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样品离开冷室时出现湿气凝结:原因及控制方法

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文章《样品离开冷室时出现湿气凝结:原因及控制方法》的封面图

样品刚从冷室中出来,放入空调、25℃、高湿度的实验室中,样品表面立即变成水状。如果技术人员此时试验该功能,则测量结果可能是“失败”,而产品却完全正常。

本文解释了从冷室中取出样品后水分凝结的机制、为什么这是虚假误差的来源,以及如何在实验室过程中控制它。

1. 发生的现象和情况

当样品表面温度较低时会发生凝结露点温度周围的空气。当样品刚离开冷室时,样品表面比室内空气冷;空气中的水分遇到低温的表面时会凝结成水。

决定凝结程度的因素:

  • 温差样品与周围环境之间的距离 — 越大,越容易凝结。
  • 室内空气湿度— 高湿度导致露点温度接近室温。
  • 样品的热质量— 富含金属的大型样品保持低温的时间更长,凝结程度更高,持续时间更长。
  • 试验箱内空气流速— 风增强热量和湿气交换,从而使冷凝更快、更均匀。

在越南,实验室的温度通常为 22–25 °C,但湿度季节性较高;当样品离开冷室时,这是非常有利的冷凝条件。

2. 为什么湿气凝结会导致结果错误?

后果 机制 试验结果显示
降低绝缘电阻 水膜在不同电位的点之间创建了一条路径 绝缘测量“失败”,漏电流增加 — 但干燥后消失
假功能错误 水桥接点,导致暂时短路 试验后设备不立即启动或报错
腐蚀开始 暴露在空气中的金属表面形成水膜 不应生锈的细节上出现污渍和锈迹
测量装置误差 蒸汽在探头和测量电路上凝结 测量结果异常,以后再次测量时无法重现
对损伤的根源感到困惑 试验造成的损伤和操作造成的损伤没有区别 结论是“样品失败”,原因是试验箱进/出过程
低温试验箱,样品准备转出
样品离开冷室的那一刻是最有可能发生冷凝和错误的时间。

3. 区分两种凝露来源

案例 自然 如何处理
循环热湿试验中的凝露 作为试验定义的一部分(冷凝阶段) 遵循标准;记录正确的阶段
当样品离开冷室时会发生冷凝 由于操作和试验箱条件的原因,不属于试验的一部分 由恢复过程控制;决不能影响结论
在两个试验箱之间转移样品时出现冷凝 由于中间环境,试验的连续性可能被破坏 使用样品转移箱/袋或受控中间室

这种区别很重要:如果冷凝是试验的一部分,则“失败”结果可能是要记录的正确结果。如果凝结是由于操纵造成的,则结果是虚假错误,不应用作结论。

4. 如何控制过程

  1. 根据需要确定恢复条件:许多试验在试验前都会指定条件和恢复时间。
  2. 转移样品时使用密封的盒子或袋子:将样品从冷室移至试验区域时保持在密封袋中,使样品逐渐升温而不与潮湿空气接触。
  3. 试验前适应时间:在测量电气参数或检查功能之前,让样品达到室温。如果需要,则不规定低温测量。
  4. 离开试验箱后立即检查外观:在水凝结之前拍照可以隐藏损伤的迹象。
  5. 测量前干燥并轻轻干燥:使用不起毛的材料擦拭外表面,避免将潮湿的空气直接吹入设备。
  6. 控制室湿度:保持检查区域有空调或除湿,尤其是在雨季。
  7. 记录试验箱条件:温度、相对湿度、样品在室外的时间 — 作为结果有效性的证据。
试验样品被放置在密封箱中从冷室转移到试验区域
将样品转移到密封容器中是防止不必要的冷凝的最简单方法。

5. 结束时的注意事项

  • 干燥后再次测量:如果参数在第一次测量时异常,但干燥后正常,则应记录测量值和情况。
  • 区分暂时性错误和永久性错误:仅在低温下出现的故障可能是真正的故障(例如由于热收缩而失去接触);由于冷凝水而产生的错误是假错误。
  • 请勿在不适当的条件下使用测量结果:如果需要在标准条件下进行测量,那么在样品仍冷时进行测量是错误的条件。
  • 记录干燥前后的照片:让简介的读者自行评估影响程度。

6. 常见错误

  • 样品从冷室出来后立即检查功能同时要求恢复后试验规定。
  • 没有记录实验室条件。导致无法解释的异常结果。
  • 用潮湿的压缩空气吹干,导致水被推入设备深处。
  • 将处理造成的冷凝视为产品损伤——结论是错误的,可能对制造商造成损害。
  • 离开试验箱后立即跳过目视检查,样本真实状况的证据丢失。
  • 没有书面程序对于进入/离开试验箱,让每个技术人员以不同的方式进行。
技术人员离开低温实验室后检查样品
离开密室后立即检查外观并记录照片是区分真实损伤和操作造成的凝结的一种方法。

7. 常见问题

冷室后面的湿气凝结是否会损伤实际产品?

在许多情况下,这种现象只是暂时的,干燥后就会消失。但如果样品具有金属表面或暴露的接头,反复冷凝会引发腐蚀。

多长时间的适应时间才足够呢?

取决于样品的热质量和温差。确定的方法是测量样品温度并等待样品接近室温,或者根据试验的规定。

我可以使用烘干机快速加热样品吗?

不建议这样做,因为快速升温会产生热冲击,这不属于试验的一部分,并且可能会造成新的损伤。正确的方法是让样品在受控条件下慢慢适应。

如果试验需要在低温下测量怎么办?

根据要求,可以在试验箱内或在有限时间内取出样品后立即进行测量。必须遵守规定并明确说明测量条件。

如何区分凝露误差和低温误差?

记录两种状态(潮湿和干燥)和两种温度(低温和室温)下的现象。如果在干燥和室温下错误消失,则很可能是由于冷凝造成的。

是否有必要在内部说明中包含此内容?

应该有。这类操作错误在湿热带气候实验室中经常遇到,它直接影响结果的可靠性。

八、结论

样品离开冷室时出现水分凝结是正常的物理现象,但如何处理决定了试验结果是否有效。这是许多与实际产品不符的“失败”结论的根源。

要做的三件事:制定将样品转移到/转移出试验箱的书面程序;将样品转移到密封袋中并在试验前调整样品;并在得出结论之前明确区分凝结是试验的一部分还是操作错误。

参考资料

  • IEC 60068-2-1、2-2、2-14 — 冷、干热和温度变化试验。
  • IEC 60068-2-30、2-78 — 循环和稳定加热试验(冷凝期试验)。
  • IEC 60068-1 — 一般法规和指南,包括恢复条件。
  • IEC 60068-3-4 — 湿度试验指南。
  • ISO/IEC 17025 — 实验室能力的一般要求。

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    负载冷/热试验:如何根据 IEC 60068-3-7 放置传感器并测量样品温度

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    文章《负载冷/热试验:如何根据 IEC 60068-3-7 放置传感器并测量样品温度》的封面图

    温度试验中常见的技术错误:读取试验箱屏幕上的温度,得出结论认为样品已处于正确的条件下,而样品的实际温度仍在达到要求的水平,或者由于设备在通电时自热而超过了要求的水平。

    本文介绍了根据 IEC 60068-3-7 的指导对负载室内的样品进行温度测量的原理以及必须记录的要点。

    1. 为什么试验箱温度不是样品温度?

