MIL-STD-810H (Method 510.7) Prüfmaschine für Staub und Sand.

MIL-STD-810H (Method 510.7) Staub und Sand

MIL-STD-810G (Method 510.5) Prüfmaschine

Die MIL-STD-810H (Method 510.7) Prüfmaschine für Staub und Sand dient der Bewertung der Beständigkeit von Geräten in staub- und sandhaltigen Umgebungen. Diese Prüfmaschine ist für militärische, Automobil- und Outdoor-Ausrüstung von entscheidender Bedeutung und bewertet die Auswirkungen von Staub und Sand, etwa Verschleiß und Leistungsverlust, auf die Geräte.

Prüfziele

• Staub- und Sandbeständigkeit: Prüfung, ob Produkte in staub- und sandhaltigen Umgebungen zuverlässig funktionieren.
• Leistungsminderung: Analyse der möglichen Schäden, die durch Staub- und Sandablagerungen an Gerätekomponenten entstehen.
• Prüfung von Schutzoberflächen: Bewertung der Beständigkeit von Geräteaußenflächen und Gehäusen gegenüber derart rauen Bedingungen.

1. Anwendungsbereich

1.1 Zweck:

Diese Prüfung dient der Bewertung der Auswirkungen von Sand- und Staubumgebungen auf Werkstoffe. Method 510.7 definiert:

• Staub: Partikel mit einem Durchmesser kleiner als 150 µm.
• Sand: Partikel mit einem Durchmesser zwischen 150 – 850 µm.

Diese Prüfung umfasst zwei verschiedene Verfahren:

1. Staubprüfung (<150 µm): Bewertet die Auswirkungen von Feinstaub, der Öffnungen verstopfen sowie in Risse, Lager und Dichtungen eindringen kann. Prüft zudem die Wirksamkeit von Filtern.
2. Sandprüfung (150 – 850 µm): Bewertet die abrasiven Auswirkungen von Sand während Lagerung und Betrieb. Prüft die Erosions- und Verstopfungswirkung scharfkantiger Partikel.

1.2 Anwendung:

Dieses Verfahren gilt für mechanische, optische, elektrische, elektronische, elektrochemische und elektromechanische Geräte. Insbesondere tragbare und plattformmontierte Geräte sollten geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie in sand- und staubhaltigen Atmosphären betrieben werden können.

1.3 Einschränkungen:

• Die Ansammlung elektrostatischer Ladung wird nicht bewertet.
• Freiluftprüfungen und die Auswirkungen abgesetzten Staubs werden nicht berücksichtigt.
• Für Flugkörper, Flugzeugrümpfe und Rotorblätter, die abrasiven Partikeln bei Hyperschallgeschwindigkeiten ausgesetzt sind, sind spezielle Prüfungen erforderlich.

2. Hinweise zur Prüfanpassung

2.1 Auswahl dieses Verfahrens

Dieses Verfahren sollte auf Grundlage der Wahrscheinlichkeit ausgewählt werden, mit der der Werkstoff während seines Lebenszyklus Sand- und Staubumgebungen ausgesetzt ist.

2.1.1 Auswirkungen von Sand- und Staubumgebungen

• Abrieb und Erosion
• Eindringen in Dichtungen
• Leistungsminderung in elektrischen Schaltkreisen
• Verstopfung von Öffnungen und Filtern
• Verringerung der Wärmeübertragung
• Beeinträchtigung optischer Systeme
• Überhitzung und Brandgefahr durch Blockierung der Belüftung
• Verringerung der Signalübertragung

2.1.2 Abfolge mit anderen Prüfmethoden

Die Sand- und Staubprüfung kann in Kombination mit den folgenden Methoden bessere Ergebnisse liefern:

• Method 505.7 (Sonneneinstrahlungsprüfung)
• Method 507.6 (Feuchteprüfung)
• Method 508.8 (Pilzbefallsprüfung)
• Method 509.6 (Salznebelprüfung)

2.2 Auswahl des Prüfverfahrens

Method 510.7 umfasst zwei Verfahren:

1. Verfahren I – Geblasener Staub (<150 µm): Prüft die Empfindlichkeit von Werkstoffen gegenüber Staubpartikeln.
2. Verfahren II – Geblasener Sand (150 – 850 µm): Prüft die Beständigkeit von Werkstoffen gegenüber in der Luft befindlichen Sandpartikeln.

2.3 Festlegung der Prüfstufen und -bedingungen

• Klimatische Bedingungen: Die Umgebungsbedingungen, unter denen der Werkstoff eingesetzt wird, sollten berücksichtigt werden.
• Expositionsdauer: Die Prüfung sollte über Zeiträume durchgeführt werden, die realen Einsatzszenarien entsprechen.
• Werkstoffkonfiguration: Die Anordnung des geprüften Werkstoffs im tatsächlichen Einsatz sollte berücksichtigt werden.

