冷熱沖擊箱的工作原理

冷熱沖擊箱（又稱溫度沖擊試驗(yàn)箱）是一種用于測試材料、電子產(chǎn)品、零部件等在不同溫度快速變化條件下的耐受性和可靠性的設(shè)備。其核心工作原理是通過快速切換高溫和低溫環(huán)境，模擬劇烈的溫度變化，以加速評估樣品的性能變化或潛在缺陷。

主要工作原理

1. 雙箱式（兩箱法）

結(jié)構(gòu)：分為高溫區(qū)（高溫箱）和低溫區(qū)（低溫箱），測試樣品通過移動(dòng)籃或升降機(jī)構(gòu)在兩區(qū)之間快速切換。  

工作流程：  

     1. 樣品先在高溫箱中暴露一段時(shí)間（如+150°C）。  

     2. 通過機(jī)械裝置（如電機(jī)驅(qū)動(dòng)）在幾秒內(nèi)將樣品轉(zhuǎn)移到低溫箱（如-40°C）。  

     3. 循環(huán)重復(fù)，實(shí)現(xiàn)快速溫度沖擊。  

特點(diǎn)：溫度轉(zhuǎn)換快（通常5~15秒），但需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。

2. 三箱式（三區(qū)法）  

結(jié)構(gòu)：包含高溫區(qū)、低溫區(qū)和測試區(qū)（樣品停留區(qū)），通過風(fēng)門切換氣流方向來改變測試區(qū)溫度。  

工作流程：  

     1. 高溫氣流或低溫氣流通過閥門控制導(dǎo)入測試區(qū)。  

     2. 無需移動(dòng)樣品，通過氣流切換實(shí)現(xiàn)溫度變化。  

特點(diǎn)：減少機(jī)械振動(dòng)，但溫度轉(zhuǎn)換速度略慢（約30秒~1分鐘）。

3.液槽式（液體介質(zhì)沖擊）

原理：樣品在高溫液體（如硅油）和低溫液體（如酒精）中交替浸泡。  

應(yīng)用：適用于不同溫度變化（如-70°C到+200°C），但需處理液體殘留問題。

關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

溫度范圍：高溫可達(dá)+150°C~+200°C，低溫可達(dá)-40°C~-70°C（甚至更低）。  

轉(zhuǎn)換時(shí)間：通常5秒~1分鐘（取決于類型）。  

恢復(fù)時(shí)間：箱內(nèi)溫度恢復(fù)到設(shè)定值的時(shí)間（一般≤5分鐘）。  

---

核心組件

1. 制冷系統(tǒng)：壓縮機(jī)制冷（如復(fù)疊式制冷）實(shí)現(xiàn)低溫。  

2. 加熱系統(tǒng)：電熱絲或加熱器提供高溫。  

3. 控制系統(tǒng)：PLC或微處理器精確控制溫度切換和停留時(shí)間。  

4. 傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)測箱內(nèi)和樣品溫度。  

應(yīng)用場景

電子產(chǎn)品：測試電路板、芯片的溫度適應(yīng)性。  

汽車部件：評估橡膠密封件、金屬件的抗熱震性能。  

航空航天：驗(yàn)證材料在不同環(huán)境下的可靠性。  

冷熱沖擊箱通過模擬快速溫度變化，幫助發(fā)現(xiàn)材料因熱脹冷縮導(dǎo)致的裂紋、焊接失效、封裝開裂等問題，是可靠性測試中的重要設(shè)備。