    三个原因:

    • 样品的热惯性:大量样品需要时间让内部温度达到环境水平。试验箱只需几分钟即可达到液位,而样品则需要数十分钟或更长时间。
    • 自加热:通电的设备会产生热量,从而在样品温度和试验箱温度之间产生差异。
    • 局部差异:试验箱大,温度不均匀;同一个试验箱可以有更冷和更热的位置。

    推论:任何关于“样品在时间 T 内受到条件 X”的结论都需要样品的温度数据,而不是试验箱温度的数据集。

    2. IEC 60068-3-7 有何指示?

    该标准的这一部分提供了有关在负载温度室中测量温度的指南 – 即当室包含试验样品或模拟负载时。相关核心内容:

    1. 如何安排温度测量以准确反映样品所处的条件。
    2. 负载(样品)对室内温度分布的影响。
    3. 确定样品何时达到所需温度条件的原理。

    换句话说:60068-3-7 是一个文件,让温度试验不成为“环境测量,样品结论”。

    温度室具有位于不同位置的许多传感器
    对于大样品,样品温度通常明显滞后于试验箱温度。

    3. 温度传感器放置在样品上的原理

    原理 怎么做 为什么?
    置于代表性位置 选择特征热点:靠近发热部件、质量较大的块、达到温度最慢的位置 最慢的点决定了达到平衡所需的时间
    牢固地附着在样品上 固定传感器,确保良好的热接触 单独的传感器或接触不良将测量空气温度,而不是样品
    与室壁隔离 不要让传感器或电线接触室壁 避免测量试验箱表面温度而不是样品温度
    根据需要使用多个传感器 代表点至少有一个传感器;在可疑点添加传感器 检测样品中的热梯度
    记录地点 绘制传感器位置地图并将其存档 确保结果可重复

    4. 自热及模拟负载

    当设备在通电状态下进行试验时,样品的实际温度可能高于试验箱温度。根据目标,需要从两个方向之一进行处理:

    • 补偿:设置试验箱温度,使样品上代表点的温度达到所需水平。该方法模拟使用条件,但需要对样品进行测量。
    • 不通电试试:评估可行性,消除自热的影响。

    对于试验不活跃的样品但需要模拟热负载(例如,具有许多组件的集群),一些试验实验室使用它下载模拟— 该零件的质量和热量分布与真实样品相似。使用模拟负载时,必须明确说明负载的特性和使用原因,因为结果并不评估真实产品的功能。

    传感器放置/负载处理错误 后果
    传感器放置在试验箱气氛中,不附着在样品上 报告样本符合条件,但实际上并不符合条件 — 结论过于乐观
    传感器安装在最有可能接触热量的位置 样品其他区域的保持时间不够
    传感器接触室壁或金属托盘 测量设备表面温度,而不是样品温度
    不包括自加热 样品承受高于要求的温度,在不适当的条件下可能会造成损伤
    没有记录传感器位置 结果无法在下次选取中重现
    安装在带有固定引线的电子模型上的热传感器
    传感器必须在代表性点处附着在样品上 — 这是证据试验和正式试验之间的区别。

    5. 确定维护时间

    保持时间必须足以使样品达到热平衡,而不仅仅是使试验箱达到设定温度。如何判断真实性:

    1. 将传感器放置在样品上的代表点处。
    2. 在整个热传递过程中监控样品温度。
    3. 确定样品温度何时稳定在允许范围内。
    4. 从该点开始计算维护时间(或根据请求指定)。
    5. 记录整个温度曲线作为证据。

    对于大样本或多金属簇,时间差可能很大。这也是检测室选择设备和规划时间的依据。

    6. 记录文件

    部分 内容
    传感器位置图 样品上的位置、传感器数量、传感器类型
    随时间变化的温度数据 室温度和样品温度,记录频率
    负载特性 电源状态、承受能力、模拟负载(如果有)
    确认腔体承受能力 结果证实了有负载和无负载时的温度均匀性
    维护时间 如何确定开始和结束时间

    7. 常见错误

    • 仅记录试验箱的设定温度报告中没有样本温度数据。
    • 不确认负载下的试验箱承受能力,导致温度均匀性不可靠。
    • 将传感器放置在方便的位置而不是代表职位。
    • 忽略自热与主动设备。
    • 未记录传感器类型和安装方法。降低反应能力。
    • 对多个样品使用相同的测量点而样品位于试验箱中的不同位置。
    室温度和样品温度随时间变化的图表
    室温度和样品温度之间的延迟是对样品进行测量的原因。

    8. 常见问题

    是否必须测量样品的温度?

    为了对样本所处的条件得出可靠的结论,需要这些数据。对于小样本和低热质量,差异可能很小;但对于大型样本或动力设备,忽略此测量通常会导致错误的结论。

    多少个传感器就足够了?

    代表点至少有一个传感器。应在怀疑存在热梯度的点或主要发热部件处添加传感器。

    如何证明样品已达到热平衡?

    监测代表点温度;当规定时间内温度变化在允许范围内时,认为样品已达到热平衡。

    可以使用模拟负载代替真实样本吗?

    仅用于试验箱承受能力验证目的或无法使用真实样品时。模拟负载的结果不能替代真实产品的试验结果。

    如何处理样品温度超过要求的水平?

    记录现象,确定原因(自加热、试验箱控制误差、安装误差),并评估对试验有效性的影响。如果条件不成立,则必须重复试验。

    如果实验室没有测量程序,我应该从哪里开始?

    从确认装载室的承受能力,到根据每种样品的特性建立放置传感器、记录数据和确定保留时间的流程。

    9. 结论

    测量样品温度是将温度试验从“设备操作”转变为“技术证明”的步骤。室温度为输入条件;样品温度是产品实际承受的条件。

    要做三件事:将传感器放置在代表性点并记录位置;保存试验箱和样品随时间变化的温度数据;并在试验电动设备时包括自加热。

    参考资料

    • IEC 60068-3-7 — 负载温度室中的测量指南。
    • IEC 60068-3-5 和 60068-3-6 — 温度室和热湿室功能的验证。
    • IEC 60068-3-11 — 试验箱内气候条件的不确定性。
    • IEC 60068-2-1、2-2、2-14 — 温度试验。
    • ISO/IEC 17025 — 试验和校准实验室能力的一般要求。

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      热冲击与温度变化有何不同?如何选择正确的试验

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      文章《热冲击与温度变化有何不同?如何选择正确的试验》的封面图

      术语“热冲击”和“温度变化/热循环”在技术讨论中经常互换使用。但他们描述了两种不同的故障机制,导致两种不同的试验方法。

      本文区分了这两个概念,解释了何时需要其中一个概念,以及使用一个概念来总结另一个概念时的错误。

      1. 为什么这两个概念经常互换使用?

      因为两者都与两个层次之间的温度变化有关。区别不在于温度,而在于传热率,循环次数, 和试验目标的损伤机制:

      • 热冲击:注意样品快速传热时的瞬时应力。仅仅几个周期后就会出现损伤。
      • 温度变化/热循环:注意在中等传热率下多次循环中积累的疲劳。经过大量循环后就会出现损伤。

      2. 区分表

      方面 热冲击 温度变化/热循环
      问题已回答 产品能否承受突然的温度变化? 产品能否承受累积热疲劳?
      传热率 非常快,样本通常会立即在两个环境之间转移 受控,以规定的速度
      典型循环次数 很少(几个周期到几十个) 许多(数百到数千,取决于要求)
      主要失效机理 热应力引起的裂纹、脆性材料的破损、镀层剥落、接缝开裂 焊接疲劳、材料疲劳、参数漂移、密封失效
      试验时间 如果循环次数较少则较短 更长,取决于循环次数
      设备要求 快速样品传输系统或两个室 试验箱具有精确的斜坡控制
      两个温度试验箱,配有样品传输系统,用于热冲击试验
      热冲击通常是通过在两个试验箱或两个环境之间快速转移样品来实现的。

      3. 各标准体系对应的试验

      标准体系 相关试验 注释
      IEC 60068-2-14 Na(快速温度变化)、Nb(缓慢温度变化) Na 具有快速传热速率,常用于热冲击目的
      MIL-STD-810 热冲击试验方法 根据生命周期环境选择等级的理念
      半导体元件行业标准(JESD 系列) 组件的热循环 多次循环、疲劳目标和部件可靠性
      电子组装行业标准(IPC 系列) 焊点和电路板的热循环 与热循环焊接疲劳评估相关

      重要提示:符号以及如何确定严重性级别因系统而异。如果没有公认的参考表,则不应将结果从一个系统推断到另一个系统。

      4. 根据目标选择任意法术

      目标 适当的试验 原因
      评估运输和储存过程中因温度突然变化而破裂的风险 热冲击(Na 快速) 即时模拟极端条件
      根据使用生命周期评估焊接寿命和材料疲劳 热循环(Nb 或同等物) 通过循环次数评估累积疲劳
      筛选制造缺陷 热激循环次数少 快速检测有缺陷的装配零件
      证明设计满足客户要求 根据客户引用的标准 避免试图正确但达不到要求

      5. 为什么传热速率决定结果?

