Máquina de ensayo de arena y polvo MIL-STD-810H (Method 510.7).

MIL-STD-810H (Method 510.7) Arena y polvo

MIL-STD-810G (Method 510.5) Máquina de ensayo

La máquina de ensayo de arena y polvo MIL-STD-810H (Method 510.7) está diseñada para evaluar la durabilidad de los dispositivos en entornos polvorientos y arenosos. Esta máquina de ensayo es esencial para los equipos militares, de automoción y de uso en exteriores, ya que evalúa los efectos del polvo y la arena, como el desgaste y la pérdida de rendimiento, sobre los dispositivos.

Objetivos del ensayo

• Durabilidad frente a arena y polvo: ensayar si los productos pueden funcionar eficazmente en entornos polvorientos y arenosos.
• Degradación del rendimiento: analizar los posibles daños provocados por la acumulación de polvo y arena en los componentes del dispositivo.
• Ensayo de superficies de protección: evaluar la resistencia del exterior y de las envolventes del dispositivo frente a estas condiciones severas.

1. Alcance

1.1 Finalidad:

Este ensayo se utiliza para evaluar los efectos de los entornos de arena y polvo sobre los materiales. El Method 510.7 define:

• Polvo: partículas de diámetro inferior a 150 µm.
• Arena: partículas de diámetro comprendido entre 150 – 850 µm.

Este ensayo incluye dos procedimientos diferentes:

1. Ensayo de polvo (<150 µm): evalúa los efectos del polvo fino que puede obstruir aberturas y penetrar en grietas, rodamientos y juntas. También ensaya la eficacia de los filtros.
2. Ensayo de arena (150 – 850 µm): evalúa los efectos abrasivos de la arena durante el almacenamiento y el funcionamiento. Ensaya los efectos de erosión y obstrucción de las partículas de aristas vivas.

1.2 Aplicación:

Este método se aplica a dispositivos mecánicos, ópticos, eléctricos, electrónicos, electroquímicos y electromecánicos. En particular, los dispositivos portátiles y montados en plataforma deben someterse a ensayo para garantizar que pueden funcionar en atmósferas cargadas de arena y polvo.

1.3 Limitaciones:

• No se evalúa la acumulación de carga electrostática.
• No se consideran los ensayos en exteriores ni los efectos del polvo asentado.
• Se requieren ensayos especiales para misiles, fuselajes de aeronaves y palas de rotor expuestos a partículas abrasivas a velocidades hipersónicas.

2. Guía de adaptación del ensayo

2.1 Selección de este método

Este ensayo debe seleccionarse en función de la probabilidad de que el material quede expuesto a entornos de arena y polvo durante su ciclo de vida.

2.1.1 Efectos de los entornos de arena y polvo

• Abrasión y erosión
• Penetración en las juntas
• Degradación del rendimiento en los circuitos eléctricos
• Obstrucción de aberturas y filtros
• Reducción de la transferencia de calor
• Degradación de los sistemas ópticos
• Sobrecalentamiento y riesgo de incendio por bloqueo de la ventilación
• Reducción de la transmisión de señales

2.1.2 Secuenciación con otros métodos de ensayo

El ensayo de arena y polvo puede ofrecer mejores resultados cuando se combina con los siguientes métodos:

• Method 505.7 (ensayo de radiación solar)
• Method 507.6 (ensayo de humedad)
• Method 508.8 (ensayo de hongos)
• Method 509.6 (ensayo de niebla salina)

2.2 Selección del procedimiento de ensayo

El Method 510.7 incluye dos procedimientos:

1. Procedimiento I – polvo en suspensión (<150 µm): ensaya la sensibilidad de los materiales a las partículas de polvo.
2. Procedimiento II – arena en suspensión (150 – 850 µm): ensaya la resistencia de los materiales a las partículas de arena en suspensión en el aire.

2.3 Determinación de los niveles y las condiciones del ensayo

• Condiciones climáticas: deben tenerse en cuenta las condiciones ambientales en las que se utilizará el material.
• Duración de la exposición: el ensayo debe realizarse durante periodos que se ajusten a los escenarios de uso reales.
• Configuración del material: debe tenerse en cuenta la disposición del material ensayado durante su uso real.

