Un display destinato a essere installato su un veicolo, un braccio meccanico o un pallet di spedizione deve dimostrare di poter resistere al trasporto e al ciclo di lavoro. I test di vibrazione e urto sono il modo per ottenere questa prova, ma solo se si richiedono il profilo corretto, i livelli appropriati e un report effettivamente interpretabile. Questa guida illustra le tipologie di test, la differenza tra un profilo di vibrazione e una dichiarazione di marketing e la checklist da fornire a un fornitore prima di accettare un display "testato per le vibrazioni".

Perché i display si guastano a causa delle vibrazioni

I display si guastano a causa delle vibrazioni per motivi meccanici, non elettronici. La sequenza di guasti tipica è la seguente:

• Usura dei connettori e dei circuiti integrati (FPC) : le flessioni ripetute rompono le saldature o usurano i contatti dei connettori, producendo segnali intermittenti o assenti.

• Componenti della retroilluminazione : i punti di saldatura dei LED e il montaggio della guida luminosa possono spostarsi o incrinarsi in caso di accelerazione prolungata.

• Stress delle celle LCD : la cella di vetro è rigida; livelli elevati di stress concentrato durante il montaggio possono causare perdite di luce o danni alla cella.

• Allentamento dell'alloggiamento e dei dispositivi di fissaggio : viti e distanziali si allentano nel tempo, modificando il comportamento di risonanza dell'assemblaggio.

Ecco perché il risultato di un test di vibrazione è valido solo per la configurazione del campione testato: il montaggio, i connettori e il percorso dei cavi influenzano tutti l'esito. Lo stesso pannello può superare il test in un banco di prova e non superarlo in un altro.

Profili di prova delle vibrazioni: sinusoidali, casuali e a livelli

Nei test sui display predominano tre tipologie di profili:

Quando si specifica un test, sono necessari quattro valori: il tipo di profilo, l'intervallo di frequenza, il livello (ampiezza, accelerazione o PSD) e la durata per asse. Un'affermazione del tipo "testato per le vibrazioni" senza questi quattro valori non è paragonabile a nulla.

Test di shock: livelli di semionda sinusoidale e di caduta

Il test di shock prevede l'erogazione di un impulso breve e ad alta energia. Due famiglie sono le più comuni:

• Onda d'urto a semionda sinusoidale : un singolo impulso di accelerazione con un picco (ad esempio, decine di g) e una durata prestabiliti. Simula impatti come quelli derivanti dalla movimentazione e dagli urti con macchinari.

• Test di caduta : una caduta libera da un'altezza definita su una superficie definita, solitamente eseguita sull'unità confezionata o sull'assemblaggio montato, piuttosto che sul pannello nudo.

I livelli di shock sono privi di significato senza la forma dell'impulso e il montaggio del campione. Indicare il picco, la durata o la forma d'onda, l'asse, il numero di impulsi e se il campione è alimentato durante il test.

Criteri di superamento per i display sottoposti a test di vibrazione

Un test senza criteri di superamento è un esperimento, non una qualificazione. Definisci il superamento come il raggiungimento di risultati misurabili prima dell'inizio del test:

• Nessun malfunzionamento durante o dopo il test (accensione, immagine e comportamento del touch screen).

• Nessun danno meccanico: crepe, elementi di fissaggio allentati, punti di montaggio deformati o guarnizioni separate.

• Nessun difetto visivo introdotto: perdite di luce, mura o danni ai pixel attribuibili al test.

• L'integrità del connettore e del FPC è stata confermata dopo il test, che ha incluso un controllo finale di continuità.

È necessario stabilire in anticipo se un singolo difetto estetico sia sufficiente a invalidare l'unità o se lo siano solo i guasti funzionali; il criterio deve essere incluso nel piano di collaudo, non definito al momento della ricezione del rapporto.

Norme di vibrazione: IEC 60068 e MIL-STD-810

Gli standard trasformano i profili in metodi di riferimento. Le due famiglie che incontrerete più spesso sono:

• IEC 60068-2-64 (vibrazioni casuali), -6 (onda sinusoidale) e -29 (urti): metodi di prova industriali ampiamente citati dai fornitori di display.

• MIL-STD-810, Metodo 514 (vibrazioni) e Metodo 516 (urti) — Metodi militari statunitensi utilizzati anche in prodotti commerciali resistenti, con procedure per adattare i livelli all'ambiente.

I numeri dei metodi e le condizioni di prova in questo articolo sono riferimenti standard. La scelta tra gli standard IEC e quelli militari, e il confronto tra le diverse famiglie di standard, è trattata nella guida comparativa degli standard del progetto ; i metodi termici, di umidità e di altitudine sono argomenti separati, trattati in modo specifico.

Non è necessario memorizzare ogni singola clausola. Ciò che serve è un report che indichi lo standard, il metodo, i livelli e lo stato del campione, in modo che il test sia riproducibile.

Lista di controllo per i fornitori: report, campioni e attrezzature

1. Chiarezza del metodo : standard, clausola, tipo di profilo, intervallo di frequenza, livello, durata, assi.

2. Identificazione del campione : numero di modello, revisione, configurazione di montaggio e corrispondenza tra il campione e l'unità di produzione.

3. Descrizione del dispositivo di fissaggio : come è stato montato il campione; se la relazione non lo descrive, richiedere una foto.

4. Che siano alimentati o meno , i test funzionali durante le vibrazioni sono più rigorosi rispetto alla sola ispezione post-test.

5. Criteri di superamento e risultati : il rapporto deve indicare i criteri concordati e il risultato misurato per ciascun campione.

6. Campioni multipli : il superamento di un singolo campione non fornisce molte informazioni sulla coerenza; chiedete quante unità sono state testate.

Se il fornitore può fornire solo una riga di riepilogo, richiedete il report completo. Se il report si riferisce a un modello diverso o è un esempio realizzato manualmente, non è valido per la vostra configurazione.

Domande frequenti