      对于热质量较大的样品,在传热阶段,表面温度和核心温度永远不会相等。这种差异会产生内部压力。传热越快,差异越大,应力越高。

      实际后果:

      • 相同的温度范围,以更快的速度试验会产生更严酷的结果 – 但在技术上并不等同。
      • 大样品可能无法通过热冲击,但可以通过热循环(反之亦然),因为这两种试验针对两种不同的机制。
      • 室内空气温度变化率不等于样品温度变化率。需要对样品进行测量。
      安装在样品和温度数据记录器上的热传感器
      有必要测量样品上的温度,因为试验箱温度不能代表样品的热变化率。

      6. 使用一种咒语代替另一种咒语时出错

      • 使用热冲击来得出热疲劳的结论:循环次数太少,不足以揭示累积的疲劳。
      • 使用慢速热循环得出有关耐热冲击性的结论:低速不会产生等效的瞬时应力。
      • 没有记录传热率但只记录两个温度 — 结果不可重复。
      • 不记录循环次数和中间检查循环次数— 疲劳程度未知。
      • 请勿测量样品上的温度——不能证明样品确实处于规定的条件下。
      • 将本标准体系的结果应用于另一个标准体系的要求当没有比较的时候。
      温度随时间变化的图表,比较快速和慢速传热速率
      传热速率是决定性的参数:两个本质不同的试验具有相同的振幅但不同的速度。

      7. 常见问题

      热冲击比气温变化更严重吗?

      不能直接比较,因为它们针对两种不同的机制。热冲击在瞬时应力方面更为严重;热循环在累积疲劳方面更为严重。

      多少次循环被视为热冲击?

      没有明确的周期计数阈值。区分标准是要评估的传热速率和损伤机制。

      如果客户只写“热冲击”怎么办?

      请客户确认具体标准、两个温度水平、保持时间、样品转移时间和循环次数。这些是其工作所需的参数。

      两个试验可以使用同一台试验箱吗?

      如果试验箱满足所需的温度变化率,则可以。对于高速热冲击,通常需要两室系统或专门的样品传输系统。

      功能试验应该在哪里进行?

      根据需要在中间里程碑以及完成后。对于具有安全功能的产品,建议在传热阶段进行连续监测。

      热冲击是否能检测到焊接错误?

      是的,特别是对于质量差的焊点或有缺陷的接头。但对于生命周期焊接疲劳,多次热循环更合适。

      电子线路板应遵循哪些标准?

      根据要求:如果客户引用此设置,则可以遵循 IEC 60068-2-14,或者当需要生命周期焊接疲劳评估时,可以根据电子组装行业标准。提前就试验、循环次数和合格判据达成一致非常重要。

      如果样品体积较大,应该选择哪种方法?

      需要考虑:体积大很难实现快速传热速率,因此热冲击可能无法满足所需条件。在这种情况下,请测量样品上的温度以确认实际速度,然后再得出结论。

      八、结论

      热冲击和温度变化是两种本质上不同的试验,其区别在于传热速率、循环次数和要评估的损伤机制。使用一个规则来排除另一个规则是置信度曲线中错误结论的常见来源。

      要做三件事:选择法术前确定考核目标;记录所有五个参数(两个温度水平、传热速率、保留时间、循环次数、样品状态);并测量样品的温度以证明试验按所述进行。

      参考资料

      • IEC 60068-2-14 — N 试验:温度变化(Na 和 Nb)。
      • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
      • IEC 60068-3-7 — 在负载温度室中进行测量。
      • MIL-STD-810 — 环境试验方法(温度方法组)。
      • 半导体元件和电子组件的行业标准(JESD 系列、IPC 系列)。

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        N 试验:依据 IEC 60068-2-14 的温度变化(Na、Nb)

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        文章《N 试验:依据 IEC 60068-2-14 的温度变化(Na、Nb)》的封面图

        试验 A(冷)和 B(干热)将产品固定到位一温度。 N 试验不同:它评估温度发生的变化改变——这就是现实中造成焊点、连接材料和结构损伤的因素。

        本文解释了根据 IEC 60068-2-14 进行的 N 试验、Na 和 Nb 之间的区别、必须记录的参数以及要观察的故障机制。

        1. 试验 N 回答什么问题?

        N(温度变化)试验评估两个水平之间重复温度变化的影响。具体问题:

        • 产品能否承受不同材料之间不同的膨胀和收缩应力?
        • 经过多次循环后,焊点、接头或涂层是否破裂或暴露?
        • 当温度变化时,结构是否会卡住或失去接触?
        • 电气参数会随着热循环而漂移吗?

        与 A/B 试验相比的核心区别:这里的失败来自于循环次数和温度变化率,不仅仅是来自绝对温度值。

        2.Na 和 Nb 有什么区别?

        特点 钠 铌
        温度变化率 快速 — 当需要模拟温度突然变化时使用 缓慢、受控的速度 — 模拟逐渐的热量变化
        评价目标 接头和材料的热应力和热冲击 热疲劳累积,改变材料状态
        严重程度 相同温度幅值下更高 较低,但通常持续更多周期
        设备要求 需要快速传热能力,这可能需要两个试验箱或样品传输系统 试验箱具有斜坡速度控制

        结果:Na 结果不能用于推断 Nb 要求,反之亦然。在相同的温度范围内,Na 的速度明显更苛刻。

        温度试验箱具有温度变化率控制
        对于 N 试验,温度变化率和循环次数是决定结果的两个参数。

        3. 请求和报告中必须记录参数

        参数 含义 为什么它很重要?
        低温(T一个)和高(T乙) 循环的两个温度级别 确定温度范围 — 引起应力的主要因素
        每个级别维持的时间 T 处的样品保持时间一个和 T乙 确保样品在切换水平之前达到热平衡
        温度变化率 从一个级别过渡到另一个级别的速度 确定热冲击和瞬时应力的水平
        循环次数 重复次数 确定检测热疲劳的能力
        样品转移时间 对于 Na,样品在两台试验箱之间移动所需的时间 直接影响结果
        样品状态 无动力/有动力/带负载 保证重现结果

        4. 需要观察失效机理

        详情 机制 标志
        SMD 焊点 元件和电路板之间的膨胀系数差异导致疲劳 焊点破裂、接触电阻增大、间歇功能丧失
        通孔元件引脚 循环拉压应力 销周围裂纹、焊环破裂
        涂料、油漆、胶水 膨胀不同导致剥落 边缘剥落、表面裂纹、失去保护
        连接器、插孔 温度变化时间隙损失 闪烁触点,增加插入力
        玻璃、屏幕、透明塑料 局部热应力 破裂、破裂、模糊
        垫圈,密封 多次循环后失去弹性 泄漏、密封失效、接头开裂
        放大观察下具有焊点的电子电路板
        对于焊接,热循环会导致累积疲劳 — 损伤通常只有在多次循环后才会出现。

        5. 实施顺序

        1. 初始稳定性和里程碑试验:外观、功能、电气参数。
        2. 样品安装:按照规定,记录样品上的温度传感器位置。
        3. 转到第一个温度级别,保持足够的时间让样品达到热平衡。
        4. 切换到第二个温度级别按照规定的速度和时间,保持足够的稳定时间。
        5. 重复指定的循环次数。
        6. 功能试验:根据需要,可能在多个循环之后和终止之后。
        7. 回收、目视检查和结论根据商定的标准。

        通常建议在中间点(例如一小部分循环后)检查外观和功能,以确定恶化趋势,而不仅仅是最终结果。

        6. 决定试验结果的因素

        • 样品的热质量:确定样品实际温度变化的速率,而不是室内空气温度变化的速率。
        • 传感器位置:将其放置在有代表性的受热位置,而不是有利的位置。
        • 通电时自热:导致样品的实际温度与试验箱温度存在偏差。
        • 如何安装:支架可以创建一条热路径,模拟异常快/慢的热变化。
        • 样品转移时间(含 Na):如果长度超过规定,则试验不再有效。

        7. 常见错误

        • 写“温度变化试验”,不写 Na/Nb并且没有说明循环次数 — 记录无法进行比较。
        • 根据室温度得出结论无需测量样品温度。
        • 不要等待样品达到热平衡在移动到另一个级别之前。
        • 将试验箱升温速率误认为是样品的温度变化速率。
        • 不检查中间基准,导致不知道产品在哪个周期出现故障。
        • 使用试验 N 替换试验 A/B当目标是评估承受长期稳定温度的能力时。
        温度变化周期的温度随时间变化的图表
        记录一段时间内的温度数据有助于证明试验速度正确、循环次数正确,并且样品已达到热平衡。

        8. 常见问题

        N 试验是“热冲击”吗?

