Comment se conformer à la norme IEC 60068-2-6 à l'aide d'un système de générateur de vibrations électrodynamiques

Abstract
Un système de générateur de vibrations électrodynamiques utilise le principe de l'excitation électromagnétique pour reproduire les environnements vibratoires dans diverses conditions de travail réelles, afin de vérifier la résistance aux vibrations, la stabilité de fonctionnement et la fiabilité des composants et des produits finis tout au long de leur cycle de vie. L'ensemble du système est équipé d'un contrôleur dédié permettant de gérer de manière uniforme les procédures de test, d'ajuster les paramètres de fonctionnement et d'enregistrer et de stocker les données de test. LISUN Le système de test de vibration électrodynamique LVD-100KG (pré-certification) étant l'objet de cette étude, cet article présente le principe de fonctionnement, la configuration de l'équipement et le déroulement des tests. Il analyse la réalisation des essais environnementaux de vibration sinusoïdale spécifiés dans la norme IEC 60068-2-6 avec ce système et explique les points clés relatifs au paramétrage, aux exigences de montage des échantillons, à l'acquisition des données et à l'interprétation des résultats. Ces informations constituent des références pratiques pour la vérification de la fiabilité vibratoire des produits électriques et électroniques.

Introduction

Lors de la production, du transport, de l'installation et de la maintenance à long terme, les produits électriques et électroniques sont inévitablement soumis à des vibrations mécaniques périodiques. Ces vibrations continues peuvent entraîner un desserrement structurel, la fissuration des joints de soudure, le détachement des connecteurs et une dérive des performances électriques, ce qui affecte directement la sécurité et la durée de vie du produit. La norme CEI 60068-2-6, norme fondamentale d'essais environnementaux publiée par la Commission électrotechnique internationale (CEI), est l'équivalent de la norme chinoise GB/T 2423.10-2019. Elle spécifie la méthode complète de mise en œuvre des essais de vibration sinusoïdale pour évaluer la capacité des échantillons à résister à ces vibrations et est largement utilisée dans des secteurs tels que les luminaires, les systèmes de commande électronique industrielle, les composants automobiles et les modules de stockage d'énergie. Un générateur de vibrations électrodynamiques adapté est nécessaire pour réaliser les essais définis par la norme. Ce type d'équipement simule les conditions vibratoires par force électromagnétique afin de déterminer la résistance aux vibrations, la stabilité et la fiabilité des différentes pièces et produits finis tout au long de leur durée de vie. Le contrôleur intégré gère toutes les opérations et permet l'enregistrement et la sauvegarde de l'intégralité des données de test. LISUN LVD-100KG Système d'essai de vibration électrodynamique Ce dispositif comprend deux versions : le vibreur LVD-100KG à quatre degrés de liberté et le vibreur LVD-100KG-6D à six degrés de liberté. Le premier permet une production de vibrations verticales et horizontales, tandis que le second autorise une vibration indépendante selon les axes vertical, horizontal avant-arrière et horizontal gauche-droite, répondant ainsi aux exigences fondamentales des essais de vibration multi-axes orthogonaux définies dans la norme IEC 60068-2-6.

Système de générateur de vibrations électrodynamiques LVD-100KG

Principe de fonctionnement et paramètres techniques du système de générateur de vibrations électrodynamiques

Le principe de fonctionnement de base du générateur de vibrations électrodynamiques repose sur l'induction électromagnétique. La bobine d'entraînement alimentée génère une force d'excitation dans un champ magnétique, entraînant la table vibrante et les échantillons d'essai afin de produire des vibrations mécaniques contrôlables. Unité centrale du système, le contrôleur génère les formes d'onde vibratoires, ajuste la fréquence, assure une régulation en boucle fermée de l'amplitude et de l'accélération, exécute des séquences d'essais à balayage de fréquence et programmables, et collecte et stocke simultanément les données brutes d'essai, notamment la fréquence, l'accélération et la durée. Les opérateurs peuvent configurer directement tous les paramètres d'essai, simplifiant ainsi les opérations. Le système d'essai de vibrations électrodynamiques LVD-100KG est un instrument d'essai pré-certifié, conforme à de nombreuses normes nationales et internationales. Outre la série IEC 60068, il est également conforme aux normes GB/T13309-91, GB/T 4857, ASTM D999 et autres spécifications relatives aux vibrations. Pour les essais de vibrations formels certifiés CNAS, LISUN Le système d'essai de vibrations électrodynamiques LVD-AT10 est recommandé. Le tableau ci-dessous répertorie les principales caractéristiques techniques du générateur de vibrations électrodynamiques de la série LVD-100KG.

