IP保護レベルは何kPaを測定するのか？ 気密試験機のパラメータ設定に関する実践ガイド

電子機器製造、新エネルギー、家電製品、セキュリティ、自動車産業における防水性能の需要の高まりに伴いIP66、IP67、IP68、IP69など「高保護等級認証」。 製品開発と大量生産に欠かせない重要なノードとなっている。

製造会社の日々の生産の中で、多くのエンジニアが重大な問題に遭遇する：

顧客はIP67/IP68に合格することを望んでいるが、気密性試験にはどれくらいの試験圧を使用すべきか？圧力のバランスと安定にかかる時間は？リークリミットの設定方法は？

この問題は単純に見えるかもしれないが、複雑な工学的判断を伴う。なぜならIP等級は防水性を定義するもので、気密性試験は気体を使用する。--両者の変換関係は、単純な圧力値よりもはるかに複雑である。

Ⅰ. なぜIP保護レベルを気密試験で検証する必要があるのですか？

というのがIPX7/IPX8/IPX9防水の本質である。外部水圧が製品に入らない".
そして、水圧と気圧の間には変換可能な関係がある。等価空気圧エアチェック」は、浸漬圧力またはフラッシング圧力をシミュレートすることができる。エアチェックには次のような利点があります：

1. 製品に損傷なし機械全体の水没による電子機器の故障を避けるため。
2. 速いテスト速度判定スピードは3～5秒と速く、大量生産工場に適している。
3. 定量的な漏洩水質検査よりも正確な検査データ(マイクロリークレベル）.
4. 完全検査可能サンプリング漏れのリスクを減らし、市場に不良品が出回るのを防ぐ。

精密工学の独立性4チャンネル気密計

したがって、大量生産部門では気密試験機異なるIP等級の「防水性」を検証する主要な手段となる。.

II. IP66/IP67/IP68/IP69対応気密試験圧力基準値

以下の圧力値は、安全マージン、構造強度、ライン効率を考慮した、業界で実証済みの等価水圧換算値です。
ほとんどの家電製品、家庭用電化製品、自動車、セキュリティ製品に最適(顧客が特殊な労働条件を有している場合は、追加の検証を実施する必要がある）.

IP66（強力ウォータージェット）

• 対応する等価圧力5～10kPa（正圧）
• 推奨検査機器JC-TCシリーズ直圧式気密試験機/JC-LM5008 ガス流量検出器
• 標準的な試験時間5~10秒

IP66は噴霧の下でのオリフィスの密閉性を重視しており、深い水圧は求めていないので、圧力が高すぎる必要はない。

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IP67（水深1mに30分間浸漬可能）

水深1メートル ≒ 水圧9.8kPa
検出の安全マージンを考慮すると、推奨される：

• 試験圧力10～15kPa（正圧または負圧）
• 推奨検査機器JC-TCシリーズ直圧式気密試験機/JC-FY80範囲負真空リークディテクタ
• 標準的な試験時間10~30秒

ブレスレット、時計、小型電子製品、屋外照明機器などに適しています。

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IP68（連続水没、メーカー規定深度）

この定義の本質的な問題点統一基準はない。

一般的な定義：

• 家電製品：1.5～3メートル（15～30kPa）
• 産業機器：3～5メートル（30～50kPa）
• 特殊用途：10メートル以上（100kPa以上）

推奨試験圧力範囲：15～100kPa（企業規格による）

• 推奨検査機器JC-TCシリーズ直圧式気密試験機/JC-LZ10020範囲定量気密試験機
• 標準的な試験時間10~40秒

IP68は密閉構造に対する要求がより厳しく、組み立ての一貫性に依存するため、デバイスの安定性は高くなければならない。

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IP69 / IP69K (高温、高圧洗浄)

IP69(またはIP69K）は最高レベルの防水基準である。
80±5℃の高温＋80~100barのフラッシング水の組み合わせ。

水圧→空気圧は直接等価変換できないため、業界では経験値を等価試験として使用している：

• 推奨試験圧力80~120 kPa(一部の複雑な製品では150kPaまで）。
• 推奨検査機器::JC-DL2-HH100 陽圧・陰圧定量気密試験機/JC-CD10005 差圧式定量気密試験機
• 標準的な試験時間30~60秒

銘記する::IP69等級は、構造強度の検証（圧力試験）と組み合わせる必要があります。.

III. 気密試験に有効なパラメータを定義するには？

1.試験圧力の科学的決定

派生式::

試験圧力＝使用深度換算圧力×安全係数×構造補正係数

安全係数の代表的な値：
- 硬い構造物（金属）：1.3～1.5
- 柔軟構造（プラスチック）：1.5～2.0
- 複合構造: 2.0-2.5

構造補正係数：
- シンプル・シール（単一車線シール）：1.0
- 複雑なシール（複数のシール）：0.8
- 接着構造: 1.2-1.5

2.安定化時間の最適化

電圧安定化プロセスの物理的意義：ガスを製品内部の隅々まで十分に拡散させ、圧力平衡を達成する。.

