家用和類似用途固定式電氣裝置電子開關(guān)防銹檢測(cè)技術(shù)研究

摘要
電子開關(guān)作為家用及類似用途固定式電氣裝置的核心控制部件，其金屬部件的防銹性能直接關(guān)系到產(chǎn)品的電氣安全、操作可靠性及使用壽命。在潮濕、鹽霧等惡劣環(huán)境中，金屬部件易發(fā)生腐蝕，導(dǎo)致接觸電阻增大、溫升異常、機(jī)械卡滯甚至短路等故障。因此，對(duì)電子開關(guān)進(jìn)行系統(tǒng)性的防銹檢測(cè)是評(píng)估其環(huán)境適應(yīng)性與耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文旨在詳細(xì)闡述電子開關(guān)防銹檢測(cè)的項(xiàng)目、范圍、標(biāo)準(zhǔn)方法及所用儀器，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)驗(yàn)證與質(zhì)量管控提供技術(shù)依據(jù)。

一、 檢測(cè)項(xiàng)目

電子開關(guān)的防銹檢測(cè)是一套系統(tǒng)性評(píng)估流程，主要涵蓋以下項(xiàng)目：

1. 中性鹽霧試驗(yàn)：

   • 項(xiàng)目解釋： 這是評(píng)估防銹性能最經(jīng)典和嚴(yán)苛的加速腐蝕試驗(yàn)。將樣品置于密閉的鹽霧試驗(yàn)箱內(nèi)，持續(xù)或間歇地噴灑特定濃度的氯化鈉溶液，形成彌散狀的鹽霧環(huán)境。該試驗(yàn)主要模擬海洋大氣或含氯化物的工業(yè)環(huán)境，用于考核開關(guān)金屬鍍層、外殼及其他金屬零部件的耐腐蝕能力。測(cè)試后，通過(guò)觀察樣品表面的腐蝕形態(tài)、面積及程度來(lái)評(píng)定其等級(jí)。

2. 交變鹽霧試驗(yàn)：

   • 項(xiàng)目解釋： 此試驗(yàn)是中性鹽霧試驗(yàn)的擴(kuò)展，包含鹽霧、干燥和濕潤(rùn)三種環(huán)境條件的循環(huán)。它比恒定鹽霧更能模擬真實(shí)的環(huán)境條件（如晝夜交替、干濕變化），能夠更好地評(píng)估由腐蝕引起的潛在電性能退化（如絕緣電阻下降）以及機(jī)械部件的功能失效。對(duì)于帶有整體外殼或內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的開關(guān)，此試驗(yàn)?zāi)芨行У乇┞镀浞雷o(hù)弱點(diǎn)。

3. 恒定濕熱試驗(yàn)：

   • 項(xiàng)目解釋： 將樣品置于恒定的高溫高濕環(huán)境中（例如溫度40℃±2℃，相對(duì)濕度93%±3%），持續(xù)規(guī)定時(shí)間。此試驗(yàn)主要用于評(píng)估開關(guān)在潮濕大氣環(huán)境下的耐腐蝕性能，特別是針對(duì)非金屬材料（如塑料外殼）對(duì)內(nèi)部金屬部件的保護(hù)能力，以及金屬部件本身在濕熱條件下的氧化（生銹）情況。它能夠加速潮氣向產(chǎn)品內(nèi)部的滲透過(guò)程。

4. 循環(huán)濕熱試驗(yàn)：

   • 項(xiàng)目解釋： 此試驗(yàn)在恒定濕熱基礎(chǔ)上引入了溫度循環(huán)（通常包括高溫高濕和低溫高凝露階段）。這種交變應(yīng)力能更真實(shí)地模擬實(shí)際使用環(huán)境，尤其適用于評(píng)估因呼吸效應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)露而引起的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于密封型開關(guān)或帶有通風(fēng)孔的開關(guān)，此試驗(yàn)?zāi)苡行z驗(yàn)其密封性能或防凝露設(shè)計(jì)的有效性。

5. 二氧化硫腐蝕試驗(yàn)：

   • 項(xiàng)目解釋： 在試驗(yàn)箱內(nèi)引入一定濃度的二氧化硫氣體，并維持特定的溫濕度條件。此試驗(yàn)專門模擬工業(yè)污染大氣環(huán)境，對(duì)銀、銅等觸點(diǎn)材料及其鍍層的硫化腐蝕尤為敏感。開關(guān)觸點(diǎn)表面的腐蝕會(huì)直接導(dǎo)致接觸電阻升高，影響載流能力和信號(hào)傳輸質(zhì)量。