Flux de travail de test pour la norme IEC 60068-2-6 utilisant le système de générateur de vibrations électrodynamiques

L’essai de vibration sinusoïdale défini par la norme IEC 60068-2-6 comprend principalement six étapes : préparation avant essai, fixation de l’éprouvette, configuration des paramètres de l’équipement, exécution de l’essai, acquisition des données et inspection de l’éprouvette après essai. Le générateur de vibrations électrodynamiques joue un rôle essentiel à chaque étape.

La première étape consiste en la préparation de l'essai. Les opérateurs doivent définir le niveau de sévérité correspondant au produit testé et confirmer la plage de fréquences, l'amplitude ou l'accélération, la vitesse de balayage, la durée de l'essai pour chaque axe et le nombre d'axes de vibration. La norme exige généralement des essais séparés selon trois axes orthogonaux (X, Y et Z), au lieu de simplifier la procédure par des essais multi-axes. Vérifiez le poids de l'échantillon afin de vous assurer qu'il ne dépasse pas la capacité de charge maximale du générateur de vibrations électrodynamiques. La charge maximale du modèle LVD-100KG est de 100 kg. Une surcharge entraînera une distorsion du signal vibratoire et invalidera l'essai. Inspectez le contrôleur, les capteurs et les dispositifs de fixation pour vous assurer que l'équipement est en bon état de fonctionnement.

La deuxième étape consiste à monter et à fixer les échantillons. Ces derniers doivent être solidement fixés sur la table vibrante à l'aide de dispositifs de fixation spécifiques afin de simuler les conditions réelles d'installation. Une rigidité insuffisante de ces dispositifs induirait des résonances parasites et fausserait les résultats des essais. La version LVD-100KG-6D à six degrés de liberté permet de basculer facilement entre les orientations verticale, horizontale avant-arrière et horizontale gauche-droite pour les essais multiaxiaux. Pour le modèle LVD-100KG à quatre degrés de liberté, il est nécessaire d'ajuster la position de montage de l'échantillon afin de réaliser des essais sur différents axes. Des capteurs d'accélération doivent être placés au point de référence de contrôle pour transmettre les signaux de vibration au contrôleur du système de générateur de vibrations électrodynamiques, assurant ainsi une régulation en boucle fermée.

La troisième étape consiste à configurer les paramètres de l'équipement. Les opérateurs saisissent les paramètres sur l'interface de commande du générateur de vibrations électrodynamiques, sélectionnent le mode de vibration sinusoïdal, configurent les limites de fréquence supérieure et inférieure, les valeurs d'amplitude et d'accélération, et définissent les modes de balayage de fréquence ou les modes segmentés programmables. La norme IEC 60068-2-6 couvre les essais à balayage de fréquence et les essais à maintien de fréquence fixe. Le balayage est utilisé pour rechercher les fréquences de résonance critiques des échantillons. Après identification des points de résonance, des essais à maintien de fréquence fixe peuvent être réalisés pour l'évaluation de la fatigue. La fonction de balayage du LISUN Le système d'essai de vibration électrodynamique LVD-100KG permet une configuration flexible des plages de fréquences et de la durée. Sa fonction programmable prend en charge jusqu'à 15 paramètres pour réaliser des séquences d'essais complexes conformes à la norme. Le contrôle du déplacement est privilégié pour les basses fréquences, tandis que le contrôle de l'accélération est activé pour les hautes fréquences afin de garantir que les contraintes vibratoires respectent les exigences de la norme sur toute la bande de fréquences.