        术语不完全一致。 Na 具有快速传热速率,通常用于热冲击目的。请参阅有关热冲击和温度变化有何不同的文章,以清楚地区分。

        多少个周期就足够了?

        根据要求或行业标准,基于评估目标(筛选、疲劳评估或生命周期模拟)。没有一般数字。

        如果没有特殊要求,应该选择 Na 还是 Nb?

        根据目标选择:如果要评价承受温度突变的能力,那就 Na;如果你想模拟温度缓慢变化的生命周期,那么 Nb。应以书面形式与客户达成一致。

        N 试验需要两台试验箱吗?

        不需要。这可以通过在两台试验箱之间转移样品或使用能够快速温度变化的室来完成。达到所需的热变化率非常重要。

        动力模型是否需要持续的功能监控?

        取决于目标。对于安全装置或间歇性故障的装置,建议连续监测,因为故障可能只出现在传热阶段。

        试验 N 后,我还需要选取其他试验吗?

        通常是的。在许多系列中,试验 N 之前都会进行振动/冲击,以便在承受机械负载时暴露出潜在的接头故障。

        9. 结论

        N 试验是循环应力试验,而不是极端温度试验。结果的值取决于变化 (Na/Nb)、温度幅度、变化率、保留时间和循环次数的正确记录。

        要做三件事:测量样品上代表性点的温度以证明达到热平衡;记录整个周期随时间变化的温度数据;并检查中间标记是否有下降趋势。

        参考资料

        • IEC 60068-2-14 — 试验 N:温度变化,包括 Na 和 Nb。
        • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
        • IEC 60068-3-7 — 在负载温度室中进行测量。
        • IEC 60068-3-5 — 温度室承受能力的确认。
        • TCVN 7699-2-14 — 相应的国家版本。

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          试验 B(干热):依据 IEC 60068-2-2 的干热试验,Bb 和 Bd

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          文章《试验 B(干热):依据 IEC 60068-2-2 的干热试验,Bb 和 Bd》的封面图

          根据 IEC 60068-2-2 的干热试验是冷试验的“兄弟”试验:同一组温度剂,相同的两个变体 Bb 和 Bd,但损伤机制完全不同。最常见的误解是干热试验可以代替湿热试验。

          本文解释了干热试验、Bb 和 Bd 之间的区别、要观察的失效机制以及必须记录的内容。

          1. 试验 B 回答什么问题?

          干热试验评估产品在没有额外水分的情况下运行和/或承受高温的能力。具体问题:

          • 产品在高温下能否正常工作?
          • 塑料材料、胶水、垫片是否变形、变软或老化很快?
          • 润滑剂、墨水和标签会蒸发或变干吗?
          • 当温度升高时,电气和电子元件的参数会丢失吗?
          • 结构是否膨胀,导致机械卡住或失去接触?

          2.Bb 和 Bd 有什么区别?

          特点 BB BD
          主要目标 在稳定的高温状态下进行评价 在加热和高温下进行评估,并在转换期间进行功能试验
          试验功能的时间 样品达到高热平衡后 按规定监测温度上升过程
          设备要求 干热室达到并保持温度 需要耐热测量系统和连续监测
          典型应用 热储存、运输、热环境下运行的设备 设备在温度升高时启动并运行

          术语说明:Bb 通常与“整个试验过程中恒温,在高温下试验”场景相关,而 Bd 则与“温度变化并在变化过程中检查功能”场景相关。阅读需求时,在选择变体之前明确定义目标。

          内有电子样品的干热试验箱
          干热室控制温度但不增加湿度 — 这是与干热试验的主要区别。

          3. 需要观察失效机理

          材质/细节组 共同机制 需要注意的标志
          塑料外壳 试验后变软、变形、变色、变脆 尺寸变形、翘曲、表面变色
          胶水、垫片、垫片 柔软、油腻、失去弹性 漏油、密封失效、运动部件
          润滑剂 蒸发、分离油、干硬 增加摩擦、噪音、机械卡阻
          丝网、油墨、标签 模糊、飞墨、标签剥落 对比度降低,标签边缘剥落
          电池、电容器 参数漂移、寿命缩短、膨胀 承受能力减少、漏电流增加、外壳膨胀
          焊点、接触 不同的膨胀导致应力和表面氧化 接触电阻增大,接触闪烁
          机械结构 膨胀导致堵塞和间隙损失 无法安装、操作力增大、轴卡住

          4. 实施顺序

          1. 初始稳定性和里程碑试验:外观、功能、参数。
          2. 样品安装:确保有代表性的热交换;安装时不要让金属支架“冷却”样品。
          3. 将热量增加到指定水平:如果需要的话,以指定的速度。
          4. 维持高温:足够的时间让样品达到热平衡,而不仅仅是让试验箱达到温度。
          5. 功能试验:根据 Bb(稳定后)或 Bd(加热期间)。
          6. 恢复:按照规定的条件和时间。
          7. 最终试验及结论:根据商定的标准与原始基准进行比较。

          5. 决定试验结果的因素

          • 自加热:该装置具有自加热电源,导致样品的实际温度高于试验箱温度。这是最容易被忽视的一点。
          • 成分的体积和密度:多金属簇需要更长的时间才能达到热平衡。
          • 传感器位置:安装在一个有代表性的点,并在文件中记录该位置。
          • 室内空气流通:影响温度均匀性和传热速率。
          • 支架材质:金属架导热快,会产生局部“冷点”。

          温度范围和保温时间可根据要求选择;该标准没有强加单一级别。对于工业和电子设备,常见水平在制造商公布的操作和库存温度范围内 – 应与具体要求文件进行比较,而不是出于习惯而应用。

          热实验室温度数据记录仪和传感器
          监测代表性点的温度证明样品在整个保存期间已达到热平衡。

          6. 干热和湿热:不能互相替代

          这是最容易让人误解的一点。两项试验评估两种不同的机制:

          方面 干热(试验 B) 湿热(试验 C、D)
          主要环境因素 高温、无额外水分 温度与高湿度相结合
          典型失效机理 材料老化、膨胀、蒸发、塑料软化 结露、吸潮、绝缘漏电、电化学腐蚀
          无法替代 评估高湿环境中的绝缘击穿 材料热老化评价

          7. 常见错误

          • 将干热视为一般的“温度试验”。然后用它来得出炎热和潮湿环境的结论。
          • 不要写 Bb 或 Bd— 失去比较结果的能力。
          • 不考虑自热产生的电力设备。
          • 试验后不检查外观— 漏油、变形、变色等缺陷。
          • 结论:当没有足够的热稳定时间时,大样本会扭曲结果。
          • 在功能试验之前跳过恢复,导致测量设备不能满足工作条件。
          检查干热试验后塑料样品的外观
          许多干热造成的损伤仅通过目视检查即可明显看出:变形、变色和漏油。

          8. 常见问题

          热干试验与普通烤箱试验有何不同?

          不同之处在于三点:确认了温度均匀性、规定了样品达到热平衡的时间、以及预先商定的试验标准。

          应该选择什么温度?

          根据使用环境或客户要求/行业标准进行选择,并明确说明依据。所有产品没有通用的级别。

          干热试验需要给样品供电吗?

          取决于目标。选取在没有权力的情况下评估可行性;使用电源进行试验以评估可操作性。如果有电源,必须考虑自发热。

          如果设备带有电池/蓄电池,需要注意什么?

          高温会严重影响电池:承受能力降低、膨胀、增加安全风险。需要单独监测并考虑行业标准的安全要求。

          同一个样品可以进行冷试验和干热试验吗?

          如果目标是存在性评估并且需求文档没有指定单独的模板,则通常是可能的。实施顺序应在档案中明确说明。

          干热试验后,塑料变色是否算不合格?

