Una pantalla que se transportará en un vehículo, un brazo robótico o una paleta de envío debe demostrar que puede soportar el trayecto y el ciclo de trabajo. Las pruebas de vibración e impacto son la forma de obtener dicha prueba, pero solo si se solicita el perfil adecuado, los niveles correctos y un informe que se pueda interpretar. Esta guía explica los tipos de pruebas, la diferencia entre un perfil de vibración y una afirmación de marketing, y la lista de verificación que debe proporcionar a un proveedor antes de aceptar una pantalla "probada contra vibraciones".
¿Por qué fallan las pantallas con la vibración?
Las pantallas fallan por vibración debido a razones mecánicas, no electrónicas. La cadena de fallos habitual es:
El desgaste del conector y del FPC (circuito plano flexible) —la flexión repetida— rompe las uniones de soldadura o desgasta los contactos del conector, produciendo señales intermitentes o inactivas.
Los componentes de la retroiluminación (las uniones soldadas de los LED y el montaje de la guía de luz) pueden desplazarse o agrietarse bajo una aceleración sostenida.
Estrés en la celda LCD : la celda de vidrio es rígida; un estrés de montaje concentrado puede provocar fugas de luz o daños en la celda a niveles elevados.
Aflojamiento de la carcasa y los elementos de fijación : los tornillos y los separadores se aflojan con el tiempo, lo que modifica el comportamiento de resonancia del conjunto.
Por eso, el resultado de una prueba de vibración solo es válido para la configuración de muestra probada: el montaje, los conectores y el enrutamiento de los cables modifican el resultado. El mismo panel puede pasar la prueba en una instalación y fallar en otra.
Perfiles de prueba de vibración: sinusoidal, aleatorio y niveles.
Tres tipos de perfiles predominan en las pruebas de pantalla:
Al especificar una prueba, se necesitan cuatro valores: el tipo de perfil, el rango de frecuencia, el nivel (amplitud, aceleración o densidad espectral de potencia) y la duración por eje. Una afirmación de "prueba de vibración" sin esos cuatro valores no se puede comparar con nada.
Pruebas de choque: Niveles de media onda sinusoidal y caída
Las pruebas de choque administran un pulso corto y de alta energía. Existen dos familias comunes:
Choque de media onda sinusoidal : un único pulso de aceleración con un valor máximo (por ejemplo, decenas de g) y una duración determinados. Simula impactos como los producidos por manipulación o golpes de maquinaria.
Pruebas de caída : una caída libre desde una altura definida sobre una superficie definida, que generalmente se realiza sobre la unidad empaquetada o el conjunto montado, en lugar de sobre el panel desnudo.
Los niveles de choque carecen de sentido sin la forma del pulso y el montaje de la muestra. Indique el valor máximo, la duración o forma de onda, el eje, el número de pulsos y si la muestra recibe alimentación durante la prueba.
Criterios de aprobación para pantallas sometidas a pruebas de vibración
Una prueba sin criterios de aprobación es un experimento, no una cualificación. Definir la aprobación como resultados medibles antes de que comience la prueba:
No se produjo ningún fallo funcional durante ni después de la prueba (encendido, imagen y comportamiento táctil).
Sin daños mecánicos: grietas, fijaciones sueltas, puntos de montaje deformados o juntas separadas.
No se introdujeron defectos visuales: fugas de luz, artefactos mura o daños en los píxeles atribuibles a la prueba.
Tras la prueba, se confirmó la integridad del conector y del FPC, incluyendo una comprobación final de continuidad.
Decida de antemano si un solo defecto estético hace que la unidad deje de ser válida o si solo las fallas funcionales la hacen desistir; el criterio debe estar en el plan de pruebas, no inventarse al recibir el informe.
Normas de vibración: IEC 60068 y MIL-STD-810
Los estándares convierten los perfiles en métodos de referencia. Las dos familias con las que te encontrarás con mayor frecuencia son:
IEC 60068-2-64 (vibración aleatoria), -6 (sinusoidal) y -29 (choque): métodos de prueba industriales ampliamente citados por los proveedores de pantallas.
MIL-STD-810, Método 514 (vibración) y Método 516 (choque): métodos militares estadounidenses que también se utilizan en productos comerciales resistentes, con procedimientos para adaptar los niveles al entorno.
Los números de método y las condiciones de prueba que aparecen en este artículo son referencias estándar. La elección entre las normas IEC y las militares, así como las comparaciones entre ellas, se abordan en la guía de comparación de normas del proyecto ; los métodos térmicos, de humedad y de altitud son temas aparte que se tratan en detalle.
No es necesario memorizar cada cláusula. Lo que se necesita es un informe que indique el estándar, el método, los niveles y el estado de la muestra, para que la prueba sea reproducible.
Lista de verificación para proveedores: informes, muestras y accesorios.
Claridad del método : estándar, cláusula, tipo de perfil, rango de frecuencia, nivel, duración, ejes.
Identificación de la muestra : número de modelo, revisión, configuración de montaje y si la muestra coincide con su unidad de producción.
Descripción del dispositivo : cómo se montó la muestra; solicite una fotografía si el informe no lo describe.
Con o sin alimentación eléctrica , las pruebas funcionales durante la vibración son más rigurosas que la inspección posterior a la prueba por sí sola.
Criterios de aprobación y resultados : el informe debe indicar los criterios acordados y el resultado medido por muestra.
Se necesitan varias muestras ; que una sola muestra pase no demuestra mucho sobre la consistencia. Pregunte cuántas unidades se analizaron.
Si el proveedor solo puede proporcionar un resumen, solicite el informe completo. Si el informe corresponde a un modelo diferente o a una muestra elaborada manualmente, no cumple con los requisitos de su configuración.
Preguntas frecuentes
¿Qué pruebas de vibración son importantes para las pantallas?
Las pruebas que mejor se adaptan a su entorno son: vibración aleatoria para transporte y vehículos, onda sinusoidal para comprobar la resonancia y choque o caída para manipulación. El método y los niveles pertinentes dependen del caso de uso de su producto.
¿Cuál es la diferencia entre vibración sinusoidal y vibración aleatoria?
La vibración sinusoidal aplica una frecuencia a la vez y es buena para encontrar resonancias; la vibración aleatoria distribuye la energía en una banda de frecuencias y simula mejor los entornos reales de transporte y operación.
¿Qué nivel de impacto debe soportar una pantalla?
Eso depende de la aplicación, el embalaje y el montaje. Especifique la aceleración máxima, la forma del pulso, los ejes y el número de pulsos mediante un método con nombre; no existe un nivel universal que se adapte a todos los productos.
¿Qué debe incluir un informe de prueba de vibración?
El estándar y el método, el tipo de perfil, el rango y el nivel de frecuencia, la duración por eje, la identidad y la revisión de la muestra, la descripción del dispositivo, los criterios de aprobación y los resultados por muestra.
Si necesita definir un requisito de vibración o impacto para una pantalla, envíenos la aplicación (vehículo, maquinaria, transporte) y el entorno de destino. CDTech puede adaptarlo a un método de prueba y una lista de verificación para la gama de pantallas LCD industriales . Contáctenos para comenzar la revisión.