La quatrième étape consiste en l'exécution du test. Après validation des paramètres, le générateur de vibrations électrodynamiques est mis en marche. Le contrôleur pilote la table vibrante pour produire des vibrations sinusoïdales. Pendant le fonctionnement, les opérateurs observent l'état physique des échantillons tandis que le contrôleur enregistre en temps réel les données de fréquence, d'amplitude et d'accélération. Le test doit être immédiatement interrompu en cas de dépassement des vibrations ou de desserrement de l'échantillon. Le contrôleur du système enregistre et sauvegarde automatiquement toutes les données de test, sans saisie manuelle continue, afin de réduire les erreurs humaines.

La cinquième étape est l'inspection post-essai. Une fois les essais de vibration terminés sur tous les axes, retirez l'éprouvette et procédez à une inspection visuelle, à un examen de sa structure mécanique et à des essais de fonctionnement électrique. Comparez l'état de l'éprouvette avant et après l'essai afin de vérifier l'absence de dommages à l'enveloppe, de desserrage des fixations, de déplacement des composants internes ou de défaillance fonctionnelle, et ainsi déterminer si l'éprouvette satisfait aux exigences de la norme IEC 60068-2-6. Exportez les données brutes d'essai enregistrées par le système de génération de vibrations électrodynamiques et organisez les enregistrements de durée de vibration, les courbes de fréquence et d'accélération afin de constituer un dossier d'essai complet.

Précautions pour la mise en œuvre des tests

Lors de la réalisation d'essais selon la norme IEC 60068-2-6 avec un générateur de vibrations électrodynamiques, veuillez noter que la série LVD-100KG est un instrument pré-certifié, adapté à la vérification en recherche et développement ainsi qu'à l'évaluation préliminaire. Le système d'essai de vibrations électrodynamiques LVD-AT10 doit être sélectionné si des rapports officiels accrédités CNAS sont requis. La charge sur la table vibrante ne doit pas dépasser sa valeur nominale. Le poids total de l'éprouvette et des dispositifs de fixation doit rester inférieur à la charge maximale nominale, sous peine de distorsion de la forme d'onde vibratoire et de mesures inexactes. Les essais de maintien en résonance constituent une partie essentielle de la norme IEC 60068-2-6, et le générateur de vibrations électrodynamiques doit offrir une précision de contrôle de fréquence suffisante. La précision de contrôle de 0.1 Hz du LVD-100KG permet un verrouillage précis des fréquences de résonance pour les essais de maintien en endurance. De plus, différents produits correspondent à différents niveaux de sévérité. Les paramètres unifiés ne peuvent pas être appliqués directement, et la plage de fréquences, l'amplitude des vibrations et la durée du test doivent être définies conformément aux spécifications du produit.

Conclusion

Le système de générateur de vibrations électrodynamiques reproduit les environnements vibratoires par force électromagnétique et constitue le matériel de base pour la réalisation d'essais environnementaux de vibrations sinusoïdales conformément à la norme IEC 60068-2-6. LISUN LVD-100KG Système d'essai de vibration électrodynamique (Pré-certification) Ce générateur de vibrations électrodynamiques offre une capacité de charge raisonnable, une large plage de fréquences de sortie, ainsi que des fonctions de balayage de fréquence et de programmation. Son contrôleur gère l'ensemble du processus de test et enregistre automatiquement les données. Il permet de réaliser la plupart des tests de prévalidation requis par la norme IEC 60068-2-6. Lors des essais, il est essentiel de suivre scrupuleusement les procédures standard, de mettre en œuvre un serrage correct des échantillons, une configuration appropriée des paramètres, une surveillance en temps réel et une inspection post-test, et d'exploiter pleinement les capacités du générateur pour simuler les conditions vibratoires réelles. Ceci permet d'évaluer efficacement la résistance aux vibrations, la stabilité et la fiabilité des pièces et des produits finis tout au long de leur durée de vie, d'identifier les défauts liés aux vibrations dès la phase de développement, d'optimiser la conception structurelle et d'améliorer l'adaptabilité environnementale des produits.