3. Información requerida

3.1 Preparativos previos al ensayo

• Temperatura y nivel de humedad de la cámara de ensayo.
• Composición de la arena y el polvo.
• Velocidad del aire y densidad de partículas.

3.2 Datos que deben recopilarse durante el ensayo

• Flujo de aire y distribución de partículas en la cámara de ensayo.
• Cantidad de desgaste en la superficie del material ensayado.

3.3 Datos posteriores al ensayo

• Los efectos del polvo o la arena sobre el material ensayado.
• El estado funcional y la operatividad del material ensayado.

4. Proceso de ensayo

4.1 Instalación y equipos de ensayo

• Para el ensayo de polvo, se requiere una cámara de ensayo capaz de mantener las partículas de polvo en suspensión en el aire.
• Para el ensayo de arena, se requiere un sistema capaz de generar un flujo de aire de alta velocidad.

4.2 Controles del ensayo

• Velocidad del aire:
  • Para el ensayo de arena: 18-29 m/s (40-65 mph).
  • Para el ensayo de polvo: 8,9 m/s (1750 ft/min).
• Temperatura: debe mantenerse dentro de los rangos especificados durante el ensayo.

4.3 Interrupciones del ensayo

• Fallo de la cámara de ensayo: si se alteran las condiciones del ensayo, este debe reiniciarse desde el último nivel de temperatura completado con éxito.
• Fallo del material: si el material ensayado falla, debe utilizarse una nueva muestra y reiniciarse el ensayo.

4.4 Procedimientos de ejecución del ensayo

• Procedimiento I – polvo en suspensión: ensaya cómo penetran las partículas de polvo en aberturas y filtros.
• Procedimiento II – arena en suspensión: evalúa los efectos de erosión de las partículas de arena de aristas vivas sobre las superficies.

5. Análisis de los resultados

Los resultados del ensayo se analizan en función de lo siguiente:

• Daño físico: agrietamiento, desgaste, obstrucción.
• Degradación funcional: fallos en componentes eléctricos o mecánicos.
• Efectos químicos: cambios en la composición del material.
• Sistemas ópticos: acumulación de partículas en lentes o pantallas.

6. Referencias y documentos relacionados

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

Características principales

Característica Valor / descripción Proporción de la solución de polvo 5 % – 10 % (para los principales tipos de polvo) Tamaño de las partículas de arena 150 µm – 500 µm (adecuado para entornos arenosos) Rango de temperatura -40 °C – +60 °C (adaptabilidad a diversas condiciones ambientales) Caudal de aire 28 m/s – 56 m/s (dispersión eficaz del polvo y la arena) Duración del ensayo 1 hora – 1000 horas (ciclos de ensayo programables) Volumen de la cabina 50 L – 1000 L (opciones variadas según el tamaño del dispositivo) Sistema de control basado en PLC, pantalla táctil para un control totalmente automatizado Material acero inoxidable y plástico resistente a la corrosión Requisitos de alimentación 220 V CA, 50 Hz o 380 V CA, 50 Hz Monitorización y registro registro y monitorización de los parámetros del ensayo en tiempo real (conexión USB/LAN) Características opcionales sensores especiales para el análisis de partículas de polvo, monitorización del ensayo por cámara

Áreas de aplicación

• Equipos militares: ensayo de dispositivos diseñados para funcionar en entornos desérticos.
• Sector de la automoción: evaluación de la durabilidad de vehículos todoterreno y otros equipos de uso en exteriores.
• Electrónica de consumo: evaluación del rendimiento de los dispositivos electrónicos en condiciones polvorientas o arenosas.

Para obtener información más detallada sobre MIL-STD-810H (Method 510.7) y realizar un pedido, póngase en contacto con nosotros.

Referencia normativa

MIL-STD-810H Method 510.7 define dos procedimientos: Procedimiento I — polvo en suspensión (partículas pequeñas a una concentración y velocidad del aire controladas para revelar penetración, abrasión y obstrucción) y Procedimiento II — arena en suspensión (partículas más grandes a mayor velocidad para la erosión). El procedimiento, la concentración de partículas, la velocidad del aire, la temperatura y la duración se seleccionan a partir del perfil ambiental del ciclo de vida del equipo.