★★★ 2021.8.7 「26歳回路設計初心者」さん 感謝のメッセージありがとうございます!★★★

衝撃試験の試験方法と治具作成について

信頼性評価



この記事でわかること

・衝撃試験に必要な治具の作り方、試験手順、費用、所要時間がわかる。
 ※本記事は一般的な電子機器を対象とした場合について解説します。

衝撃試験の条件について

試験の前に、試験条件(パルス波形、ピーク加速度、所要時間、衝撃回数)を決めておきます。
試験条件の決め方については以下の記事を参照下さい。

衝撃試験に用いる治具板の作り方

事前準備として、試験機に製品を固定するための治具板を作成する必要があります。
この治具板は試験機が衝撃動作する部分と製品とを接続するために使用します。

例として、東京都産業技術研究センター(都産技)の衝撃試験機用の治具板の作り方を紹介します。

衝撃試験機の衝撃動作する部分にはL型ブロック型各種治具が用意されています。
試験者はこの治具に取り付ける治具板を準備します。

L型治具に取付ける場合は、10~15mm厚のアルミ板にバカ穴(Φ9.5~10mm)を開けます。
この穴はL型治具のネジ穴と合わせてネジ止めすることで、L型治具と治具板を固定します。

次に、製品の重心が治具板の中心にくるように、製品を治具板に固定するネジ穴を開けます。
穴サイズと寸法は、製品の取付穴と合うようにします。
この穴は取付ネジを固定するため、ネジ溝を設ける(タップ加工する)必要があります。



衝撃試験の試験手順

衝撃試験は以下の手順で行います。

1.希望の試験条件(加速度、作用時間)になるように、弾性パッドを取り付けます。
  この弾性パッド上に試料台が落下することで設定した条件の衝撃波が発生します。

2.用意した治具板を衝撃試験機の治具(L型又はブロック型)に取り付けます。

3.治具板に製品を取り付けます。

4.衝撃試験を実施します。

  この時の衝撃波形を測定し、設定した加速度と作用時間になっていることを確認します。

5.衝撃方向を変えるため、治具板と製品を付けなおします。

6.以上の手順をXYZ方向毎に衝撃回数分行います。

衝撃試験の所要時間

 一般的な電子機器での試験時間はXYZ3方向を各3回とした場合、
 衝撃方向を変更するための治具と製品を付けなおす時間を各10分
 1回の衝撃試験にかかる時間を1分とすると
  1分x3回x3軸+交換時間10分x2回=29分

更に製品が縦置き/横置きで使用する場合は、それぞれの状態で3方向行うので、
2倍の試験時間がかかります。

衝撃試験の費用について

比較的安価な公共の試験場の場合は以下になります。
 東京都産業技術研究センター(都産技)の場合(2021年1月現在)
   衝撃試験 機器利用費   ¥2,570/h(中小企業の場合¥1,280)
       機器調整準備費  ¥2,260  (中小企業の場合¥1,130)
     (初回利用時は機器利用指導料 ¥2,260(中小企業の場合¥1,130)が別途必要)

この金額は機器利用費なので、試験は自分達で行います。
(最初に説明は受けるので、操作方法は知らなくても大丈夫です)

先程の所要時間の例で、XYZ3方向を各3回実施する場合、
機器の設定時間等も考慮して1時間とすると、
  ¥2,260x2+¥2,570x1時間=¥7,090 となります。

  <回路工作で役立つ工具類を以下の記事で紹介しています>

  <振動試験については以下の記事で解説しています>

  <EMC試験については、以下の記事で詳しく解説しています>