MIL-STD-810H Prüfmaschine für niedrige Temperaturen (Method 502.7).

MIL-STD-810H (Method 502.7) Niedrige Temperatur

MIL-STD-810G (Method 502.5) Prüfmaschine

Die MIL-STD-810H (Method 502.7) Prüfmaschine für niedrige Temperaturen dient der Bewertung der Beständigkeit eines Geräts unter Bedingungen niedriger Temperaturen (vereiste, kalte Umgebungen). Solche Bedingungen können die Batterieleistung und die Funktion elektronischer Bauteile erheblich beeinträchtigen.

1. Geltungsbereich

1.1 Zweck:

Diese Prüfung dient der Bewertung der Auswirkungen niedriger Temperaturen auf Sicherheit, Integrität und Leistung des Materials. Sie wird durchgeführt, um mögliche nachteilige Auswirkungen niedriger Temperaturen während Lagerung, Betrieb und Einsatz zu ermitteln.

1.2 Anwendung:

Diese Methode eignet sich zur Bewertung von Materialien, die niedrigen Temperaturen ausgesetzt sein können. Sie dient insbesondere dazu, die Fähigkeit von Militär-, Luft- und Raumfahrt- sowie Industrieausrüstung zu bestimmen, unter kalten Witterungsbedingungen zu funktionieren.

1.3 Einschränkungen:

• Sie eignet sich nicht zur Simulation von niedrigen Temperaturen in großen Höhen (hierfür ist Method 500.6 zu verwenden).
• Sie bewertet nicht die kombinierten Auswirkungen von niedriger Temperatur und Feuchte (sie kann durch Method 520.5 ergänzt werden).
• Sie deckt Vereisung oder Frost-Tau-Wechsel nicht unmittelbar ab (hierfür ist Method 524.1 zu verwenden).

2. Hinweise zur Anpassung der Prüfung

2.1 Auswahl dieser Methode

Die Prüfung sollte ausgewählt werden, indem die Anforderungsdokumente daraufhin geprüft werden, ob im Lebenszyklus des Materials eine Exposition gegenüber niedrigen Temperaturen zu erwarten ist.

2.1.1 Auswirkungen von Tieftemperaturumgebungen

• Verhärtung des Materials und erhöhte Sprödigkeit.
• Verklemmen und Festsitzen von Teilen aufgrund der unterschiedlichen Schrumpfung von Materialien mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten.
• Erhöhte Viskosität und Verlust der Fließfähigkeit bei Schmierstoffen.
• Veränderungen an elektronischen Bauteilen (Widerstände, Kondensatoren usw.).
• Leistungseinbußen bei Transformatoren und elektromechanischen Bauteilen.
• Versteifung von stoßdämpfenden Systemen.
• Rissbildung bei Explosivstoffen (z. B. Stoffe auf Ammoniumnitratbasis).
• Statische Ermüdung und Brüche bei optischem Glas.
• Rutschige Oberflächen und Eisbildung durch Kondensation und Gefrieren.

2.1.2 Abfolge mit anderen Prüfmethoden

Diese Prüfung kann umfassendere Ergebnisse liefern, wenn sie mit den folgenden Methoden kombiniert wird:

• Method 503.7 (Temperaturschockprüfung)
• Method 505.7 (Sonneneinstrahlungsprüfung)
• Method 520.5 (Kombinationsprüfung niedrige Temperatur & Feuchte)

2.2 Auswahl des Prüfverfahrens

Diese Methode umfasst drei verschiedene Prüfverfahren:

1. Verfahren I – Lagerung: Bewertet die Auswirkungen einer langfristigen Lagerung bei niedrigen Temperaturen auf das Material.
2. Verfahren II – Betrieb: Prüft die Fähigkeit des Materials, unter Bedingungen niedriger Temperaturen zu funktionieren.
3. Verfahren III – Einsatz und Handhabung: Bewertet die Möglichkeit, Ausrüstung unter Bedingungen niedriger Temperaturen zu montieren, zu demontieren und zu bedienen.