          取决于标准。如果标准只要求功能性,则颜色变化是可以接受的;如果产品是零售产品,变色可能是严重缺陷。标准必须明确规定界限。

          9. 结论

          干热试验是一项单独的试验,而不是湿热试验的重复。结果的价值在于正确记录变化(Bb/Bd)、温度水平、保持时间、样品条件和合格判据。

          要做的三件事:根据目标(生存或加热期间的活动)选择变体;监测代表性点的温度,证明样品已达到热平衡;试验后进行彻底的目视检查,因为许多热损伤不会通过功能试验显示出来。

          参考资料

          • IEC 60068-2-2 — 试验 B:干热,包括 Bb 和 Bd。
          • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
          • IEC 60068-3-1 — 冷热和干热试验指南。
          • IEC 60068-2-30、2-78 — 循环和稳定湿度试验。
          • TCVN 7699-2-2 — 相应的国家版本。

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            试验 A(冷):根据 IEC 60068-2-1 进行冷试验,Ab 和 Ae 有什么不同?

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            文章《试验 A(冷):根据 IEC 60068-2-1 进行冷试验,Ab 和 Ae 有什么不同?》的封面图

            根据 IEC 60068-2-1 的试验 A(冷)是标准中最基本的试验,但也是标签最错误的试验:大多数文档仅说明“冷试验”,而没有提及 Ab 或 Ae 变体 – 而这两种变体导致不同的实施和试验方法。

            本文解释了冷试验的目的、Ab 和 Ae 之间的区别、执行程序以及决定试验结果的因素。

            1. 实验 A 回答了什么问题?

            冷试验评估产品在低温下运行和/或生存的能力。具体问题包括:

            • 产品在低温下是否仍能正常启动和运行?
            • 材料是否会破裂、变脆、收缩或失去弹性?
            • 润滑剂、垫圈、胶水、软材料仍然有效吗?
            • 材料在低温下收缩时,电气连接是否会受到影响?

            应用范围广泛:电气和电子设备、部件、组件、材料和成品。这也是评估在低温气候下承受运输和储存能力的常用试验。

            2. Ab 和 Ae 有什么区别?

            特点 抗体 埃
            主要目标 在完全冷却的温度下评估产品(热稳定性) 在冷却和低温下评估产品,并在转换期间进行功能试验
            试验功能的时间 检查样品温度稳定后,即可在室内进行测量 冷却时检查(连续测量或指定时间)
            设备要求 只需要冷室即可达到并保持温度 需要一个在低温下运行并持续监控的测量系统
            典型应用 设备库存、运输、冷却后开机 即使温度下降,例如,设备也必须运行。户外装备

            实际后果:如果需要 Ab,结果不会证明产品在冷却过程中的行为。如果需要 Ae 记录,结果不能替代长时间的热稳定性试验。

            低温试验箱内装有试验样品
            冷室在用于根据 IEC 60068-2-1 进行试验之前必须经过鉴定。

            3. 进行冷试验的程序

            1. 初始稳定性:按规定将样品置于标准条件下,检查外观和功能,建立基准。
            2. 样品安装:以模拟使用或监管条件的方式将样品放入试验箱中;避免安装改变样品的热交换能力。
            3. 热量减少:将试验箱温度降低至指定水平。有些要求规定了冷却速率;有的话需要遵守。
            4. 维护:将温度保持在指定水平指定的时间内,足以使样品达到热平衡(不仅仅是足以使试验箱达到温度)。
            5. 功能试验:根据商定的标准,根据 Ab(稳定后)或 Ae(冷却期间)进行。
            6. 恢复:将样品置于标准条件下,并在最终检查前留出指定的恢复时间。
            7. 结论:根据设定的标准与初始里程碑进行比较。

            4. 严重程度和持续时间

            IEC 60068-2-1 给出了一系列温度和时间可供选择,但没有强加单一级别。实际上,工业和电子设备的常见水平包括深度负值,该值根据应用而变化 — 温带地区、低温地区、冷藏或航空航天应用。级别的选择必须来自于使用环境(参见文章根据使用环境选择环境试验)并且必须在请求中明确说明。

            需要记录的因素 为什么它很重要?
            低温 确定严重程度以及受影响的材料
            维护时间 确保样品达到热平衡,而不仅仅是试验箱达到温度
            热减率 对焊点和连接材料的热应力和结果的影响
            样品状态 通电或不通电;加载或未加载
            检查时间 在室内或恢复后;结论决定
            热传感器和设备记录一段时间内的温度数据
            随着时间的推移,温度数据证明样品在保存期间已达到热平衡。

            5. 决定试验结果的因素

            • 样品的质量和材质:含有多种金属的大样品需要更长的时间才能达到热平衡。
            • 传感器位置:传感器必须安装在有代表性的位置,而不仅仅是方便的位置。
            • 自加热:该装置具有自加热电源,导致样品的实际温度高于试验箱温度。
            • 如何安装:金属支架可以导热并改变样品的冷却速率。
            • 试验箱密封性和试验箱传感器位置:影响温度均匀性。
            • 试验前检查外观:没有预试验照片,无法证明裂纹是由于试验造成的。

            6. 常见错误

            • 写“冷试验”,不写 Ab/Ae——结果不符合要求。
            • 结论一旦试验箱达到温度,样品没有足够的时间达到热平衡。
            • 不记录样品的供电状态— 结果不可重复。
            • 样品恢复至室温后检查功能,缺失仅在低温下出现的错误。
            • 不检查前后的外观,引发关于损害来源的争议。
            • 跳过恢复,导致水分凝结影响结果和测量设备。
            低温试验前对电子样品进行目视检查
            试验前后的粘合照片是简单的证据,但记录中经常丢失。

            7. 常见问题

            冷试验需要给样品供电吗?

            取决于目标。在断电状态下进行试验,评估承受和生存的能力;使用电源进行试验以评估可操作性。许多程序选取同时执行这两种状态。

            我们如何知道样品已达到热平衡?

            监测样品上代表点的温度;当温度稳定(变化在允许范围内)时,认为是满意的。不要仅仅依赖试验箱处于该温度的时间。

            应选择的最低温度是多少?

            没有共同的价值观。根据实际使用环境、客户要求或行业标准规定的等级进行选择,并明确说明依据。

            冷试验可以检测焊接缺陷吗?

            这是可能的,尤其是在结合温度变化循环时。稳态冷试验本身引起的循环应力很小,因此并不能完全代表焊点裂纹的风险。

            可以在一个室中同时试验多个样品吗?

            是的,只要确保温度均匀性并且所有样品都达到热平衡。有必要记录每个样本的位置以及该位置的温度数据。

            冷试后样品变湿怎么办?

            这是样品离开试验箱时常见的冷凝现象。需要根据控制程序进行处理,以免改变功能试验结果 — 参见文章冷室后水分凝结。

            八、结论

            仅当正确记录三个信息时,试验 A 才有效:变化(Ab 或 Ae)、温度水平和保持时间以及试验时的样品状态。如果三者之一缺失,则结果无法与请求进行比较,并且很容易被要求重试。

            要做的三件事:明确定义评估目标(存在或活动)以选择正确的变体;监测样品上代表性点的温度,以证明已达到热平衡;并创建前后照片的配置文件。

            参考资料

            • IEC 60068-2-1 — 试验 A:冷,包括 Ab 和 Ae。
            • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
            • IEC 60068-3-1 — 冷热和干热试验指南。
            • IEC 60068-3-5 和 3-7 — 验证温度室承受能力和负载室中的测量。
            • TCVN 7699-2-1 — 相应的国家版本。

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              免责声明

              本文为我们整理的解读内容;不是法律建议。企业在将相关文件/标准应用于具体产品之前,需要逐字比较。

              查看更多:版权政策及免责声明由 ticforall.com 提供。

              XRF RoHS 筛选:如何读取结果、信任程度、您必须了解的 5 个限制

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              文章《XRF RoHS 筛选:如何读取结果、信任程度、您必须了解的 5 个限制》的封面图

              XRF 是几乎每个实验室和每个电子工厂在 RoHS 方面使用的第一个设备。它速度快、无损且成本低。但正是由于它的便利性,它被最常滥用 — XRF 的错误结论是大部分检测结果争议的根源。

