Hållbarhet (teknik)

Den hållbarhet (även "livslängd" ) inom teknik beskriver den tid som ett tekniskt system eller ett föremål kan användas utan att ersätta kärnkomponenter eller fullständigt misslyckande .

Livslängd och underhållsintervall

För att kunna förutsäga en livslängd måste driftsförhållandena som kan förväntas först klargöras

  • Specificerad användningstid
  • Arbetstemperaturer
  • Mekaniska belastningar
  • Medieexponering
  • Strålningsexponering

Innan livslängden uppnås är det dock ofta nödvändigt med underhållsarbete ( tid mellan översyn TBO), vilket är nödvändigt på grund av maskinens, systemets eller verktygets kortare driftstopp . Livslängden beskriver den tid som detta tekniska system eller objekt teoretiskt kan användas utan avbrott, dvs dygnet runt (24 timmar om dygnet, 7 dagar i veckan).

Exempel: Med en livslängd på 8 år antas att maskinen kan användas 24 timmar om dygnet i 8 år utan utbyte av kärnkomponenter eller helt fel.

Slutet på livslängden kan bestämmas av olika händelser och kriterier:

  • Slitage eller brott gör vidare användning omöjlig.
  • Underhållsarbetet gör inte att ytterligare drift verkar förnuftig.
  • Från början var anläggningen endast avsedd för en definierad tidsperiod (som en raket för bara en uppskjutning).

Moderna system, särskilt maskiner som har tillverkats i lätt konstruktion , är ofta endast avsedda för en viss livslängd. Med dem är komponenterna utformade på ett sådant sätt att sannolikheten för att de går sönder ökar mycket kraftigt efter slutet av den planerade livslängden ( badkarkurva ). Vetenskaplig kunskap om material och de belastningar som uppstår gör det möjligt att förutsäga livslängden för vissa standardmaskinelement ganska exakt.

Livsmått

Information om livslängden är objektrelaterad, för tekniska system vanligtvis under driftstid , för byggnader i år . Icke-tidsinformation är också möjlig: för linjära styrningar men även för bilmotorer och andra kör- och flygplanskomponenter ges ibland också livslängden i kilometer och för pumpar också som leveranshastighet i liter eller kubikmeter .

Ytterligare dimensioner i produktens livscykel är:

Särskilda ämnesområden

Anordning och anläggning konstruktion

Elektroniska komponenter

Livslängden (i h) för komponenter för elektronik är tiden från början av en last till felet för en definierad procentandel av ett parti som används. Felen kan vara totalt fel eller förändringsfel. När det gäller kopplingsbelastningar (t.ex. reläer , superkondensatorer ) specificeras också livslängden i ett antal möjliga kopplingscykler .

Glödlampor

När det gäller ljuskällor som lysrör, glödlampor och halogenlampor görs en åtskillnad mellan "livslängd" och "livslängd" eller "upprätthållande av ljusflöde". Livslängden anger den tidsperiod under vilken den angivna procentandelen av ljuskällorna misslyckades. På grund av den långa livslängden för en LED är ”livslängd” ganska olämplig. De mer lämpliga termerna "livslängd" eller "lumenunderhåll" beskriver hur mycket ljusflödet hos en LED minskar under den angivna perioden.

Följande nomenklatur används här: Det så kallade L-värdet indikerar det relativa ljusflödesunderhållet, följt av en bokstav (B, F, C) med ett ytterligare tal som anger den relativa populationen, det första värdet måste uppfyllas.

Följande medelvärde: B är upprätthållandet av ljusflöde utan att ta hänsyn till totala fel, F tar också hänsyn till totala fel och C tar slutligen endast i betraktande totala fel, varvid L-värdet logiskt alltid är 0 (t.ex. L0 / C10 - här 10% skulle vara trasig)

Typiska värden är L70 / B50 30 000 h, L80 / B50 50 000 h eller för premium-lysdioder också L80 / B10 50 000 h. En exemplifierande livslängdsspecifikation från B10 anger att 10% av alla lampor avger ett ljusflöde under L-värdet under den angivna tiden. Per definition betyder detta ännu inte att LED-lampan inte fungerar. En (exemplifierande) livslängdsspecifikation för L80 indikerar sedan den period då en lampa fortfarande har 80% av det angivna ljusflödet. Livslängden för lysdioder idag är vanligtvis minst 50 000 driftstimmar och mer. Detta betyder den tidsperiod inom vilken lysdioderna fortfarande levererar det återstående ljusflödet definierat av L-värdet i genomsnitt. Värdena bestäms med hjälp av en mätning med LM-80-metoden under en viss tidsperiod. Den angivna perioden, t.ex. B. 50 000 h extrapoleras sedan med användning av TM-21-metoden. Den angivna perioden kan maximalt vara 6 gånger den uppmätta perioden.

Konstruktion

För byggnader - en undergrupp av tekniska system som strukturella system - beror den totala livslängden i allmänhet på konstruktionens livslängd . Den livslängd är oftast mycket kortare.

Materialteknik

Mätningar av trötthet:

Rymdfärder

Livstid betyder tidssatelliterna förblir i omlopp ; förutom deras livslängd som en enhet beror det på det bränsle som transporteras: På låga banor finns det fortfarande så mycket atmosfärisk friktion att satelliter regelbundet lyfts till sin ursprungliga bana genom att accelerera (vägkorrigering).

Förlängning av svetsade konstruktions livslängd

Cykliskt belastade svetsar utsätts ofta för en svetssömbehandling för att förlänga livslängden .

Se även

Individuella bevis

  1. ↑ Christian Bonten: Plastics Introduction and Basics , Hanser Verlag, 2014
  2. ↑ IEC / PAS 62717 .
  3. ↑ Ljusrådgivare: Vad betyder L80 B10 för LED-lampor? I: Light Adviser. 27 mars 2021, åtkomst till 5 juni 2021 (amerikansk engelska).