影響要因::

• 製品量容積が大きいと圧力安定時間が長くなる
• 連絡線長いラインはガス移動の遅れを増加させる
• シーリング弾性エラストマーシールは圧縮から回復するのに時間がかかる。

典型的な経験値::

V < 50cm³：安定化時間0.5-1秒。
50cm³ < V < 500cm³：安定化時間1～3秒。  
V > 500cm³：安定化時間3～5秒

プレシジョン・エンジニアリングの最適化技術スルー圧力プロファイルのリアルタイムモニタリングのためのインテリジェントアルゴリズム電圧安定化完了の瞬間は動的に決定される。安定化時間を30～50%短縮.

3.テスト時間のトレードオフ

長時間＝高感度＝低収量

これは工学における典型的な多目的最適化問題である。

意思決定モデル::

最適試験時間＝f（漏れ検出率、生産ビート、誤判定コスト）

以下の条件を満たす場合、試験時間を短縮することができる：
1.シンプルな製品構造と単一リーケージモデル
2.高い合格率（>99%）、過剰なスクリーニングの必要なし
3.厳しい生産リズムの要求

試験時間の延長が必要な場合：
1.製品がゆっくりと漏れるリスク
2.極めて高い品質要求（医療、航空）
3.リワーク・コストはテスト・コストよりはるかに高い

4.判断基準の定量化

つの表現::

表現スタイル	単位	物理的意味	適用シナリオ
圧力減衰	ΔP（PaまたはkPa）	試験時間中の圧力降下値	硬質構造製品
リーク率	Q（Pa・m³/sまたはml/min）	単位時間当たりのガス漏れ	柔軟な構造または通気性のある製品

判定基準を決定する実験的方法::

ステップ1：適格性既知のサンプルを10個用意する。
ステップ2：既知の不具合（製造上の欠陥）を含むサンプルを10個用意する。
ステップ3：別々にテストし、データ分布を記録する
ステップ4：適格サンプルの95%信頼区間の上限値を判定閾値として選択する。
ステップ5：検出された不合格検体100%の検証

精密工業技術は、検証用プロトタイプと合わせて「最適なソリューション」を提供します。限度額逆算サービス「リークをより科学的に定量化することができます。

Ⅳ. 製品ごとに試験方法を選ぶには？

製品タイプ	推奨試験方法	理由書
スマートウェアラブル	容積法／負圧法	小型キャビティ、高感度要求
携帯電話部品	正圧/差圧	高速、安定、大量生産に最適
自動車用ランプおよびランタン	フロー法／差圧法	内部容積が大きく、安定性が必要
バッテリーケース	圧力バースト試験＋差圧法	高い強度要求
防犯カメラ	容積法／陽圧法	マルチストラクチャー・アセンブリ

セイコーは、さまざまな業界で何万ものアプリケーションを提供している。正しい試験原理を選択することは、単に試験圧力を上げることよりも重要である。

V. 企業レベルのIP気密性試験基準をどのように確立するか？

ステージ1：パラメータ探索期間（1～2週間）

目的パラメータの初期実行可能範囲を見つける

主要業務::

1. 適格性が確認されているサンプルを10～20検体収集する
2. 既知の不適合（または製造上の欠陥）のあるサンプルを5～10個収集する。
3. 異なる圧力下での識別能力をテストする
4. パラメータ範囲の初期決定

フェーズ2：パラメータ検証期間（2～4週間）

目的パラメータの最適化と安定性の検証

主要業務::

1. 予備パラメータを用いた小ロット試験（100～500個
2. 統計的合格率、誤判定率、判定ミス率
3. 目標品質レベルを達成するためのパラメータ調整
4. 気密試験に関する操作説明書の作成

第3段階：パラメータ固化期間（1～2ヶ月）

目的大量生産の検証

主要業務::

1. 量産ラインへの完全ロールアウト
2. CPK、PPKなどの工程能力指標を継続的にモニタリングする。
3. パラメータ変更管理プロセスの確立
4. 設備と工程の最終認証完了

ステージ4：継続的最適化期間（長期）

目的データに基づく継続的改善

主要業務::

1. テストデータの傾向を毎月分析
2. 異常バッチの特定と原因究明
3. 製品改良に伴う試験パラメータの調整
4. 定期的な機器の校正とメンテナンス

概要

IP防水等級の気密性試験のためのパラメータ設定は、基本的に、次のようなものである。エンジニアリングの最適化単純な数値のルックアップテーブルではない。

3つの基本原則::

1. 物理学の本質を理解するガスは水とは違うし、試験圧力も単純には換算できない。
2. データに基づく意思決定経験的に推測するのではなく、実験的に検証する。
3. 継続的な最適化の繰り返しパラメータは固定値ではない。

コア・フォーミュラ::

最適化パラメータ = f(製品特性、品質要求、生産性、コスト制約)

この関数の各変数を明確に分析できたとき、あなたの製品に最適なパラメータ設定ソリューションが見つかったことになります。

IP等級気密試験のパラメータ設定という課題に直面した場合。プレシジョンエンジニアリングは、無料の技術コンサルティングとパラメータ最適化サービスを提供しています。我々は機材だけでなく、方法論も提供する。私たちは設備だけでなく、方法論も提供します。

原文ママ本稿の執筆者深センJingchenggongke技術Co., 株式会社テクニカル・チームが執筆。データソース精密エンジニアリング社内のテストデータと顧客事例。