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《試驗箱在智能衛浴潔具領域的耐久性測試》

發布時間: 2025-08-08  點擊次數: 155次

《試驗箱在智能衛浴潔具領域的耐久性測試》

一、試驗目的

東莞皓天檢測儀器有限公司針對智能衛浴潔具開展耐久性測試,旨在通過模擬各類復雜使用環境與高頻使用場景,驗證產品核心部件(如智能馬桶蓋、恒溫花灑、感應水龍頭等)的使用壽命、功能穩定性及結構可靠性。通過量化評估產品在溫濕度交替、水質腐蝕、機械磨損等條件下的性能衰減規律,為制造商優化材料選型、改進工藝設計提供數據支撐,助力產品滿足 GB/T 23448-2019《衛生潔具 智能坐便器》等行業標準,提升市場競爭力。

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二、實驗 / 設備條件

(一)核心試驗設備(東莞皓天專屬配置)

  1. 高低溫濕熱試驗箱(HT-GDS-1000)

溫度范圍 - 40℃~150℃,濕度范圍 10%~98% RH,溫變速率 5℃/min,可模擬浴室高溫高濕、冬季低溫等環境,用于測試電子元件耐溫濕老化性能。
  1. 鹽霧腐蝕試驗箱(HT-YW-600)

支持中性鹽霧(NSS)、醋酸鹽霧(ASS)測試,鹽霧沉降量 1~2ml/80cm2?h,模擬水質中氯離子對金屬部件的腐蝕,評估五金件防銹能力。
  1. 機械耐久性測試臺(HT-JX-800)

配備可編程機械臂,可模擬智能馬桶蓋開合、花灑按鍵按壓、水龍頭感應開關等動作,次數可達 10 萬次以上,精度 ±1 次,測試機械結構耐磨性。
  1. 水壓循環試驗系統(HT-SY-500)

水壓調節范圍 0.1~1.6MPa,可實現瞬間增壓、降壓循環(頻率 0~5 次 /min),模擬供水壓力波動對管路、閥體的疲勞損傷。

(二)輔助設備

  • 精密水質檢測儀(監測 pH 值、氯離子濃度)

  • 紅外熱像儀(檢測電子元件發熱穩定性)

  • 扭矩扳手、游標卡尺(測量部件磨損量)

三、試驗樣品

選取 3 類主流智能衛浴產品,覆蓋核心應用場景:
  1. 智能馬桶蓋(樣品 A):帶加熱、沖洗、烘干功能,核心部件包括塑料蓋板、不銹鋼鉸鏈、電磁閥組。

  1. 恒溫花灑(樣品 B):含溫控閥芯、金屬支架、硅膠出水嘴,主打水溫精準控制。

  1. 感應水龍頭(樣品 C):搭載紅外傳感器、銅合金閥體、陶瓷閥芯,用于公共衛生間場景。

四、試驗步驟及條件

(一)環境耐久性測試(樣品 A/B/C 共同參與)

  1. 溫濕度循環測試

將樣品置于高低溫濕熱試驗箱,按 “40℃/90% RH(8h)→-5℃/30% RH(4h)→25℃/50% RH(4h)" 循環 100 次,每 20 次循環檢測功能完整性(如樣品 A 的加熱溫度偏差、樣品 C 的感應靈敏度)。
  1. 鹽霧腐蝕測試

拆分樣品金屬部件(如樣品 B 的支架、樣品 C 的閥體),放入鹽霧試驗箱進行 72 小時中性鹽霧測試,結束后觀察銹蝕面積,測試鍍層附著力(劃格法)。

(二)機械耐久性測試(分樣品專項測試)

  1. 樣品 A(智能馬桶蓋)

    • 蓋板開合測試:機械臂模擬人力開合,速度 10 次 /min,累計 10 萬次,記錄鉸鏈松動度、塑料件裂紋情況。

    • 沖洗閥循環:電磁閥通斷 10 萬次,監測出水流量衰減率(要求≤10%)。

  1. 樣品 B(恒溫花灑)

    • 按鍵按壓測試:對溫度調節鍵施加 5N 力,按壓 3 萬次,測試閥芯密封性(不允許滴漏)。

    • 手持花灑擺動:以 180° 角度擺動 5 萬次,檢測軟管與接頭連接處磨損。

  1. 樣品 C(感應水龍頭)

