与制造业中的许多事情一样，产品测试不是一种适用于所有应用程序的程序。制造商经常进行的较为知名的测试类型包括泄漏、机械性能、材料（如拉伸强度）和计算机模拟建模。
加速寿命测试 (ALT) 是鲜为人知的程序之一，但它同样重要中国机械网okmao.com。这种类型的测试涉及在加速应力条件下捕获产品寿命数据，这会导致单元更快地发生故障。
“我们的测试取决于与最终用户的广泛合作，以了解最坏情况下的配件、材料、负载和环境，”史丹利百得公司 (SBD) 北美驻地工程经理 Lee Brendel 解释说。“我们制造测试台以匹配这些场景并有效地执行 ALT。钻机的关键组件是电源、控制器和各种类型的传感器来捕获数据。很多时候，测试涉及非常复杂的程序，因此经过专门培训的技术人员和工程师会运行我们的测试。”
厨柜硬件制造商 Blum Inc. 在其位于北卡罗来纳州斯坦利的装配厂进行不同类型的产品测试。在那里的实验室中，气缸用于全天候打开和关闭橱柜抽屉和门，以测试公司的铰链和滑轨。目标是查看硬件可以循环多少次直到出现故障，并帮助工程师了解故障机制。
这种类型的测试被称为“典型寿命”，因为产品测试是在正常条件下运行的。它的主要好处是帮助制造商更准确地预测硬件的使用寿命并改进他们的设计。
然而，当公司需要更快地获得可靠性结果时，他们会求助于 ALT。如果正确执行，加速测试可以显着缩短上市时间，并降低产品开发和保修成本。
今天更快，明天更好
制造商可以执行一个或多个版本的 ALT 来获取他们需要的数据。定性加速测试主要用于揭示产品可能的故障模式，以便工程师改进产品设计。这些测试是在小样本上进行的，测试单元要承受单一的严重压力。如果样本存活，则它通过测试。否则，必须采取适当的措施来改进产品的设计，以消除在测试过程中发现的故障原因。
一种类型的定性加速测试是高度加速寿命测试或 HALT。Delserro Engineering Solutions 总裁、PE 的 Gary Delserro 说，HALT 是一种经过证明可以降低产品制造成本、提高客户满意度、获得市场份额和增加利润的过程。
“公司报告说使用 HALT 后节省了数百万美元，”德尔塞罗声称。“测试可以将产品的老化过程从实际的几个月加速到测试分钟，它可以帮助您在设计阶段发现产品的弱点。在 HALT 期间通常使用组合的振动、温度和电应力变量以及内部流体压力来诱发故障并发现故障点。通过使用负载组合，我们可以在设计或制造过程缺陷到达您的客户之前发现它们。”
另一种类型是高度加速压力测试 (HAST)，也称为压力锅测试，它使用温度和湿度作为环境参数来测试电子元件的可靠性。其目的是通过将测试室的水蒸气压力增加到比产品内部高得多的水平来评估产品的耐湿性。这个过程会暂时加速水分渗透到产品中。
定性加速寿命 (QLAL) 测试仅介绍在现实生活中会遇到的故障模式。因此，它没有提供可用于量化产品在正常使用条件下的寿命特性的信息。
另一方面，定量加速寿命 (QTAL) 测试旨在量化产品的寿命并生成 ALT 分析所需的数据。从这些测试中获得的数据使制造商能够准确估计产品在正常使用条件下的概率密度函数，并计算产品可靠性、失效概率、平均寿命、失效率和 B10 寿命，即产品 10% 的时间人口可能会失败。
QTAL 测试可以采用使用率加速或过载加速来加快产品的失效时间。随着过应力加速，在正常条件下已知会导致故障的一种或多种环境因素（温度、电压、湿度等）增加。使用率加速适用于在正常情况下不会连续运行或以非常高的速率运行的产品。
洗衣机是使用率加速测试的理想选择。一家机器制造商假设一台机器平均每周使用约 6 小时，但希望快速准确地确定其在 28 周（刚好超过 6 个月）时的性能水平。为实现这一目标，该公司连续运行机器一周（168 小时），以模拟正常使用条件下 28 周的运行。
应对铬腐蚀
在每个滑移转向、侧装载机、叉车和扫雪机中，都有多个钢制提升油缸杆。每根杆的外侧都有镀铬层，可防止腐蚀并延长磨损寿命。位于伊利诺伊州日内瓦的 Industrial Hard Chrome Ltd. (IHC) 专门为这些棒材以及管材和机切毛坯镀铬。
IHC 的质量经理布鲁斯·塔克 (Bruce Tucker) 指出：“对已安装的杆可以做的最糟糕的事情就是不使用它。“根据机器的不同，杆有时可能会被液压油吞没。但是，通常它会暴露在元素中。镀铬可防止杆因暴露而腐蚀。”
电镀后，棒材根据 ASTM B117，盐雾（雾）设备操作标准规范进行 ALT。IHC 拥有并每天使用三个专门设计的腔室（由 Singleton Corp. 制造）进行此类测试。
每个腔室中一次最多放置 50 根 16 英寸长的棒，以查看镀铬层在加速暴露于盐雾和极端温度下的能力如何。根据塔克的说法，每根杆都是从 24 英尺长的电镀钢筋上切割下来的。
测试开始前，不锈钢气泡加湿塔内装有去离子水，并安装在箱体外。将预先混合的 5% 盐水溶液倒入另外两个带有内部漏斗的烧杯中。这些烧杯连接到不同的塔上，塔被放置在室内的指定位置。
接下来，操作员设置气压、pH 值和温度参数。最后，他将两个 PVC 架子放置到位，将杆放在顶部（每个杆成 15 度角，中间有一些空间）并关闭腔室。
当操作员打开腔室时，空气进入加湿塔，然后收集 5% 的盐水溶液并通过两个内部塔喷洒。在测试过程中，盐雾均匀地施加到杆上。