6. 外觀檢查與腐蝕評(píng)定：

   • 項(xiàng)目解釋： 在所有腐蝕試驗(yàn)結(jié)束后，需對(duì)樣品進(jìn)行詳細(xì)的外觀檢查。評(píng)定內(nèi)容包括：腐蝕產(chǎn)物的顏色、形態(tài)；腐蝕區(qū)域的分布與面積；基體金屬是否出現(xiàn)腐蝕；鍍層是否出現(xiàn)起泡、剝落、開裂等現(xiàn)象。評(píng)定通常依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖譜或定量計(jì)算進(jìn)行等級(jí)劃分。

7. 性能驗(yàn)證試驗(yàn)：

   • 項(xiàng)目解釋： 防銹檢測(cè)的最終目的是確保產(chǎn)品功能不受影響。因此，在腐蝕試驗(yàn)前后及過(guò)程中，需對(duì)開關(guān)進(jìn)行關(guān)鍵電氣與機(jī)械性能測(cè)試，包括：

     • 接觸電阻測(cè)試： 檢驗(yàn)腐蝕是否導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸電阻顯著增大。

     • 絕緣電阻測(cè)試： 檢驗(yàn)腐蝕產(chǎn)物或潮氣是否降低了不同極性帶電部件之間及帶電部件與外殼之間的絕緣強(qiáng)度。

     • 耐壓強(qiáng)度測(cè)試： 驗(yàn)證絕緣系統(tǒng)在腐蝕后是否仍能承受規(guī)定的過(guò)電壓。

     • 機(jī)械操作測(cè)試： 檢查開關(guān)的操動(dòng)部件（如按鈕、翹板）是否因腐蝕而出現(xiàn)卡滯、操作力異常增大等現(xiàn)象。

二、 檢測(cè)范圍

本檢測(cè)技術(shù)適用于各類家用和類似用途固定式電氣裝置中使用的電子開關(guān)，具體樣品類型包括但不限于：

• 開關(guān)類： 墻壁開關(guān)（如翹板開關(guān)、觸摸開關(guān)、遙控開關(guān)）、調(diào)光器、智能開關(guān)、延時(shí)開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)。

• 插座與連接器類： 帶開關(guān)的電源插座、智能插座、工業(yè)連接器（固定安裝部分）。

• 控制系統(tǒng)： 安裝于配電箱內(nèi)的智能斷路器、定時(shí)開關(guān)、場(chǎng)景控制面板。

• 關(guān)鍵部件： 開關(guān)內(nèi)部的金屬支架、導(dǎo)電端子、彈簧、觸點(diǎn)、螺絲、外殼的金屬裝飾件及內(nèi)部PCB上的金屬化孔和焊盤。

三、 標(biāo)準(zhǔn)方法

防銹檢測(cè)的實(shí)施需嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以確保結(jié)果的可比性和權(quán)威性。

1. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

   • IEC 60068-2-11: 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 第2-11部分：試驗(yàn)Ka：鹽霧試驗(yàn)方法。

   • IEC 60068-2-30: 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 第2-30部分：試驗(yàn)Db：交變濕熱試驗(yàn)（12h + 12h循環(huán)）。

   • IEC 60068-2-52: 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 第2-52部分：試驗(yàn)Kb：鹽霧、交變（氯化鈉溶液）。

   • IEC 60695-11-5: 著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第11-5部分：試驗(yàn)火焰 針焰試驗(yàn)方法；裝置、確認(rèn)試驗(yàn)方法和導(dǎo)則（部分材料耐腐蝕關(guān)聯(lián)測(cè)試）。

2. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

   • GB/T 2423.17: 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ka：鹽霧。

   • GB/T 2423.18: 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Kb：鹽霧，交變（氯化鈉溶液）。

   • GB/T 2423.3: 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Cab：恒定濕熱試驗(yàn)。

   • GB/T 2423.4: 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Db：交變濕熱試驗(yàn)。

   • GB/T 2423.33: 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Kca：高濃度二氧化硫試驗(yàn)。

   • GB/T 10125: 人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)（等同于ISO 9227）。

