Lebensdauerprüfung

Was ist eine Lebensdauerprüfung?

Bei einer Lebensdauerprüfung wird im Grunde genommen eine künstliche Alterung der Prüflinge herbeigeführt. Dies dient dazu, Schwachstellen zu erkennen, die sonst erst nach längerer Betriebszeit aufgefallen wären. Werden Produkte im Langzeitbetrieb getestet, kann man ihre Lebensdauer bestimmen bzw. ihr zu erwartendes Alterungsverhalten abschätzen.

Mit Lebensdauerprüfungen wird die Lebensdauer eines Produktes unter normalen oder unter erschwerten Bedingungen getestet. Die Ergebnisse werden dann in Hinblick auf reale Nutzungsbedingungen ausgewertet. Mögliche Tests, die in den Bereich Lebensdauerprüfung fallen, sind z. B. Untersuchungen von Bauteilen, Geräten oder Produkten unter Spannungs- und Druckbelastungen oder mittels thermischer Beanspruchung durch Temperaturen. Dabei wird der Zeitpunkt festgestellt, zu dem einzelne Bauteile verschleißen. Außerdem wird nach Möglichkeit bestimmt, welche Faktoren dabei eine Rolle spielen und wie sich die Produktlebenszeit möglicherweise verlängern lässt.

Die Lebensdauer von elektrischen Produkten ist in vielen Fällen durch die Lebensdauer der enthaltenen elektrischen Isoliersysteme begrenzt. Thermische, mechanische, elektrische und/oder andere umweltbedingte Einflüsse können die Lebensdauer eines Produktes verringern. Es hat sich bewährt, temperaturbeständige Materialien für elektrische Isoliersysteme zu wählen, um die geforderte Betriebslebensdauer zu erreichen. Eine Lebensdauerprüfung kann aber auch bei anderen Bauteilen Aufschluss über die zu verwendenden Materialien geben.

Eine relevante Methode der Lebensdauerprüfung ist die Einlagerung unter erhöhter Temperatur. Dafür wird der Prüfling z. B. wie bei der Medizinprodukte-Norm ASTM F1980 bei 55 °C eingelagert. Während einer Lebensdauerprüfung werden in der Regel Tages- und Jahreszyklen in einer Klimakammer simuliert, die 2.000 bis 3.000 Stunden betragen können. Die Messgeräte arbeiten autonom, Störungen werden sofort gemeldet. So können große Datenmengen inklusive aller Störungen erfasst werden. Anschließend werden die Daten aus der beschleunigten Alterung mit den Daten der Echtzeitalterung abgeglichen und ausgewertet.

Welche Produkte benötigen eine Lebensdauerprüfung?

Eine Lebensdauerprüfung ist für viele elektrische, mechanische und mechatronische Produkte gesetzlich vorgeschrieben, da sie ständigen äußeren Einflüssen ausgesetzt sind. Die Prüfung gibt Aufschluss über die zu erwartende Lebensdauer von Produkten, von einzelnen Bauteilen und deren Wechselwirkungen. So können Aussagen über die mögliche Verwendungszeit von Produkten gegeben werden. Produkte, die eine Lebensdauerprüfung benötigen, sind etwa:

• Haushaltsgeräte wie z.B. Backofentüren (Kochfelder- und Kochplattenprüfung), Waschmaschinen, z.B. gem. EN 60335-2-7 (Alterungsprüfung für elastomere Bauteile oder die Lebensdauer der Deckel- und Türverriegelungen), Staubsauger, z.B. gem. EN 60312-1: Staubsauger für den Hausgebrauch - Prüfverfahren zur Bestimmung der Gebrauchseigenschaften (z.B. die Untersuchung der Stoßbeständigkeit oder der Lebensdauer des Schlauchs unter Biegebeanspruchung)
• Mikrochips, z.B. gem EN 60749-23: Lebensdauer bei hoher Temperatur für Halbleiterbauelemente
• Solarmodule, z.B. gem. EN 60749-5: Halbleiterbauelemente - Mechanische und klimatische Prüfverfahren - Teil 5: Lebensdauerprüfung bei konstanter Temperatur und Feuchte unter elektrischer Beanspruchung
• Materialprüfung, beispielsweise Lebensdaueruntersuchungen an Metallen, z.B. gem. ISO 12107:2012: Metallische Werkstoffe - Ermüdungsprüfung, oder an faserverstärkten Kunststoffen, z.B. gem. ASTM C1360-17: Standard Practice for Constant-Amplitude, Axial, Tension-Tension Cyclic Fatigue of Continuous Fiber-Reinforced Advanced Ceramics at Ambient Temperatures

Wo kann ich Lebensdauerprüfungen durchführen lassen?

Mit testxchange können Sie Lebensdauerprüfungen nach nationalen und internationalen Standards durchführen lassen (z.B. DIN, EN, ISO, ASTM, IEC und CISPR). Dafür wählt testxchange aus einer Vielzahl von Partnerlaboren das jeweils geeignete aus, um verschiedenste Produkte einer Lebensdauerprüfung unterziehen können. Wir unterstützen so z.B. Hersteller, OEM oder Einzelhändler, die Lebensdauerprüfungen für ein bestehendes Produkt oder dessen einzelne Bauteile durchzuführen möchten. So stellen Sie mit uns die Sicherheit Ihrer Produkte sicher.

Mit testxchange stehen Ihnen hausinterne Projektingenieure mit fachlicher Expertise zur Seite, die mit Ihnen zusammen den Bedarf an Lebensdauerprüfungen für Ihre Produkte ermitteln. So können Sie für Ihre Produkte notwendige Zertifikate erhalten, indem sie alle international und national geforderten Standards einhalten.