“每个房间每 24 小时打开一次，但时间最短，”塔克解释说。“技术人员首先检查烧杯，看看收集了多少生理盐水。每小时收集大约 1 到 2 毫升是标准的。然后他重新检查参数以确保它们是正确的。”
重复此循环，直到棒已测试至少 200 小时。几乎每个 IHC 客户都要求测试时间少于 200 小时，但塔克使用这个数字作为晴雨表，以确保镀铬达到最高质量。
测试完成后，技术人员打开腔室并取出烧杯。他在日志表上手动记录收集的盐水量和其他相关数据。此后不久，他将这些数据输入到专有软件程序中进行分类和分析。
“然后将杆取出并仔细检查是否有任何腐蚀迹象，”塔克说。“只有当数据证实镀铬通过 ALT 并且每根杆都没有腐蚀迹象时，订单才会发货。”
工具测试时间
作为全球最大的电动工具制造商，SBD 面临着独特的日常挑战：维持和扩大其客户群以保持领先地位。公司应对这一挑战的方法是生产高质量的工具。
一个多世纪以来，测试一直是制造此类工具的重要组成部分，Brendel 指出，尽管并非该公司目前生产的所有工具品牌都存在这么久。其中包括 Stanley、DEWALT、Black & Decker、Craftsman、Porter Cable、Mac Tools、Proto 和 FACOM。
“我们制造了许多不同版本的电动工具，每一个都经过了许多测试，包括 ALT，”布伦德尔说。“为了处理这个数量，我们在全球运营了几个大型测试中心，新产品开发也在其中进行。SBD 在北美、南美、欧洲和亚洲的每家制造工厂都设有测试实验室。”
例如，作为 ALT 程序的一部分，电钻可能要进行多达 20 次不同的测试。这些测试在开发的每个阶段进行——从原型设计到最终生产——并且可以包括经受数千次操作循环的工具。
一种常见的钻探测试涉及将带有制动装置的模拟负载施加到工具上。SBD 工程师然后确定在这种情况下电机消耗多少电流，以及电机和变速器上施加了多少额外负载。
“一般来说，每个工具和每个系统都有我们基于多年数据和改进开发的独特测试方法，”Brendel 说。“我们所有的产品在新产品开发过程中、任何设计更改之后以及在生产过程中持续进行 ALT 测试。最终用户研究始终指导我们开发测试规范和方法，以确保我们设计的产品能够满足客户的需求。”
Brendel 说 SBD 努力使其 ALT 尽可能具有侵略性，而不会产生不切实际的故障模式。他承认，对于已建立的产品（例如钻头）来说，这比新产品更容易做到。
“对于全新产品，在故障分析期间，我们必须将测试方法视为潜在的根本原因，”Brendel 说。“这可能需要我们放慢测试速度，或将其与其他非加速测试数据相关联。此外，我们可能必须确定产品是否需要更改设计，测试方法是否需要调整，或者只是弄清楚特定故障的加速因子是多少。”
工程方法
Delserro Engineering Solutions (DES) 成立于 1992 年，专门从事 ALT、HALT、应力、高加速应力筛选 (HASS)、可靠性、耐久性、振动、冲击和环境测试。客户包括电子、电信、航空航天、运输、医疗和消费品行业的大小公司，以及为美国政府机构提供服务的制造商。
“对于定制产品生命周期测试，我们会与每位客户会面并制定一个商定的计划，在我们运行任何测试之前专门定义所有内容，”Delserro 解释说。“该计划涵盖了诸如运行产品的周期数、时间有多短以及在何处增加压力等细节。”
用于测试的每台设备都是定制的，大小不一，从小型台式设备到覆盖面积高达 6 立方英尺的设备。钻机框架是使用 80/20 Inc. 的 T 型槽铝制建筑系统制成的。 Delserro 喜欢该系统的铝型材提供的灵活性，可以建造一种类型的框架，将其拆除并建造完全不同类型的框架。
“建议使用 ReliaSoft 制造的 Weibull++ ALT 模块测试五六个相同的产品以获得足够大的数据样本进行统计分析，”Delserro 继续说道。“然后我们会为客户提供一份完整的最终测试报告。”
一位客户最近要求 DES 在采用封装组件的新电路板设计上执行 HALT。该测试包括将几块电路板暴露在高温和低温下，然后是快速升温、振动以及温度和振动应力的组合。
根据 Delserro 的说法，热和冷温度步骤暴露了一个硬故障（设计弱点）和多个软故障，例如电源重置和缺乏通信。在快速升温和振动步骤期间，电路板确实运行正常。
然而，组合温度和振动阶段揭示了与冷热试验中显示的相同的问题。此外，在测试过程中，封装组件在多块板上开裂并导致通信问题。
DES 在三天内完成了测试。客观地说，这段时间相对较短，但足以向客户展示产品设计缺陷，而该缺陷很可能会在未来导致若干保修和可靠性问题。
另一个与 HALT 相关的项目涉及使用 DES 接受的程序测试两种军用产品。进行了测试以比较现有经过验证的产品与新产品的结果。
施加了各种应力来确定每个产品的温度和振动操作和破坏极限。在测试这两种产品的过程中，都发现了可恢复的操作问题和硬故障。这些结果为公司提供了提高每个产品可靠性的机会。
“一般规则是，零件或产品的安全性或服务越关键，它就越需要接受 ALT，”Delserro 总结道。“例如，应该测试医疗器械中的一个关键部件。但是，一个三美元的玩具，可能不是。”