會(International Electrotechnical Commission，簡稱IEC)針對產品在生命週期中遭受衝擊應力機率較低之系統/模組類產品提供基本耐衝擊試驗條件如表一。此項試驗過去大都採用半正弦波(Half-sine wave)作為衝擊時的波形，近幾年大都改為方型波(Square wave)為主。試驗時以產品未包裝為主，衝擊時採三軸(六面)，每面衝擊三次委主要規格，試驗樣品數建議至少三件須通過試驗所指定之衝擊條件。
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加速度峰值(g) |
衝擊滯留時間(ms) |
基本描述 |
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15 |
11 |
基本強度與結構安全性評估 |
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30 |
18/11/6 |
結構整體性評估 有良好保護設計以及運輸於良好路面 |
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50 |
11/3 |
碼頭工人、起重機、堆高機搬運 橫越鄉間道路：火車、貨車等 |
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100 |
11/6 |
較嚴厲之路面、航空(亂流)耐衝擊 |
|
500 |
1 |
積體電路與微結構零件模組 |
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1500 |
0.5 |
積體電路與微結構零件模組 |
2.汽車業：
國際適用標準ISO-16750-3(相對應於CNS-15481-3)
i.車門或行李箱蓋：由於車門猛烈關閉所引起之高加速度，使得電子控制模組外殼內部之電容器脫落。合格之功能狀態等級為C。
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位置 |
衝擊嚴苛度1 500m/s2；11ms 半正弦波 |
衝擊嚴苛度2 300m/s2；6ms 半正弦波 |
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駕駛座車門、貨物裝載廂門 |
13000次 |
100000次 |
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乘客座車門 |
6000次 |
50000次 |
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行李廂蓋、尾門 |
2400次 |
30000次 |
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引擎蓋 |
720次 |
3000次 |
ii.車體與車架固定處：因高速行駛過路緣而發生之衝擊，如高加速度使得電子控制模組外殼內部之電容器脫落。
測試條件
操作模式3.2：連接所有電氣線路後，以試驗電壓UA操作待測裝置，並以典型操作模式操控系統/組件
衝擊波形：半正弦波
加速度：500m/s2
持續時間：6ms
衝擊次數：每個試驗方向10次
合格之功能狀態等級：等級A
iii.變速箱：因氣動換檔操作期間發生之衝擊，如氣動換檔操作之高加速度，使得電子控制模組外殼內部之電容器脫落。
測試條件
操作模式3.2：連接所有電氣線路後，以試驗電壓UA操作待測裝置，並以典型操作模式操控系統/組件
衝擊波形：半正弦波
最大加速度：由買賣雙方協議
持續時間：<1ms
衝擊次數：由買賣雙方協議
合格之功能狀態等級：等級A