ในสาขาการผลิตภาคอุตสาหกรรมและการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ ความเสี่ยงของการกระแทกโดยไม่ตั้งใจที่อุปกรณ์และส่วนประกอบต้องเผชิญระหว่างการขนส่ง การติดตั้ง และการใช้งานนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ในฐานะอุปกรณ์หลักสำหรับการจำลองแรงกระแทกในแนวดิ่ง เครื่องทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการประเมินความต้านทานแรงกระแทกของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากมีความสามารถในการทดสอบที่แม่นยำและควบคุมได้ ด้วยมาตรฐานสากล IEC 60068-2-75 การทดสอบดังกล่าวจึงมีความสม่ำเสมอ ความสามารถในการทำซ้ำ และอำนาจหน้าที่ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการรับรองคุณภาพผลิตภัณฑ์ทั่วโลก

1. โครงสร้างหลักและหลักการทำงานของเครื่องทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK

เครื่องทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจำลองเหตุการณ์การกระแทกในแนวดิ่งในสถานการณ์จริง ข้อได้เปรียบหลักอยู่ที่ความสามารถในการสร้างแรงกระแทกที่มีระดับพลังงานแตกต่างกันได้อย่างแม่นยำ โดยให้ข้อมูลเชิงปริมาณสำหรับการประเมินความต้านทานแรงกระแทกของผลิตภัณฑ์ ระบบที่สมบูรณ์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักห้าส่วนที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้แน่ใจในความแม่นยำและความเสถียรของการทดสอบ

· ค้อนกระแทก (น้ำหนักตก): ในฐานะส่วนประกอบหลักที่ทำงาน หัวค้อนมักทำจากเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงหรือพลาสติกแข็ง น้ำหนักสามารถเปลี่ยนได้ตามข้อกำหนดการทดสอบ โดยมีข้อกำหนดทั่วไปตั้งแต่ 0.125 กก. ถึง 5 กก. เพื่อให้ตรงกับความต้องการพลังงานของระดับ IK ที่แตกต่างกัน หัวค้อนมีการออกแบบที่หลากหลาย รวมถึงรูปทรงครึ่งวงกลม (รัศมี 10 มม.) และรูปทรงกรวย (มุม 150°) ซึ่งจำลองการกระแทกแบบทื่อ (เช่น การกระแทกจากด้ามเครื่องมือ การชนเข่า) และการกระแทกแบบแหลม (เช่น การกระแทกจากขอบของวัตถุที่ตก) ตามลำดับ

· กลไกนำทาง: โดยทั่วไปใช้แกนนำแนวตั้งหรือท่อที่มีความแม่นยำสูง กลไกนี้จะจำกัดวิถีการเคลื่อนที่ของค้อนกระแทกอย่างเคร่งครัด เพื่อให้แน่ใจว่าทิศทางการกระแทกเป็นแนวตั้งและตำแหน่งการกระแทกที่แม่นยำ ป้องกันการบิดเบือนผลการทดสอบที่เกิดจากการเบี่ยงเบน

· อุปกรณ์ปรับความสูงและกำหนดตำแหน่ง: ส่วนประกอบนี้ช่วยให้สามารถปรับความสูงได้อย่างแม่นยำในช่วง 0 ถึง 1000 มม. โดยการควบคุมการรวมกันของ ความสูง ที่ตกและมวลค้อน พลังงานกระแทก (พลังงานกระแทก = มวลค้อน × ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง × ความสูงที่ตก) จะถูกควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการทดสอบของระดับ IK ที่แตกต่างกัน

· กลไกการปล่อย: ใช้วิธีการปล่อยด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจว่าค้อนกระแทกจะตกอย่างอิสระที่ความสูงที่ตั้งไว้ทันที หลีกเลี่ยงการรบกวนจากภายนอก และรับประกันความเสถียรของพลังงานกระแทก

