Lebensdauertests

Lebensdauertests, auch Zuverlässigkeits- oder Lebensdauerprüfungen genannt, sind Verfahren, die darauf abzielen, die erwartete Lebensdauer eines Produkts sowie dessen Zuverlässigkeit zu bestimmen. Dazu werden Proben unter erhöhten Belastungen betrieben, um Abnutzung und Ausfälle zu beschleunigen. Die Ergebnisse dienen der Auslegung, dem Wartungs- und Garantieumfang sowie der Risikoabschätzung im Betrieb.

Wichtige Methoden sind beschleunigte Lebensdauertests (accelerated life testing, ALT) sowie stufenweises oder hochbeschleunigtes Testen (HALT, HALT/HASS). Typische Stressgrößen sind Temperatur, Spannung, mechanische Belastung, Feuchte und Vibration. Oft werden mehrere Stufen verwendet (Step-Stress) oder Systeme bei konstanter, erhöhter Belastung betrieben, bis der Ausfall eintritt.

Zur Auswertung werden Lebensdauerverteilungen modelliert, meist mit Weibull-, Exponential- oder Lognormalverteilungen. Aus der Analyse ergeben sich Kennwerte wie MTBF/MTTF, Ausfallraten und Zuverlässigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt. Umgang mit zensierten Daten ist gängig. Die Extrapolation aus beschleunigten Tests in den Normalbetrieb erfordert Validierung der Annahmen, da beschleunigte Stressarten oft andere Ausfallmechanismen hervorrufen.

Bei der Planung werden Stichprobengröße, gewünschte Konfidenz, Testdauer, Kosten und Sicherheitsaspekte berücksichtigt. Standards wie IEC 60068-Reihe (Umweltprüfungen) und MIL-HDBK-217 unterstützen Reliability-Analysen; Unternehmen nutzen zusätzlich lebensdauertest-spezifische Protokolle.

Anwendungsgebiete umfassen Elektronik, Mechanik, Batterien, Infrastrukturequipment und Kunststoffkomponenten. Die Ergebnisse helfen bei Produktverbesserungen, Zuverlässigkeitsabschätzungen, Wartungsplänen und Garantiepolitik.

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