              本文介绍了如何正确读取 XRF 结果以及五个不可忽视的限制。

              1. XRF 如何工作?

              XRF(X 射线荧光)使用初级 X 射线照射样品。样品中的原子被激发,然后发射高能二次 X 射线每个元素的特征。该设备测量能谱并推断样品的元素组成。

              理解要点:XRF 测量元素,未测量化合物。这是理解本文其余部分的关键 — 也是几乎所有误解的根源。

              2. XRF 能做什么和不能做什么

              限用物质 XRF 可以筛选吗? 注释
              铅(Pb) 是的 特征元素,测量良好
              汞 (Hg) 是的 可测量,但 LOD 高于 Pb/Cd;浓度非常低通常是不确定的
              镉 (Cd) 是的 0.01%的限值非常接近基线;注意频谱干扰
              铬 (Cr) —总计 是的 仅表示总铬,不区分 Cr(III)/Cr(VI)
              Cr(VI) — 单独 否 需要使用化学方法(比色法或离子色谱法)
              多溴联苯和多溴二苯醚 仅间接 测量总溴;无法识别单个化合物
              四种邻苯二甲酸酯(DEHP、BBP、DBP、DIBP) 否 邻苯二甲酸酯不具有 XRF 识别的特征元素

              看看这张表,我们立即可以看出:根据 RoHS 的 10 种物质清单,XRF 只能真正回答大约三种半物质(铅、汞、镉和总铬)。其余五种物质 — Cr(VI)、PBB、PBDE 和四种邻苯二甲酸酯 — 需要不同的方法。

              手持式 XRF 设备在试验台上测量金属零件
              XRF 可以回答 Pb、Hg、Cd 和总铬 — 其余 10 种物质必须通过化学方法使用。

              3. 三个结果区:通过 – 不确定 – 失败

              XRF 结果不是“通过”或“失败”,而是包括:三个区域:

              地区 含义 要做的事情
              低于限值足够大的距离 通过筛选 可作为筛选依据;记录在案
              位于门槛附近 无法得出结论 必须通过化学方法检测确认
              高于限值的足够大的距离 筛选失败 选取确认;同时,检查是否有任何豁免适用

              分区原则基于测量不确定度设备的安全裕度:在限值附近使用安全裕度(通常的做法是每个元素和每种类型的样品基质的测量标准偏差的±3 倍)。标准和仪器校准文档中指定了具体数字 – 因此,在阅读报告时,请查找决策限值而不是只看结果。

              常见误读:看到“850 mg/kg”和“限值 1,000 mg/kg”并得出结论,它是成功的。如果 850 处于不确定区域,则结论无效。这是买家和卖家都会犯的错误。

              4. 你必须知道的五个限制

              限制 1 — XRF 仅适用于元素,不适用于化合价形式

              该装置将“Cr”表示为总铬。只有部分铬可以是 Cr(VI)。高铬结果不是同义词超过 Cr(VI) 限值。详细信息已在文章中介绍XRF 报告“Cr”超过限值:为什么不能确定它是 Cr(VI)?下一步应该检测什么?

              限值 2——除 PBB 和 PBDE 之外的总溴

              XRF 可检测溴,但 PBB 和 PBDE 只是许多溴化合物中的两组。其他溴化阻燃剂(例如 TBBPA)不受 RoHS 限制。所以结果“High Br”是必要的信号选取气相色谱-质谱联用仪,而不是违规结论。

              限制 3 — XRF 检测不到邻苯二甲酸酯

              这是当前现实中最严重的一点。 RoHS(以及中国 GB 26572-2025)的四种新物质均为邻苯二甲酸酯。 XRF 没有特定的元素来识别它们。含义:仅基于 XRF 的 RoHS 档案,从技术上讲,从未检测过 10 种限用物质中的 4 种。

              限制 4 — 涂层厚度和样品基质有很大影响

              对于薄镀层或油漆层,XRF 信号取决于层厚度、材料密度和下面的金属基材。对于较小、弯曲或具有复杂几何形状的样品,误差可能比标准平面样品大得多。因此,XRF 结果应结合样品描述来解读,而不是作为绝对数字。

              限制 5 — 仅在测量均质材料时有效

              使用 XRF 测量整个零件装配是错误的方法。 X 射线束可以“看到”比您要检查的材料更广泛的区域,结果是来自多种材料的信号的混合。 RoHS 原则是评估每种均质材料 — 如文章中所述什么是“均质材料”?

              5. 什么时候应该进行确认检测(湿试验)?

              案例 需要确认检测吗?
              XRF 结果明显低于限值,样品背景简单 通常不会
              结果接近限值 必填
              结果超出限值 必填(确定并确定程度)
              疑似邻苯二甲酸酯(PVC 材料、软塑料、胶水、油墨) 必填— XRF 未能检查
              Cr(VI)需要单独测定 必填— 自己的化学方法
              客户要求提供一份引用化学标准的报告 是的 — XRF 报告不能替代
              试验台上样品袋中的 PVC 和软塑料电缆样品
              PVC 材料、软塑料、胶水和印刷油墨无法通过 XRF 进行检测,需要对邻苯二甲酸酯进行化学检测。

              6. 可读的 XRF 报告需要什么?

              • 设备名称和型号;测量模式(例如塑料模式、金属模式);每个点的测量时间。
              • 根据每个样品矩阵,每个元素的检测限 (LOD) 和定量限 (LOQ)。
              • 每个元素都使用决策限值(以了解合格/不合格/不合格区域)。
              • 样品描述:哪个样品、去除了什么材料、形状和厚度。
              • 测量点的数量和每个点的值,而不仅仅是最大值。
              • 结论的范围是:“筛选结果”,而不是“合格结论”。
              台式 XRF 机器,具有光谱显示和并排排列在实验室桌子上的小样品
              XRF 读数必须附有决策限值、LOD/LOQ 和样品描述 — 单个数字并不能得出结论。

              7. 常见问题

              如果 XRF 通过了,还需要检测邻苯二甲酸酯吗?

              是的,如果产品含有存在邻苯二甲酸酯风险的材料(PVC、软塑料、胶水、墨水、电缆)。从技术上讲,XRF 并不检测邻苯二甲酸酯,因此 XRF 的“通过”结果不涵盖这四种物质。

              如果产品之前满足 RoHS 6 种物质,现在是否会自动满足 10 种物质?

              不会。根据 2019-2021 年路线图(体外诊断为 2024 年)添加了四种邻苯二甲酸酯。 6 种物质下的旧档案不涵盖这四种新物质。

              工厂可以使用 XRF 来检查 100% 的出货量吗?

              用于内部控制,合理且有效。但合规性文件仍然要求根据标准指定的方法对代表性样品得出结果,并且必须包括无法通过 XRF 测量的物质。

              为什么两个设备对同一样品给出两个不同的结果?

              由于校准、测量几何形状、光束尺寸、测量时间和样品基质处理的差异。设备之间存在偏差是正常现象;因此,接近限值的结果应始终被视为不确定区域。

              XRF 报告具有法律效力吗?

              XRF 报告是评估记录的一部分,对于随附的风险评估和验证结果很有价值。它不能取代合格结论,也不能取代无法通过 XRF 测量的物质的化学结果。

              8. 结论

              XRF 是一个很好的筛选工具,但是不是决定性的工具。要记住三件事:一,XRF 仅显示元素,因此无法得出 Cr(VI)、PBB/PBDE 的结论,根本无法检测四种邻苯二甲酸酯;两个,接近限值的结果是非结论区,不是通过区;三,只有均质材料的测量才有意义。

              参考资料

              • IEC 62321-3-1 — X 射线荧光筛选
              • 指令 2011/65/EU 和指令 (EU) 2015/863 — 限用物质和限值清单
              • 欧盟委员会关于 RoHS 指令的指南

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                每个设备的标准和校准文件中规定了决策限值、检测限和具体结果处理;企业需要与实验室进行比较。

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                电池和 RoHS:为什么欧盟电池法规是主要应用框架?

                0
                文章《电池和 RoHS:为什么欧盟电池法规是主要应用框架?》的封面图

                电池是制定监管合规文件时最令人困惑的情况之一:同一个电池既用于电气和电子设备,又受到一套单独的法规的约束,其门槛要严格得多。

                实际结果是:电池可以满足 RoHS 限值,但仍然无法满足电池法规的要求,相反,某些电池要求根本不会出现在 RoHS 文件中。

                1. 为什么电池有自己的一套规定?

