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Ensaios HALT: por que investir em ensaios de vida altamente acelerados

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Novos produtos surgem em uma velocidade cada vez maior e isso se deve, em grande parte, aos rápidos avanços na tecnologia e ao contínuo aumento da demanda por parte dos consumidores.

Por outro lado, essas soluções também vêm se tornando mais complexas, em virtude de uma exigência do mercado por um melhor desempenho a cada nova geração.

Nesse sentido, segundo a NBR 5462, a confiabilidade de um produto é a probabilidade de um item desempenhar a função requerida sem falha em condições especificadas durante um período de tempo. Confiabilidade nada mais é do que a qualidade ao longo do tempo.

Da perspectiva do consumidor, a baixa confiabilidade reflete-se em falhas mais frequentes ou que ocorrem mais cedo do que o esperado. Isso implica em maiores custos de manutenção, reparo ou mesmo de reposição do produto.

Já do ponto de vista do fabricante, isso tem impacto direto nas vendas, principalmente a partir da insatisfação dos clientes. Além disso, a baixa confiabilidade provoca um aumento nos custos com garantia e pode afetar fortemente a reputação da empresa no mercado.

Mesmo significativas, essas consequências talvez nem sejam as mais graves. Isso porque, de maneira geral, a incapacidade de um produto funcionar corretamente pode comprometer seriamente questões relacionadas à segurança dos usuários, inclusive com risco à vida.

Com a finalidade de se tornarem mais competitivas, empresas de praticamente todos os setores buscam formas para reduzir o tempo dedicado à avaliação e comprovação da confiabilidade dos seus produtos, bem como para mitigar o risco de falhas prematuras.

Assim, a utilização de métodos preventivos de ensaios mais eficientes auxilia na redução dos custos em função de problemas associados ao projeto ou mesmo ao processo de montagem dos produtos. 

Uma das técnicas de ensaio que contribuem de forma qualitativa para identificar o elos mais fracos na concepção do produto e nos processos de fabricação é a técnica de ensaio HALT.

O que é HALT: Highly Accelerated Limit Test

HALT significa Highly Accelerated Limit Test, chamado em português de Ensaio de Vida Altamente Acelerado.

A finalidade dos ensaios HALT é reconhecer os pontos fracos do projeto, suas falhas prematuras e os limites da tecnologia do produto para que sejam corrigidos por modificações no projeto. 

Com isso, busca-se aumentar a robustez do produto, contribuindo diretamente para o aumento da confiabilidade.

Importante lembrar que HALT é um método para melhorar a confiabilidade e não para determinar qual a confiabilidade.

No HALT o produto é submetido a estresses de temperatura, ciclagem térmica, vibração e combinados, em níveis muito acima dos determinados pela sua especificação, permitindo identificar os limites operacionais e destrutivos da tecnologia. 

Essa  metodologia foi desenvolvida para identificar falhas em um curto período de tempo (3 a 5 dias) e, assim, permitir a realização de modificações ainda durante as fases iniciais de desenvolvimento do projeto do produto.

Essa técnica, muito utilizada durante as etapas de desenvolvimento de produto , também pode ser utilizada para produtos já comercializados e que por algum motivo vão passar a ser montados em um novo fornecedor ou mesmo receber componentes de um novo fornecedor. Isso permite avaliar o mesmo produto, porém analisando a qualidade de fornecimento dos diferentes fornecedores.

Exemplo disso, podemos comparar o mesmo produto montado em diferentes empresas de manufatura eletrônica de forma avaliar a montadora com o processo mais controlado, mudanças no processo de aplicação de pasta de solda, substituição de ligas de solda estanho-chumbo por lead free para verificar os resultados obtidos. 

São inúmeras as oportunidades de avaliação utilizando a técnica HALT, devido aos tempos de resposta e resultados serem obtidos em apenas 3 a 5 dias de ensaio.

E isso é fundamental não apenas para resguardar a empresa, como comentamos, mas também para garantir a segurança dos usuários e reduzir custos com recalls e remodelagens.

Câmara HALT: o que é e como funciona

Os ensaios HALT são realizados dentro de uma câmara especial, que é capaz de estimular o produto a níveis de estresse muito acima das condições de uso, excedendo os limites especificados no projeto.

Nesse tipo de ensaio é feita a combinação de diferentes tipos de estresse causadores de falha em produtos eletrônicos: 

  • Temperatura escalonada frio
  • Temperatura escalonada quente
  • Variação rápida de temperatura
  • Vibração
  • Combinado de vibração e variação rápida de temperatura

As câmaras HALT conseguem trabalhar em faixas de temperaturas extremas, podendo variar de frio intenso -100 ºC a altas faixas de calor a 200 ºC. 

Em relação à vibração, os equipamentos para Ensaio de Vida Altamente Acelerado operam em diferentes faixas, com amplitude que varia de grandezas (5 a 50 Grms)

Como é feito o Ensaio de Vida Altamente Acelerado

No ensaio HALT, o estresse é aplicado para se obter até o produto falhar. É importante que durante a aplicação dos estresses térmicos e de vibração o produto esteja sendo monitorado constantemente, de modo a permitir identificar o exato momento da falha e o que falhou. 

Os níveis de estresse são incrementados até que as fraquezas do produto apareçam, permitindo identificar os limites de funcionamento da tecnologia do produto e os limites destrutivos.

Por que investir nos Ensaios HALT?

Os ensaios HALT podem trazer uma série de benefícios para a empresa, além dos ganhos que já foram citados, como resguardar a imagem da companhia e evitar custos de recall e manutenção desnecessários.

Em muitas empresas o produto faz parte do serviço oferecido, ou seja, é vendido um serviço específico e o produto eletrônico faz parte desse serviço. Em resumo: a empresa não comercializa o produto.

Essas empresas muitas vezes não acham necessário realizar um ensaio HALT, pois se o produto apresentar algum tipo de problema, existe uma receita recorrente que cobriria os custos de reparo e substituição do equipamento em campo.

Entretanto, quando pensamos em produtos eletrônicos com alto valor agregado e, somando-se a isso, a produção em grande escala, os custos de recall, para acionar um representante técnico para reparo, logística de envio, entre outros, podem acarretar em prejuízos significativos para as empresas.

A utilização da técnica HALT torna os produtos eletrônicos mais robustos, fornecendo feedbacks para os projetistas em apenas uma semana. São muito significativos os ganhos proporcionados com as melhorias dos projetos realizadas após a identificação das falhas provocadas pelo ensaio HALT.

Muitas empresas veem a realização de ensaios HALT como custo de desenvolvimento, porém as empresas que já contrataram e tiveram a experiência de realizar um ensaio HALT  reafirmam que é um grande retorno por um baixo investimento.

Laboratório de Confiabilidade Eletrônica da CERTI

A CERTI conta com uma estrutura completa para auxiliar no planejamento, na preparação e na execução de Ensaios HALT. Além disso, conta com uma equipe especializada de manufatura eletrônica auxiliando e dando suporte para a realização dos ensaios

O LabFaber está localizado em Florianópolis, no Sapiens Parque, com disponibilidade flexível de agendamento. 

O laboratório é equipado com duas câmaras. Uma câmara de temperatura e umidade da Fabricante Weiss de 1.500 litros com faixas de temperatura entre -40°C a 180°C e a câmara HALT..

Idealizado pela CERTI, o LabFaber é uma plataforma para desenvolvimento, experimentação e capacitação da transformação digital na indústria, com foco em aumentar a competitividade das empresas no mercado.

Entre em contato conosco e saiba como tornar a sua empresa uma parceira da CERTI.

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