Point de départ des tests de durée de vie

Les tests de fiabilité ou de durée de vie consistent à estimer la durabilité attendue dans le temps d’un article.

Il peut s’agir d’un système entier, d’un produit ou d’un composant individuel. Nous pouvons également nous concentrer sur un élément d’un composant, tel a une propriété matérielle.

À la fin du test, nous voulons dire quelque chose de significatif sur les performances attendues au fil du temps.

Qu’est-ce qu’un “bon ” test de vie?

Un test de “bonne ” durée de vie se concentre sur les mécanismes de défaillance en question.

Par exemple, si je sais que l’élasticité du polymère se dégradera en raison de la rupture de chaîne, alors je conçois un test qui inclut une contrainte qui provoque la rupture de chaîne de la même manière que prévu en utilisation, les résultats doivent refléter la performance réelle.

L’astuce consiste d’abord à comprendre les mécanismes de défaillance, puis à sélectionner les contraintes de test.

Si le temps de développement est suffisamment long pour englober le temps de fonctionnement attendu de l’élément, nous pouvons simplement utiliser l’élément tel qu’il devrait être utilisé. Le test, dans ce cas, est vraiment juste une collecte et une analyse de données. Cependant, nous avons rarement suffisamment de temps et avons besoin d’une certaine forme d’accélération.

Les tests de durée de vie accélérée, ALT, soulignent de manière significative la nécessité d’appliquer le stress approprié afin de vieillir l’article de manière connue.

Nous essayons de tromper le temps et, en faisant bien le processus, nous donne un aperçu de l’avenir. Lorsque cela est mal fait, nous assistons à quelque chose qui ne se produira pas.

Concentrez-vous sur le mécanisme de défaillance

Faites ce test simple de votre conception de test de vie: Demandez: “Quel est le mécanisme de défaillance attendu et comment la contrainte de test encourage-t-elle ce mécanisme à se produire?”

Si la réponse est un mode de défaillance tel que le produit cesse de fonctionner, la conception nécessite plus de travail. Qu’est-ce qui cause l’échec du produit? Quel mécanisme fondamental conduit à la perte de la fonction?

Par exemple, si vous testez un nouveau produit avec une température et une humidité élevées, parce que c’est quelque chose que nous avons toujours fait, ou qu’un client l’a demandé, ou qu’il s’agit d’une norme de l’industrie, nous pouvons ou non apprendre quoi que ce soit sur la durée de vie prévue du produit. Si le produit est un produit portable portable, un test de température et d’humidité élevé n’évaluera pas le mécanisme de défaillance très probable de la contrainte de choc due à la chute.

Pendant que nous “réussissons” le test de température et d’humidité, nous n’apprenons rien sur les échecs de stress de chute attendus.

Triez ce qui est susceptible d’échouer, comprenez les mécanismes de défaillance, puis appliquez les contraintes appropriées pour exciter ces mécanismes de défaillance spécifiques.

Assurez-vous que la science et la compréhension soutiennent le démarrage de tout test de vie.

Répliquez les échecs comme prévu dans le champ

Exécutez le test jusqu’à l’échec.

L’échantillon de test a-t-il échoué exactement ou suffisamment de manière similaire (c’est-à-dire le même mécanisme de défaillance) ou le test a-t-il révélé un chemin différent vers la défaillance? L’exécution à l’échec vous permet de vérifier la validité des hypothèses de conception de test et d’éviter les mauvaises surprises lorsque les clients commencent à utiliser l’article.

Une fois que vous disposez d’un mécanisme de défaillance bien caractérisé, il est possible de tester une fiabilité minimale avec un test de réussite (un test conçu pour ne pas avoir de défaillance). Pas avant.

La clé pour tout test de durée de vie est de reproduire les mécanismes de défaillance qui se produiront en utilisation réelle.

Utilisez ou créez un modèle d’accélération

Pour des mécanismes de défaillance spécifiques qui ont une relation de temps de défaillance par rapport à une relation de contrainte appliquée, vous pouvez utiliser ces informations pour créer un modèle d’accélération.

Le modèle fournit un facteur d’accélération qui traduit les résultats des tests de délai de défaillance élevés pour utiliser les performances de délai de défaillance attendues de la condition.

Si le mécanisme de défaillance est lié à un mouvement de flexion (par exemple, une charnière), qui se produit une fois par jour en utilisation normale. Et, en supposant que nous puissions reproduire ce mouvement dans le laboratoire 24 fois par jour. Et, l’augmentation du taux de mouvement flexible n’introduit pas de mécanismes de défaillance fallacieux, nous avons un facteur d’accélération 24x.

Cela signifie qu’en une journée de tests en laboratoire, nous reproduisons 24 jours d’utilisation. Nous avons cet aperçu de l’avenir.

Certains mécanismes de défaillance ont des relations compliquées avec le stress.

Si le mécanisme est de nature chimique, la formule de réaction à la vitesse d’Arrhenius relie la température à la vitesse de réaction si nous connaissons l’énergie d’activation de cette réaction chimique spécifique (ne devinez pas ou n’utilisez pas une valeur standard ici!).

Les équations du facteur d’accélération sont soit basées sur des preuves empiriques, soit sur une caractérisation détaillée du mécanisme de défaillance. Le domaine de la physique de la défaillance contient des catalogues de formules détaillées pour des mécanismes de défaillance spécifiques, ainsi que les méthodes utilisées pour développer les formules.

Ces modèles peuvent fournir un moyen d’estimer directement la fiabilité de votre article en fonction du mécanisme de défaillance spécifique ou d’une méthode pour concevoir votre propre test de vie.

La meilleure façon de concevoir un test de vie est de laisser vos clients utiliser le produit. Ensuite, sur la base de la compréhension de la façon dont ils utilisent le produit et de ce qui échoue et quand, nous pouvons concevoir un test de vie adéquat pour prédire ce qui se passe réellement.

Ce n’est pas pratique, nous formulons donc des hypothèses, parfois confirmées par des travaux d’expérimentation et de caractérisation, et tentons de regarder dans le futur.

Lorsque vous envisagez de tester la vie, quelles questions vous posez-vous? Quelles hypothèses contestez-vous ? Et, suivez-vous dans quelle mesure vos estimations reflètent-elles le rendement réel?