    • 感應開關測試:遮擋感應區(每次停留 2s),循環 5 萬次,記錄誤觸發率(要求≤0.5%)。

    • 閥芯磨損:在 0.8MPa 水壓下持續通水,累計時長 1000 小時,測量閥芯泄漏量(要求≤0.1L/h)。

(三)水壓疲勞測試(樣品 B/C 參與)

通過水壓循環系統對樣品施加 “0.3MPa(30s)→1.2MPa(30s)" 循環 5000 次,測試管路爆管、接口滲漏情況,記錄閥體耐壓極限。

五、數據采集與分析

  1. 關鍵指標記錄

    • 環境測試:溫濕度循環后功能失效次數、金屬部件銹蝕等級(ISO 10289 標準)。

    • 機械測試:部件磨損量(如鉸鏈間隙增加值)、動作失效次數、流量 / 壓力衰減曲線。

    • 水壓測試:泄漏發生時的循環次數、爆破壓力值。

  1. 數據分析方法

采用東莞皓天自研數據系統,將測試數據與行業標準閾值對比(如智能馬桶蓋開合壽命需≥5 萬次),通過 Weibull 分布模型預測產品平均工作時間(MTBF),生成耐久性評級報告(A 級:≥10 萬次循環;B 級:5~10 萬次;C 級:<5 萬次)。

六、實驗結果與結論

(一)單項測試結果

  1. 樣品 A:溫濕度循環 80 次后加熱片溫控偏差超 ±2℃;蓋板開合 8 萬次時鉸鏈出現松動(間隙 0.3mm),未達 A 級標準。

  1. 樣品 B:鹽霧測試后支架銹蝕面積 15%(超標);按鍵按壓 3 萬次后閥芯滴漏(0.5L/h)。

  2. 樣品 C:感應開關 5 萬次,閥芯通水 1000 小時泄漏量 0.05L/h,達標;水壓循環 4000 次時接口滲漏。

    (二)綜合結論

    1. 智能衛浴潔具的耐久性短板集中在:高溫高濕導致電子元件老化、金屬部件防銹工藝不足、機械結構耐磨性待提升。

    1. 東莞皓天試驗設備可精準捕捉產品薄弱環節,其機械測試臺的 10 萬次動作模擬與水壓循環系統的壓力波動控制,能有效復現實際使用中的失效場景。

    1. 建議企業針對測試不達標的樣品進行專項改進,通過試驗箱驗證優化效果后再量產。

    七、失效分析與改進建議

    (一)失效原因分析

    1. 樣品 A 加熱片:密封膠在高溫高濕下老化,導致水汽滲入電路;鉸鏈材質為普通 ABS,耐磨性不足。

    1. 樣品 B 支架:鍍層厚度僅 8μm(標準要求≥15μm),防銹能力弱;閥芯彈簧疲勞強度不足。

    1. 樣品 C 接口:密封圈采用普通丁腈橡膠,耐水壓疲勞性能差。

    (二)改進建議

    1. 材料升級

      • 電子元件密封采用耐溫硅膠(耐 150℃);鉸鏈改用增強 PA66 + 玻纖材料。

      • 金屬部件鍍層升級為 20μm 鍍鉻,或采用 316 不銹鋼材質。

      • 密封圈替換為氟橡膠,提升耐水壓疲勞性能。

    1. 工藝優化

      • 智能馬桶蓋鉸鏈增加潤滑脂(耐高溫型),降低機械磨損。

      • 恒溫花灑閥芯彈簧進行熱處理(硬度達 HRC45~50),提升抗疲勞性。

    1. 測試方案迭代

    建議制造商在研發階段增加 “溫濕度 + 機械動作" 復合測試(如樣品 A 在 40℃/90% RH 環境下同時進行蓋板開合),通過東莞皓天綜合試驗箱提前暴露耦合失效風險。
    東莞皓天可根據企業需求定制智能衛浴耐久性測試方案,提供設備租賃、委托測試及數據分析服務,助力產品性能升級。如需進一步細化某類樣品的測試流程或解讀行業標準,可隨時聯系技術團隊。

    以上方案僅供參考,在實際試驗過程中,可根據具體的試驗需求、資源條件以及產品的特性進行適當調整與優化。





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