   • GB 16915.1: 家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān) 第1部分：通用要求。此標(biāo)準(zhǔn)是開關(guān)產(chǎn)品的安全基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，其中包含了防潮、絕緣等與防銹性能間接相關(guān)的要求，是性能驗(yàn)證試驗(yàn)的重要依據(jù)。

四、 檢測(cè)儀器

實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)項(xiàng)目需依賴一系列專業(yè)的環(huán)境模擬與測(cè)量設(shè)備。

1. 鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱：

   • 功能： 用于執(zhí)行中性鹽霧試驗(yàn)和交變鹽霧試驗(yàn)。其核心功能是產(chǎn)生并維持一個(gè)均勻、穩(wěn)定、可控的鹽霧環(huán)境。箱體需具備精確的溫度控制、鹽溶液噴灑、飽和空氣桶（用于加熱和濕潤(rùn)壓縮空氣）以及廢氣排放系統(tǒng)。對(duì)于交變鹽霧試驗(yàn)，箱體還需具備程序控制功能，能自動(dòng)在鹽霧、干燥、濕熱等條件間切換。

2. 恒溫恒濕試驗(yàn)箱：

   • 功能： 用于執(zhí)行恒定濕熱試驗(yàn)和循環(huán)濕熱試驗(yàn)。通過(guò)精密的溫度與濕度傳感器及控制系統(tǒng)，在箱內(nèi)模擬出所需的高溫高濕環(huán)境。對(duì)于循環(huán)濕熱試驗(yàn)，設(shè)備需能按預(yù)設(shè)程序精確控制溫度和濕度的變化速率及持續(xù)時(shí)間。

3. 二氧化硫腐蝕試驗(yàn)箱：

   • 功能： 專門用于產(chǎn)生含有定量二氧化硫氣體的腐蝕環(huán)境。箱體通常采用耐腐蝕材料制造，具備氣體引入、混合、溫濕度控制及尾氣中和處理系統(tǒng)，以確保測(cè)試濃度準(zhǔn)確和環(huán)境安全。

4. 低電阻測(cè)量?jī)x/接觸電阻測(cè)試儀：

   • 功能： 用于測(cè)量開關(guān)觸點(diǎn)的接觸電阻。此類儀器通常采用四線制開爾文接線法，以消除引線電阻的影響，并能提供規(guī)定的測(cè)量電流（如1A至100A直流），從而準(zhǔn)確測(cè)量出毫歐姆（mΩ）級(jí)別的微小電阻值。

5. 絕緣電阻測(cè)試儀：

   • 功能： 用于測(cè)量開關(guān)的絕緣電阻。儀器能輸出較高的直流測(cè)試電壓（如500V DC），并測(cè)量流經(jīng)絕緣材料的微小泄漏電流，從而計(jì)算出高阻值（通常為兆歐姆，MΩ級(jí)）。

6. 耐壓測(cè)試儀：

   • 功能： 用于進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。儀器能輸出可調(diào)的高電壓（如交流0-5kV），并可在設(shè)定時(shí)間內(nèi)施加于被測(cè)樣品，同時(shí)監(jiān)測(cè)是否發(fā)生擊穿或超過(guò)設(shè)定的泄漏電流閾值。

7. 光學(xué)測(cè)量設(shè)備：

   • 功能： 包括體視顯微鏡和數(shù)字成像系統(tǒng)。用于在腐蝕試驗(yàn)后對(duì)樣品進(jìn)行微觀觀察，精確評(píng)估腐蝕點(diǎn)的分布、大小和形態(tài)，并進(jìn)行圖像記錄，為腐蝕等級(jí)評(píng)定提供客觀依據(jù)。

結(jié)論
家用及類似用途固定式電氣裝置電子開關(guān)的防銹檢測(cè)是一個(gè)多維度、系統(tǒng)性的質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程。通過(guò)科學(xué)地選取檢測(cè)項(xiàng)目，覆蓋廣泛的樣品類型，嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)方法，并借助精密的檢測(cè)儀器，可以全面、準(zhǔn)確地評(píng)估開關(guān)在惡劣環(huán)境下的耐腐蝕性能與長(zhǎng)期可靠性。這不僅為生產(chǎn)商改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，也是保障消費(fèi)者用電安全與使用體驗(yàn)的重要技術(shù)屏障。