                电池具有独特的化学结构,含有化合物形式的重金属,处理时会带来很高的风险。欧洲制定了单独的电池监管框架,取代了旧的电池指令并涵盖整个生命周期:从物质限制、标签、信息、回收内容到收集和回收责任。

                因此,在带有电池的设备的配置文件中,企业需要将两个部分分开:

                • 电气电子设备部分:符合 RoHS 标准。
                • 电池部分:电池受单独的法规约束,具有单独的标签、信息和回收义务。

                2. 品质门槛:最大的区别

                品质 有害物质限制指令 电池法规 注意事项
                水星 根据均质材料的限值 基于电池重量的非常严格的限值 电池和设备有完全不同的计算
                镉 基于均质材料,限值比其他物质更严格 根据电池重量,限值更加严格 这是现实中最容易超过限值的物质
                铅 根据均质材料的标准限值 有一个基于电池质量的单独限值,根据指定时间段应用 需要检查适用于特定电池类型的标记
                其余 10 种物质均在 RoHS 清单上 受限 不符合电池法规的物质限制 如果部分设备仍需要 RoHS 控制

                底线:不同的限值计算方法。 RoHS 按照均质材料计算;电池法规基于电池重量。因此,企业无法从一组结果推断另一组结果。

                电池和电子设备受到两种不同监管框架的监管
                电池和设备受两个具有不同限值计算的监管框架的约束。

                3. 电池法规的其他要求

                请求组 内容 对装备业务的影响
                标签和符号 按规定分开收集符号、承受能力信息和成分 必须根据具体要求印在电池或包装上
                数字信息 产品信息与代码或查找方式相关联 需要结构化形式的电池数据和设备数据
                申报碳足迹 根据路线图适用于某些类型的电池 企业采购电池需要要求供应商提供数据
                回收内容 根据路线图要求电池中回收材料的百分比 影响电池供应商的选择
                能够拆解和更换 设计要求允许在某些设备组中更换电池 直接影响设计和装配
                扩大责任 电池回收和再循环的登记、报告、责任 管理义务与设备的管理义务平行

                4. 设备企业需要做的五件事

                1. 单独的电池配置文件和设备配置文件:两套文件,两套门槛,两套文件。
                2. 要求电池供应商提供自己的数据:浓度根据电池体积而不仅仅是根据材料。
                3. 根据电池类型检查适用的里程碑:新的要求对不同的电池组有不同的路线图。
                4. 检查设计是否能够更换电池如果产品属于必须保证可更换的组。
                5. 两个部分的正确标签:设备标签和电池标签和符号。
                电池和电子设备上的单独收集标签和符号
                电池标签和标记是一项单独的义务,不属于 RoHS 要求的范围。

                5. 常被忽视的五点

                错过点 后果 如何处理
                使用电池材料报告为设备做出结论 外壳、电路、电缆数据缺失 彻底拆解设备材料
                使用设备报告得出有关电池的结论 根据电池承受能力错误计算限值 根据电池质量需要单独的数据
                忘记电池标签义务 货物因缺乏规定标记而被扣留 将标签检验纳入发货检验清单
                新设计没有考虑更换电池的需要 设计生产后必须进行修正 在设计阶段审查需求
                不遵循应用程序路线图 新基准生效时被动 将路线图纳入年度合规性审查计划中
                电池法规要求的路线图包含在法规合规审查时间表中
                电池采用路线图应与 RoHS 备案审查时间表同时遵循。

                6. 常见问题

                电池是否属于 RoHS 范围?

                电池有自己的一套有关物质限制的规定。包含电池的电气和电子设备仍必须符合 RoHS 的设备详细信息。企业应与检测实验室确认每种特定电池类型的申请,并比较当前文件。

                满足 RoHS 是否意味着满足电池要求?

                不会。电池法规的限值是根据电池质量计算的,并且对某些物质(尤其是镉)更为严格。需要单独的数据集。

                单独出售的更换电池是否需要单独的文档?

                可能有,具体取决于电池类型和市场。这是一个经常被忽视的群体,因为它没有配备装备。

                我需要选取两组吗?

                通常两个框架都需要数据,但可以利用以下优势:可以根据 RoHS 要求分析相同的材料样品,同时如果质量和成分数据可用,则根据电池质量计算结果。

                电池可更换性要求是否适用于所有设备?

                否。此要求按设备组和路线图适用。企业需要检查他们的产品属于哪个产品组。

                7. 结论

                电池和含电池设备受到两个具有不同限值计算的并行监管框架的约束:RoHS 根据均质材料,电池法规根据电池质量。因此,一帧的数据不能替代另一帧的数据。

                要做三件事:将电池记录与设备记录分开;向供应商索取电池质量浓度数据;并将标签要求、电池更换和应用路线图纳入与 RoHS 档案相同的审查计划中。

                参考资料

                • 关于电池和废电池的法规 (EU) 2023/1542,取代了指令 2006/66/EC。
                • 指令 2011/65/EU 及其修正案 (RoHS)。
                • 关于电气和电子设备召回责任的指令 2012/19/EU (WEEE)。

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                  RoHS 和 WEEE:一方限用物质,另一方负责召回

                  0
                  文章《RoHS 和 WEEE:一方限用物质,另一方负责召回》的封面图

                  RoHS 和 WEEE 经常被一起提及,因为它们都来自欧盟对电气和电子设备的政策,具有相同的“制造商”概念,旨在减少对环境的影响。但这两套法规解决了两个完全不同的问题:一方面限制产品中的物质,另一方面在产品生命周期结束时对其进行管理。

                  了解其中的差异有助于企业避免两个代价高昂的错误:认为实现 RoHS 意味着履行其环境义务,或者认为召回义务可以与物质限制义务同等对待。

                  1. 两套规则,两个问题

                  标准 有害物质限制指令 报废电子电气设备
                  中心问题 产品是否含有超过限值的限用物质? 废弃产品如何收集和处理?
                  申请时间 在将产品推向市场之前 产品达到使用寿命后
                  典型义务 合格评定、CE 标志、合格声明、技术文件 注册制造商、报告投放市场的数量、组织或赞助回收收集
                  责任主体 制造商和进口商 制造商、进口商、分销商,取决于具体义务
                  常用证据 检测报告、材料声明、技术记录 注册文件、数据收集和报告组织的合同
                  实施范围 根据每个产品,检查样品 根据每个成员国的说法,通常与环境机构相关

                  误区:WEEE 并不要求每个产品都有检测报告。 WEEE 的义务是行政和财务义务,与市场上的产品数量和每个国家的收集基础设施相关。

                  2. 出口企业经常忽视的 WEEE 义务

                  1. 在每个成员国注册。这是针对特定国家/地区的义务,整个欧盟没有通用注册。
                  2. 上市量报告按设备类型和报告周期。
                  3. 收集和处置的财务责任。通常通过授权的收集机构或相应的协议来完成。
                  4. 按规定标注:划掉垃圾符号和制造商识别信息,以便在设备变成废物时方便检索。
                  5. 向加工设施提供信息关于需要拆解和单独处理的细节和材料。
                  Thiết bị điện tử đã qua sử dụng được phân loại tại khu thu gom
                  RoHS 控制产品中的物质; WEEE 控制产品变成废物后的材料流动。

                  3. 两套法规的交叉点

                  活动 服务 RoHS 提供 WEEE
                  易拆设计,易于材料分离 帮助识别均质材料并支持样品去除 有助于提高回收率并降低处理成本
                  限用物质去除 达到门槛 减少进入废物流的有害物质的量
                  按产品代码记录物料 合规证明 向加工设施提供信息
                  产品标签 CE 标志及相应文件 废弃设备的独特符号和识别信息
                  与供应商的文件 材料声明 需要拆除材料和结构
                  Thiết bị điện tử có ký hiệu phân loại rác thải điện tử trên nhãn
                  标签和设计信息服务于两组职责,但目的不同。

                  4. 四个常见误区

                  误会 现实 后果
                  “实现 RoHS 就是履行环保义务” WEEE 是一套单独的义务,通常附加到每个成员国 进口国不允许销售或收费
                  “WEEE 仅适用于欧盟制造商” 非欧盟企业仍然有义务通常通过授权代表将产品带入市场 未正确注册,货物被海关扣留
                  “WEEE 需要检测报告” WEEE 主要是注册、数据报告和财务义务 准备错误类型的文件
                  “一次注册可用于整个欧盟” 按成员国注册 错失小市场但仍在掌控之中

                  5. 产品概况中的一般管理

                  1. 分开两本监控本:一本按产品代码列出 RoHS 技术记录的书,一本按出口国列出的 WEEE 义务的书。
                  2. 附上时间戳:两者的产品上市日期,因为 WEEE 也有定期报告里程碑。
                  3. 确定授权代表:如果企业位于欧盟以外,则需要有一名代表负责履行每个国家的义务。
                  4. 共享材料数据:材料清除记录既可用于 RoHS 评估,也可提供 WEEE 下处置设施的信息。
                  5. 定期审查:可补充的限用物质清单;各国的 WEEE 法规也会随着时间而变化。
                  Trao đổi hai bộ hồ sơ hợp quy và trách nhiệm tái chế trong doanh nghiệp
                  两组义务应并行管理,但应采用两套不同的标准。

                  6. 常见问题

                  WEEE 是否适用于单独销售的组件?

