兩箱式冷熱沖擊箱的 “預冷 / 預熱” 環節，能省略嗎？

來源：廣東皓天檢測儀器有限公司 2025年07月19日 09:14

在兩箱式冷熱沖擊箱的操作流程中，“預冷 / 預熱” 環節常被誤認為是可簡化的步驟，實則是保障測試有效性的核心前提。這一環節通過提前將高低溫槽穩定在設定溫度，為溫度沖擊提供基礎條件，其功能與設備結構特性深度綁定，直接影響測試數據的可靠性。

從設備運行邏輯來看，預冷 / 預熱是彌補結構局限的必要手段。兩箱式設備的高溫槽依賴加熱管升溫，低溫槽通過壓縮機制冷，二者均需時間達到熱平衡。以 - 55℃低溫槽為例，從室溫降至目標溫度需 40-60 分鐘，期間蒸發器需完成制冷劑的相變循環，使槽內空氣溫度均勻穩定。若跳過預冷，低溫槽實際溫度可能僅達到 - 30℃，與設定值存在 25℃偏差，此時將樣品移入，實際沖擊溫差會從理論 180℃（-55℃至 125℃）驟減至 155℃，導致溫度應力強度不足。

對測試樣品而言，省略該環節會引發雙重風險。一方面，未充分預冷的低溫槽會因樣品帶入的熱量產生 “溫度反彈”，例如將 25℃的 PCB 板直接放入未預冷的 - 55℃槽內，槽溫會瞬間回升至 - 20℃，需 3-5 分鐘才能恢復，這段時間內樣品承受的是緩慢降溫而非 “沖擊”，無法暴露材料因快速收縮產生的微裂紋。另一方面，高溫槽若未完成預熱，加熱元件會在樣品進入后全力工作，導致局部溫度超過設定值，可能使塑料部件出現不可逆的熱變形，如 ABS 材質樣品在 150℃過熱環境下會產生 0.3% 以上的尺寸收縮。

從標準合規性角度，國際電工委員會（IEC）60068-2-14 明確規定，兩箱式設備的高低溫槽需在樣品移入前保持設定溫度 ±2℃以內至少 30 分鐘。國內 GB/T 2423.22 也要求，預冷 / 預熱的持續時間應確保槽內溫度波動度≤±0.5℃。這些規范的制定基于大量驗證數據 —— 某汽車零部件測試顯示，省略預熱的高溫槽會使測試結果的離散度從 5% 升至 18%，導致合格樣品被誤判為失效。

實際操作中，預冷 / 預熱的時長需科學設定。小型設備（100L 以下）通常需 30-40 分鐘，大型設備（500L 以上）則需 60-90 分鐘，具體可通過設備自帶的 “溫度穩定判定” 功能確認。部分用戶為節省時間采用 “快速預冷” 模式，雖能縮短至 20 分鐘，但會導致壓縮機過載運行，年均故障率提升 2-3 倍。

綜上，兩箱式冷熱沖擊箱的預冷 / 預熱環節并非流程冗余，而是通過穩定溫度場、保證沖擊強度、規避樣品損傷，為測試結果的有效性保駕護航。在工業質量檢測體系中，這一環節是不可省略的 “地基工程”，直接決定著環境模擬測試的可信度。

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