2. มาตรฐาน IEC 60068-2-75: พื้นฐานหลักในการควบคุมการทดสอบแรงกระแทก

IEC 60068-2-75 ซึ่งเป็นมาตรฐานการทดสอบสภาพแวดล้อมที่พัฒนาโดยคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรฐานสาขาอิเล็กทรอเทคนิค (IEC) ได้กำหนดวิธีการทดสอบการกระแทกด้วยค้อนโดยเฉพาะ ข้อกำหนดการทดสอบ EHA ภายในมาตรฐานนี้ระบุเกณฑ์การทดสอบสำหรับค้อนตกแนวตั้ง โดยให้กรอบงานทางเทคนิคที่เป็นหนึ่งเดียวสำหรับการทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK มาตรฐานไม่เพียงแต่กำหนดพารามิเตอร์ทางเทคนิคของอุปกรณ์ทดสอบเท่านั้น แต่ยังชี้แจงขั้นตอนการทดสอบ ระดับพลังงาน และเกณฑ์การประเมินผล เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการเปรียบเทียบผลการทดสอบระหว่างห้องปฏิบัติการและองค์กรต่างๆ

มาตรฐานมีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างพลังงานกระแทกกับระดับ IK โดยสร้างระบบการป้องกันสิบระดับตั้งแต่ IK00 (ไม่มีการป้องกัน) ถึง IK10 โดย IK01 ถึง IK10 สอดคล้องกับช่วงพลังงานกระแทกที่แตกต่างกัน พารามิเตอร์พลังงานและเงื่อนไขการกระแทกสำหรับระดับหลักมีดังนี้:

· IK07: สอดคล้องกับพลังงาน 2J (ค้อน 0.5 กก. ตกอย่างอิสระจาก 0.4 ม.)

· IK08: สอดคล้องกับพลังงาน 5J (ค้อน 1.7 กก. ตกอย่างอิสระจาก 0.3 ม.)

· IK09: สอดคล้องกับพลังงาน 10J (ค้อน 5 กก. ตกอย่างอิสระจาก 0.2 ม.)

· IK10: สอดคล้องกับพลังงาน 20J (ค้อน 5 กก. ตกอย่างอิสระจาก 0.4 ม.)

พารามิเตอร์เหล่านี้จำลองการกระแทกที่มีความรุนแรงแตกต่างกันที่ผลิตภัณฑ์อาจพบเจอในสถานการณ์จริงได้อย่างแม่นยำ โดยให้ข้อมูลอ้างอิงที่ชัดเจนสำหรับการออกแบบระดับการป้องกันผลิตภัณฑ์

ตามข้อกำหนดของ IEC 60068-2-75 กระบวนการทดสอบต้องเป็นไปตามระเบียบการที่เข้มงวด:

1). กำหนดระดับ IK เป้าหมาย และพลังงานกระแทกที่สอดคล้องกันตามสถานการณ์การใช้งานที่ตั้งใจไว้ของผลิตภัณฑ์ จากนั้นเลือกรูปทรง หัวค้อน มวล และความสูงที่ตกให้ตรงกัน

2). ยึดชิ้นงานทดสอบ เพื่อให้แน่ใจว่าสถานะการติดตั้งสอดคล้องกับสภาพการใช้งานจริงหรือสภาพการขนส่ง

3). ควบคุมการตกอิสระ ของค้อนผ่านกลไกการปล่อย เพื่อกระแทกตำแหน่งที่กำหนดไว้บนชิ้นงาน

4). ประเมินเกณฑ์ผ่าน/ไม่ผ่าน หลังการทดสอบจากสามมิติ:

o ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง (ไม่มีรอยแตก ไม่มีเสียรูปถาวร)

o ความปลอดภัย (ไม่มีส่วนประกอบที่มีไฟฟ้าสัมผัส)

o การทำงาน (ไม่มีประสิทธิภาพลดลง รักษาการทำงานปกติ)

นอกจากนี้ มาตรฐานยังเข้ากันได้กับมาตรฐานภายในประเทศและระหว่างประเทศอื่นๆ เช่น IEC 62262 และ GB/T 2423.55 โดยสร้างระบบการทดสอบระดับการป้องกันที่สมบูรณ์

3. สถานการณ์การใช้งานในหลายอุตสาหกรรมของเครื่องทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK

ด้วยแนวทางของ IEC 60068-2-75 เครื่องทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ การผลิตยานยนต์ การขนส่งทางรถไฟ วัสดุก่อสร้าง และบรรจุภัณฑ์ กลายเป็นวิธีการทดสอบที่ขาดไม่ได้สำหรับการปรับปรุงการออกแบบผลิตภัณฑ์ การควบคุมคุณภาพ และการเข้าถึงตลาด

· อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า: เป็นอุปกรณ์หลักในการประเมินประสิทธิภาพการป้องกันของตู้หุ้มอุปกรณ์ ทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค (โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต) และอุปกรณ์อุตสาหกรรม (ตู้ควบคุมไฟฟ้า ตู้ควบคุมอินเวอร์เตอร์) จำเป็นต้องมีการทดสอบเพื่อยืนยันความสามารถของตู้หุ้มในการปกป้องส่วนประกอบภายในระหว่างการตกหล่นหรือการชน ตัวอย่างเช่น โคมไฟภายนอกอาคาร (โคมไฟถนน โคมไฟใต้ดิน) ต้องผ่านการทดสอบ IK07 ถึง IK10 เพื่อให้แน่ใจว่ายังคงให้แสงสว่างตามปกติหลังจากทนต่อการกระแทกจากวัตถุที่ตกหล่น

· อุตสาหกรรมยานยนต์และการขนส่งทางรถไฟ: เครื่องมือนี้ใช้เพื่อตรวจสอบความปลอดภัยในการกระแทกของส่วนประกอบ ระบบนำทางในรถยนต์และชิ้นส่วนภายในต้องทนต่อพลังงานกระแทกประมาณ 2J เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เกิดความเสียหายหรือขอบแหลมคมระหว่างการสั่นสะเทือนของรถยนต์หรือการติดตั้ง แผงภายในรถไฟและตู้หุ้มอุปกรณ์สัญญาณต้องการการทดสอบระดับพลังงานที่สูงขึ้นเพื่อให้แน่ใจในความเสถียรของโครงสร้างและความน่าเชื่อถือในการทำงานระหว่างการปฏิบัติงานขนส่งทางรถไฟ

· การผลิตเครื่องจักร: ส่วนประกอบสำคัญ เช่น ข้อต่อหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและตัวเรือนเกียร์ส่งกำลังจะผ่านการทดสอบแรงกระแทกเพื่อประเมินความสามารถในการทนต่อการชนโดยไม่ตั้งใจระหว่างการผลิต ป้องกันการหยุดชะงักของการผลิตเนื่องจากความเสียหายของโครงสร้าง

· วัสดุก่อสร้างและบรรจุภัณฑ์: กระจกนิรภัยและพื้นเซรามิกจะผ่านการทดสอบแรงกระแทกเพื่อตรวจสอบความต้านทานการแตกหักและปรับปรุงสูตรผลิตภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์ขนส่ง (กล่องกระดาษ กล่องไม้) จะถูกทดสอบเพื่อประเมินประสิทธิภาพการป้องกันแรงกระแทกจากการตกหล่น โดยให้ข้อมูลสนับสนุนสำหรับการปรับปรุงบรรจุภัณฑ์และลดการสูญเสียจากการขนส่ง

เครื่องมือนี้ยังถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุปกรณ์ทางการแพทย์ อุปกรณ์ชาร์จพลังงานใหม่ และส่วนประกอบการบินและอวกาศพลเรือน โดยให้การตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์สำหรับความต้านทานแรงกระแทกของผลิตภัณฑ์ต่างๆ

4. บทสรุป: เทคโนโลยีเสริมสร้างคุณภาพ มาตรฐานชี้นำการปฏิบัติตามข้อกำหนด

การรวมกันของเครื่องทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK และมาตรฐาน IEC 60068-2-75 สร้างระบบทางวิทยาศาสตร์สำหรับการประเมินความต้านทานแรงกระแทกของผลิตภัณฑ์ ในบริบทของการพัฒนาคุณภาพสูงของการผลิตทั่วโลก โซลูชันการทดสอบนี้ไม่เพียงแต่ให้พื้นฐานเชิงปริมาณแก่องค์กรสำหรับการปรับปรุงการออกแบบผลิตภัณฑ์และลดความเสี่ยงด้านคุณภาพที่เกิดจากความต้านทานแรงกระแทกไม่เพียงพอเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นใบผ่านการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เข้าสู่ตลาดต่างประเทศ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรม เครื่องทดสอบค้อนกระแทกแนวตั้ง IK จะพัฒนาไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้น ช่วงพลังงานที่กว้างขึ้น และความชาญฉลาด