고저온상자 (일명 고저온시험상자) 는 극한온도환경을 모의하는 핵심설비로서 핵심역할은"환경모의→성능검증→품질선별"이다. 고온, 저온 및 온도순환장면을 정확하게 재현하여 극한온도변화에서의 재료, 제품의 신뢰성과 안정성을 평가하고 전자, 자동차, 항공우주, 의약 등 여러 분야에 널리 응용하는데 구체적인 역할은 다음과 같다.
1. 전자전기업종: 제품의 극단적인 환경에서의 안정적인 운행을 보장한다
전자 부품 (칩, 저항, 커패시터), 단말기 (휴대폰, 컴퓨터, 서버) 는 생산, 운송, 사용 과정에서 고온 (예: 여름 야외, 장비 내부 방열), 저온 (예: 북방 겨울, 고고도 환경) 의 시련에 직면할 수 있으며, 고저온 상자의 핵심 역할은 다음과 같다.
불합격 제품 선별: -40 ℃ ~85 ℃ 의 일반 온도 변화 범위 (일부 기종은 -70 ℃ ~150 ℃ 에 달함) 를 시뮬레이션하여 극단적인 온도에서의 부품의 도통성, 절연성을 테스트하고 온도 변화로 인한 단락, 단락의 불량품을 제거한다;
설비 신뢰성 검증: 전체 기계 (예: 휴대폰, 산업 컨트롤러) 에 대한 온도 순환 테스트 (예: -20 ℃ 유지 2시간 → 실온 회복 1시간 → 60 ℃ 유지 2시간), 배터리 항속, 화면 표시, 마더보드 안정성을 심사하여 제품이 실제 사용 중 온도 변화로 인해 다운, 끊김, 항속 급강하 등 문제가 발생하지 않도록 한다;
노화 가속화 테스트: 고온 (예: 85 ℃), 고습 (예: 85% RH) 조합 환경을 통해 전자 부품의 노화 과정을 가속화하고 제품의 사용 수명을 예측하며 제품 설계 개선을 위한 데이터 지원 (예: 발열 구조 최적화, 내온 부품 선택) 을 제공합니다.
2. 자동차 업계: 완성차 및 부품에 적합한 전체 생명주기 환경
자동차는 연구 개발에서 양산에 이르기까지 가혹한 온도 시련을 겪어야 하며, 고저 온도 박스는 부품, 완성차의 다차원 테스트 수요를 커버할 수 있다:
부품 성능 검증: 엔진 부품 (예: 센서, 씰), 전자 제어 시스템 (예: ECU, 자율주행 모듈), 내장재 (예: 좌석 가죽, 계기판 플라스틱) 의 -40 ℃ ~120 ℃ 의 내온 성능을 테스트하여 혹한, 폭염 환경에서 효력을 잃지 않도록 확보한다(예: 씰의 고온 연화 누출, 저온 파열).
완성차 환경 적응성 테스트: 완성차 고저온 시험실에서 -30 ℃ ~60 ℃ 의 극단적인 기후를 시뮬레이션하여 차량의 시동 성능, 에어컨 제열/냉방 효과, 연료 경제성 및 고무 부품, 칠면의 노화 방지 능력을 테스트하여 차량의 서로 다른 지역, 계절의 사용 신뢰성을 보장한다;
신에너지자동차 특별테스트: 동력전지, 전기기계, 전기제어시스템에 대해 고온 (예: 60 ℃) 순환충전방전시험, 저온 (예: -20 ℃) 가동용량테스트를 진행하여 극단적인 온도에서의 배터리의 안전성, 항속안정성을 검증하고 열통제불능이나 저온항속의"요절"문제를 피면한다.
3. 항공우주와 군수공업: 극단적인 환경에서의 높은 신뢰성요구를 만족시켜야
항공우주설비 (위성, 로케트, 비행기부품), 군수공업제품 (무기장비, 통신설비) 은 우주, 고공의 극단적인 온도변화 (예를 들면 우주 -180 ℃ ~120 ℃ 의 격렬한 파동) 를 감당해야 하는데 고저온도상자의 역할은 다음과 같다.
극한의 우주/고공 환경 시뮬레이션: 빠른 온도 변화 (온도 변속률 5 ℃/min 도달), 초고저온 (-85 ℃~150 ℃) 테스트를 통해 위성 태양열 패널, 로켓 엔진 밸브, 항공기 항전 시스템의 극한의 온도 변화에서의 구조 완전성과 기능 안정성을 검증한다;
피로 저항 성능 심사: 온도 순환 (예: -55 ℃ ∼ 85 ℃ 순환 500회) 을 반복하여 재료의 열 피로 강도를 측정하여 온도 팽창 수축으로 인한 구조 파열, 부품 탈락을 피하고 장기 복무 중 장비의 안전성을 보장한다;
방산제품 환경적응성 인증: (GJB) 요구에 따라 무기장비에 대해 고저온 저장, 사용 테스트를 진행하여 혹한의 전장 (예: 극지, 고위도 지역), 고온의 사막 환경에서 정상적으로 가동되고 정확하게 운행될 수 있도록 확보한다.
4. 재료와 화학공업: 재료의 내온성능과 안정성을 평가한다
플라스틱, 고무, 금속, 도료 등 재료의 내온성능은 그 응용장면을 직접 결정하며 고저온상자는 다음과 같이 실현할수 있다.
재료 기초 성능 테스트: 플라스틱의 열 변형 온도, 고무의 저온 아삭함, 금속의 열 팽창 계수를 테스트하여 재료가 목표 사용 환경에 적합한지 판단한다 (예를 들면 자동차 엔진 주변 재료는 100 ℃ 이상의 고온, 옥외 관재는 -30 ℃ 의 저온을 견뎌야 한다).
노화 및 분해 테스트: 장기적인 고온 또는 온도 순환을 통해 재료의 노화 (예: 플라스틱이 노랗게 변하고, 고무가 균열되고, 도료가 벗겨짐) 를 가속화하고, 재료의 사용 수명을 평가하며, 재료 선택 (예: 야외 건자재는 내후성 도료를 선택), 조제 개선 (예: 고무 항노화 첨가제 최적화) 에 근거를 제공한다;
화학공업제품 안정성 테스트: 도료, 접착제, 윤활유 등 화학공업제품의 고저온 환경에서의 성능 변화 (예: 도료 저온 시공 유동성, 윤활유 고온 점도 안정성) 를 테스트하여 제품의 저장, 사용 과정 중 성능이 표준에 도달하도록 확보한다.