3. Erforderliche Informationen

3.1 Vorbereitungen vor der Prüfung

• Temperatur und Feuchte der Prüfkammer.
• Zusammensetzung von Sand und Staub.
• Luftgeschwindigkeit und Partikeldichte.

3.2 Während der Prüfung zu erfassende Daten

• Luftströmung und Partikelverteilung in der Prüfkammer.
• Verschleiß an der Oberfläche des geprüften Werkstoffs.

3.3 Daten nach der Prüfung

• Die Auswirkungen von Staub oder Sand auf den geprüften Werkstoff.
• Der funktionale Zustand und die Betriebsfähigkeit des geprüften Werkstoffs.

4. Prüfablauf

4.1 Prüfeinrichtung und Ausrüstung

• Für die Staubprüfung ist eine Prüfkammer erforderlich, die Staubpartikel in der Luft halten kann.
• Für die Sandprüfung ist ein System erforderlich, das eine Luftströmung mit hoher Geschwindigkeit erzeugen kann.

4.2 Prüfsteuerung

• Luftgeschwindigkeit:
  • Für die Sandprüfung: 18-29 m/s (40-65 mph).
  • Für die Staubprüfung: 8,9 m/s (1750 ft/min).
• Temperatur: Muss während der Prüfung innerhalb der festgelegten Bereiche gehalten werden.

4.3 Prüfunterbrechungen

• Ausfall der Prüfkammer: Werden die Prüfbedingungen gestört, sollte die Prüfung ab der zuletzt erfolgreich abgeschlossenen Temperaturstufe neu gestartet werden.
• Versagen des Werkstoffs: Versagt der geprüfte Werkstoff, sollte ein neuer Prüfling verwendet und die Prüfung neu gestartet werden.

4.4 Durchführungsverfahren der Prüfung

• Verfahren I – Geblasener Staub: Prüft, wie Staubpartikel in Öffnungen und Filter eindringen.
• Verfahren II – Geblasener Sand: Bewertet die Erosionswirkung scharfkantiger Sandpartikel auf Oberflächen.

5. Auswertung der Ergebnisse

Die Prüfergebnisse werden anhand der folgenden Kriterien ausgewertet:

• Physische Schäden: Risse, Verschleiß, Verstopfung.
• Funktionale Beeinträchtigung: Ausfälle elektrischer oder mechanischer Komponenten.
• Chemische Auswirkungen: Veränderungen der Werkstoffzusammensetzung.
• Optische Systeme: Ansammlung von Partikeln auf Linsen oder Bildschirmen.

6. Referenzen und zugehörige Dokumente

• MIL-STD-810H
• NATO STANAG 4370, AECTP 300 (Climatic Environmental Testing, Method 313)
• MIL-HDBK-310 (Global Climatic Data)

Hauptmerkmale

Merkmal Wert / Beschreibung Staub-Lösungsverhältnis 5 % – 10 % (für wichtige Staubarten) Sandpartikelgröße 150 µm – 500 µm (geeignet für sandhaltige Umgebungen) Temperaturbereich -40°C – +60°C (Anpassungsfähigkeit an verschiedene Umgebungsbedingungen) Luftströmungsrate 28 m/s – 56 m/s (wirksame Verteilung von Staub und Sand) Prüfdauer 1 Stunde – 1000 Stunden (programmierbare Prüfzyklen) Schrankvolumen 50 L – 1000 L (verschiedene Optionen je nach Gerätegröße) Steuerungssystem SPS-basiert, Touchscreen für vollautomatische Steuerung Werkstoff Edelstahl und korrosionsbeständiger Kunststoff Stromversorgung 220V AC, 50 Hz oder 380V AC, 50 Hz Überwachung und Aufzeichnung Echtzeit-Aufzeichnung und -Überwachung der Prüfparameter (USB/LAN-Anschluss) Optionale Merkmale Spezialsensoren für die Staubpartikelanalyse, kamerabasierte Prüfüberwachung

Anwendungsbereiche

• Militärische Ausrüstung: Prüfung von Geräten, die für den Einsatz in Wüstenumgebungen ausgelegt sind.
• Automobilindustrie: Bewertung der Beständigkeit von Geländefahrzeugen und sonstiger Outdoor-Ausrüstung.
• Unterhaltungselektronik: Bewertung der Leistung elektronischer Geräte unter staub- und/oder sandhaltigen Bedingungen.

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Normbezug

MIL-STD-810H Method 510.7 definiert zwei Verfahren: Verfahren I — Geblasener Staub (kleine Partikel bei kontrollierter Konzentration und Luftgeschwindigkeit, um Eindringen, Abrieb und Verstopfung aufzudecken) und Verfahren II — Geblasener Sand (größere Partikel bei höherer Geschwindigkeit zur Erzeugung von Erosion). Verfahren, Partikelkonzentration, Luftgeschwindigkeit, Temperatur und Dauer werden anhand des umweltbezogenen Lebenszyklusprofils der Ausrüstung ausgewählt.