2.3 Festlegung der Prüfstufen und -bedingungen

• Klimatische Bedingungen: Die tatsächlichen Umgebungsbedingungen am Einsatzort des Materials sollten berücksichtigt werden.
• Expositionsdauer: Sollte anhand realer Einsatzszenarien festgelegt werden.
• Materialkonfiguration: Der tatsächliche Einsatz des Materials während Lagerung und Betrieb sollte berücksichtigt werden.

3. Erforderliche Informationen

3.1 Vorbereitungen vor der Prüfung

• Konfiguration des zu prüfenden Materials.
• Temperaturmesspunkte und Anordnung der Sensoren.
• Maximale und minimale Temperaturgrenzen.

3.2 Während der Prüfung zu erfassende Daten

• Temperatur-Zeit-Aufzeichnungen der Prüfkammer.
• Temperatur-Zeit-Daten des geprüften Materials.
• Mechanische und elektrische Leistungsschwankungen.

3.3 Daten nach der Prüfung

• Aufgezeichnete Temperaturänderungen.
• Ergebnisse der Sichtprüfung.
• Funktions- und Leistungszustand des geprüften Bauteils.

4. Prüfablauf

4.1 Prüfeinrichtung und Ausrüstung

• Eine Kältekammer oder ein Kälteschrank sollte so ausgelegt sein, dass die Lufttemperatur rund um das geprüfte Material auf dem festgelegten Niveau gehalten wird.
• Der Luftstrom sollte so eingestellt werden, dass er den realen Umgebungsbedingungen für das geprüfte Material entspricht.

4.2 Prüfsteuerung

• Die Temperaturänderungsrate sollte 3°C pro Minute nicht überschreiten.
• Während der Prüfung sollte die Temperatur um nicht mehr als 2°C abweichen.

4.3 Prüfunterbrechungen

• Ausfall der Prüfkammer: Werden die Prüfbedingungen gestört, sollte das Material vor Fortsetzung der Prüfung auf die zuletzt erfolgreich erreichte Temperaturstufe zurückgeführt werden.
• Ausfall des Materials: Fällt der Prüfling aus, sollte ein neuer Prüfling verwendet und die Prüfung von Anfang an neu gestartet werden.

4.4 Verfahren zur Durchführung der Prüfung

• Verfahren I – Lagerung: Bewertet die Auswirkungen einer langfristigen Lagerung bei niedrigen Temperaturen auf das Material.
• Verfahren II – Betrieb: Prüft die Fähigkeit des Materials, unter Bedingungen niedriger Temperaturen zu funktionieren.
• Verfahren III – Einsatz und Handhabung: Bewertet die Fähigkeit von Personal, das schwere Kälteschutzkleidung trägt, die Ausrüstung zu bedienen.

5. Auswertung der Ergebnisse

Die Prüfergebnisse werden anhand der folgenden Kriterien ausgewertet:

• Physische Schäden: Rissbildung, Brüche, Verformungen.
• Funktionsverschlechterung: Ausfälle elektrischer oder mechanischer Bauteile.
• Chemische Auswirkungen: Veränderungen der Materialzusammensetzung.
• Optische Systeme: Eisbildung oder Brüche bei Glas und Linsen.

6. Referenzen und zugehörige Dokumente

• MIL-STD-810H
• NATO STANAG 4370, AECTP 230 (Klimatische Bedingungen)
• MIL-HDBK-310 (Globale Klimadaten)

Wesentliche Merkmale

Merkmal Wert / Beschreibung Temperaturbereich Von -40°C bis -10°C Prüfdauer Zwischen 24 Stunden und 500 Stunden Prüfmethode Verwendet eine Kältekammer Prüfergebnis Bewertet die Beständigkeit des Geräts unter kalten Bedingungen

Anwendungsbereiche

• Polar- und Kältegebiete: Geräte, die in kalten Klimazonen betrieben werden.
• Militärische Ausrüstung: Militärfahrzeuge, die unter kalten Witterungsbedingungen betrieben werden.

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Normenreferenz

MIL-STD-810H Method 502.7 definiert Verfahren für niedrige Temperaturen: Lagerung, Betrieb und Handhabung. Die Temperaturstufen werden der kalten Klimakategorie entnommen; die Prüfung weist die Überstehbarkeit der Lagerung, den Betrieb in der Kälte sowie die Möglichkeit nach, das Material nach Kälteexposition durch Personal handhaben und bedienen zu lassen.