                  通常,WEEE 适用于完整的设备,而不是单独的组件。但是,有必要检查每个成员国和每个具体情况的设备定义。

                  越南企业有直接的 WEEE 义务吗?

                  非欧盟企业无法直接在许多国家注册;义务通常由进口商或授权代表根据每个国家的要求履行。合同应明确说明哪一方负责以及费用。

                  垃圾桶符号是否必须带有划叉的符号?

                  这是 WEEE 的常见标签要求,用于区分不应与生活垃圾一起处理的设备。具体内容和例外情况应与各国现行规定进行比较。

                  RoHS 备案是否有助于履行 WEEE 义务?

                  是的,材料统计和详细清单是共享的,以便为加工设施提供信息。但 WEEE 仍然需要自己的一套文件进行注册和报告。

                  WEEE 成本如何计算?

                  根据各国的机制:有的地方隶属于授权收集机构,有的地方需要财务担保。企业应向进口商或授权代表询问适用于每个产品组的费用。

                  7. 结论

                  RoHS 和 WEEE 是两组平行的义务,而不是相互替代:RoHS 涉及产品中的物质,WEEE 涉及产品变成废物时的情况。两者都与制造商的概念相关,但处于产品生命周期的两个不同阶段。

                  要做三件事:为每个产品代码和每个国家/地区单独提供两本关税跟踪簿;明确识别负责 WEEE 的授权代表;并共享两组记录的材料去除数据以节省精力。

                  参考资料

                  • 指令 2011/65/EU 及其修正案 (RoHS)。
                  • 关于废弃电气和电子设备 (WEEE) 的指令 2012/19/EU 以及各个成员国的转换法规。
                  • 欧盟委员会关于分阶段应用 WEEE 的指南。

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                    RoHS 与塑料回收:为什么再生塑料最难达到 RoHS?

                    0
                    文章《RoHS 与塑料回收:为什么再生塑料最难达到 RoHS?》的封面图

                    在所有材料组中,再生塑料是最难达到 RoHS 要求的。并不是因为再生塑料本质上不好,而是因为它带有以前产品的历史 — 包括现在受到限制的添加剂。

                    本文解释了经常与再生塑料一起“迁移”的四组物质、为什么检测再生塑料比原生塑料更困难,以及构建实用控制计划的六个步骤。

                    1. 为什么再生塑料是最高风险点?

                    特点 初级塑料 再生塑料
                    产地 由制造商声明确定 通常无法在多个收集层中完全识别
                    添加剂成分 根据注册公式 可能含有旧产品的添加剂
                    批次间的均匀度 高 低,随输入源变化
                    文档痕迹 有材料声明 经常缺乏或仅处于一般水平的承诺
                    风险超过限值 低 高

                    底线:再生塑料是另一个时代的产物,当时普遍使用有机溴化阻燃剂或某些增塑剂等物质。当塑料变回原材料时,旧物质也随之回归。

                    2. 再生塑料的四组“后遗症”

                    物质组 共同起源 风险等级
                    有机溴化阻燃剂(PBB、PBDE) 旧电子设备盖、机械和家用电器的塑料 非常高 — 这是再生塑料失败的最常见原因
                    增塑邻苯二甲酸酯基团 来自旧电缆、管道和塑料薄膜的 PVC 高 — 尤其是软塑料
                    着色剂和稳定剂中的镉和铅 黄色、橙色、红色塑料;旧 PVC 高 — 镉的限值更严格
                    其他卤代阻燃剂 旧设备和建筑材料中的塑料 中度符合 RoHS,高度满足客户无卤要求

                    最后一组注意事项:许多溴化阻燃剂不在 RoHS 限制清单中,但仍被排除在无卤声明或客户采购政策中。因此,再生塑料往往同时纠缠着两层要求。

                    Hạt 再生塑料 các màu được kiểm tra trên bàn phòng thử
                    再生塑料含有以前产品的添加剂,包括限用物质。

                    3. 为什么检测再生塑料比检测原生塑料更困难?

                    1. 不一致:不同谷物、不同袋子和不同批次的成分有所不同。小样本可能无法代表全部批次。
                    2. 物理分散:阻燃剂可能集中在某些塑料件中,而其余部分是干净的。
                    3. 样品背景的影响:含有填料、增强纤维或深色的树脂会使筛选结果不太稳定。
                    4. 缺少源数据:如果不知道塑料来自哪个产品线,就不可能按物质组评估风险。

                    实际结果:对于再生塑料,取样和样品数量与分析方法同样重要。从一袋中抽取少量样品并不能得出整批产品的结论。

                    Chuẩn bị nhiều mẫu 再生塑料 từ các bao khác nhau để kiểm tra
                    对于再生塑料,代表性取样与分析方法同样重要。

                    4. 控制再生塑料的六个步骤

                    # 步骤 具体要求
                    1 选择受控的再生塑料来源 优先考虑来自特定产品线的来源,而不是混合的普通塑料
                    2 请求批次记录 原产地、产品系列、进口日期、批次代码
                    3 筛选每批原料 筛选指数低于创建安全区限值
                    4 根据分析方法定期检测 有机溴基团、增塑剂基团、重金属
                    5 在工厂分离物料流 请勿将经过认证的再生塑料与未经认证的塑料混合
                    6 记录在供货合同中 超过限值时来源变更和责任通知的规定

                    5. 再生塑料没有豁免

                    重点是:RoHS 对回收材料没有豁免。由再生塑料制成的产品仍必须符合与由原生塑料制成的产品相同的门槛。使用再生材料是一种环保选择,而不是提高门槛的依据。

                    与此同时,增加产品中回收成分的压力也越来越大。因此,企业必须同时解决两个问题:提高回收材料的利用率和维护该材料的合格证据。

                    Khu vực lưu trữ nhựa nguyên sinh và 再生塑料 được tách riêng
                    分离已确认和未确认的物料流是工厂的强制性控制措施。

                    6. 常见问题

                    可以使用旧电子设备外壳的再生塑料吗?

                    有可能,但这是最高风险的群体,因为最有可能含有有机溴化阻燃剂。有必要控制每批并根据适当的分析方法进行检测。

                    有没有办法可以在工厂快速筛选出溴系阻燃剂?

                    可以使用测量总溴的筛选装置,但结果仅供参考。结论必须基于鉴定化合物的分析方法。

                    如果再生塑料只占产品的一小部分,是否需要进行检查?

                    是的。该限值统一适用于每种材料,无论产品中的比例如何。

                    再生塑料供应商可以颁发“符合 RoHS”证书吗?

                    可以,但应要求提供包含批次数据和树脂来源描述的检测报告。一般确认并不表明特定批次是否通过或失败。

                    应该完全避免再生塑料吗?

                    不一定。通过从规定和受控的产品流中分批再生塑料,可以管理风险。应避免在没有控制程序的情况下使用来源不明的混合再生塑料。

                    7. 结论

                    再生塑料是最难达到 RoHS 要求的,因为它含有以前生命周期中的添加剂,成分不一致,而且往往缺乏文档记录。 RoHS 中没有对回收材料进行豁免。

                    要做的三件事:从指定的产品系列中选择再生塑料来源;对每批原材料进行控制,而不是一次检查;并将工厂内已确认的物料流与未确认的物料分开。

                    参考资料

                    • 指令 2011/65/EU 及其修正案 (RoHS) — 根据均质材料适用限值,回收材料也不例外。
                    • IEC 62321-3-2 — 电气和电子产品中总氟、氯和溴的筛选。
                    • IEC 62321-8 — 聚合物材料中邻苯二甲酸酯基团的测定。
                    • 欧盟可持续产品生态设计法规中的回收成分要求。

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