Lumonite bei MIL-STD- und Toptester-Tests

Die Geschichte der Lumonite Compass begann im Jahr 2014 mit der Markteinführung der ersten Version einer Stirnlampe, die später zu einem enormen Erfolg werden sollte. Im Laufe der Jahre wurden Design, Funktionen und Langlebigkeit kontinuierlich auf die Probe gestellt und verbessert, denn „gut genug“ ist für die Compass keine Option – nur die absolut beste Qualität kommt in Frage. Nun, da wir uns dem Jahr 2023 nähern, wurde die neueste Compass v.7 von Toptester einem ultimativen Dauertest unterzogen, der Staub-, Wasser- und Stoßfestigkeitstests sowie Tests nach dem Militärstandard MIL-STD hinsichtlich Temperaturschwankungen, Luftfeuchtigkeit und Stoßfestigkeit umfasste.

Nach diesen strengen, unabhängigen Tests sind keine ausgefallenen Marketingfloskeln nötig – die Ergebnisse sprechen für sich!

Alle Tests wurden in einer unabhängigen Prüfeinrichtung in Rovaniemi, Finnland, von Toptester, einem zertifizierten ISTA-Prüfunternehmen (International Safe Transit Association), durchgeführt. Toptester ist auf objektive Umwelt- und Zuverlässigkeitsprüfungen spezialisiert und gewährleistet vertrauenswürdige und unvoreingenommene Ergebnisse. Detaillierte Testergebnisse und offizielle Unterlagen finden Sie im vollständigen Testbericht in diesem Artikel.

Falltest – Extreme Stoßfestigkeit

Beim Schocktest hielt die Lumonite Compass einer Beschleunigung von 20.000 G stand, ohne zu zerbrechen. Das Gehäuse hat sich leicht verformt, der speziell darauf ausgelegt war, die Lampe bis an ihre Bruchgrenze zu bringen und ihre tatsächliche Ausfallschwelle zu ermitteln.

Die Beschleunigung beim ersten Fall betrug 1.500 G, und die Beschleunigung wurde bei jedem weiteren Fall um 500 bis 1.500 G erhöht. Der Plan sah vor, die Beschleunigung des Falls so lange weiter zu erhöhen, bis die Lampe zerbrach oder eine Kraft von 20.000 G erreicht war (der Maximalwert des im Test verwendeten Geräts). Die Lampe überstand den Fall ohne zu zerbrechen, und die maximale Beschleunigung wurde erreicht. Dies allein hätte bereits ausgereicht, um den Test zu bestehen, doch man beschloss, die Lampe einer echten Herausforderung auszusetzen und den 20.000-G-Schock zehnmal zu wiederholen. Ziel war es, den Punkt zu ermitteln, an dem die Lampe versagt, doch leider war die Leistungsfähigkeit der Ausrüstung begrenzt, sodass Beschleunigungen über 20.000 G nicht getestet werden konnten. Der Test wurde beendet, nachdem zehn Fallversuche mit einer Kraft von 20.000 G durchgeführt worden waren und die Lampe immer noch funktionierte. Die Tatsache, dass die Kraft ausreichte, um den Lampenrahmen zu verziehen, wodurch sich der Akku im Rahmen verklemmen konnte, spricht Bände über die enorme Kraft des Tests. Abgesehen davon funktionierte die Lampe einwandfrei.

Das Testprotokoll finden Sie hier: Toptester-Falltest – Lumonite Compass

Das Lampengehäuse hat sich während des Tests leicht verformt, doch die Lampe blieb auch nach dem Test voll funktionsfähig.

IPXX – Wasser- und Staubbeständigkeit

Im Wasser- und Staubschutz-Test wurde die IP-Schutzart der Leuchte gemäß der Norm IEC 60529 geprüft. Ziel des Tests war es, festzustellen, ob die Leuchte die ihr zugewiesene Schutzart IP69 erfüllt, was bedeutet, dass sie vollständig vor Staub und Wasser geschützt ist. Die höchste IPX9-Stufe für Wasserdichtigkeit bedeutet, dass das Prüfobjekt hohem Druck (8.000–10.000 kPa) und einer Wasserstrahlgeschwindigkeit von 14–16 l/min standhalten muss, wobei das Wasser aus nächster Nähe (10–15 cm Entfernung) auf die Oberfläche gesprüht wird. Beim IPX9-Test wurde die Leuchte auf einen Drehständer gesetzt, der sich mit einer Geschwindigkeit von 5 Umdrehungen pro Minute drehte. Die „Compass“ wurde 30 Sekunden lang (pro Richtung) mit Hochdruckwasser bei einer Temperatur von 80 °C bis 5 °C aus vier verschiedenen Richtungen (0°, 30°, 60° und 90°) mit einer Durchflussrate von 15 l/min besprüht. Die Compass hat den Test mit Bravour bestanden: Die Leuchte funktionierte nach dem Test völlig normal, im Gehäuseinneren, d. h. im Batteriefach, wurde kein Wasser festgestellt, und es gab keine äußeren Anzeichen für eine Beschädigung der Leuchte.

Das Prüfprotokoll finden Sie hier: Topterster IPX9-Prüfprotokoll – Lumonite Compass

Beim IPX9-Test wurde Wasser mit Temperaturen zwischen 80 °C und 5 °C aus vier verschiedenen Richtungen mit einer Durchflussrate von 15 l/min auf die Leuchte gesprüht.

Der Zweck des Staubdichtheitstests besteht darin, sicherzustellen, dass die Leuchte gemäß der Schutzart IP6X vollständig staubdicht ist. Das bedeutet, dass nach dem Test kein Staub im Batteriefach sichtbar sein darf. Für diesen Test wurde die Compass in eine Vötsch VDT 1000 A-Staubkammer eingesetzt, und am Batteriefach der Leuchte wurde eine Vakuumpumpe angeschlossen. Die Vakuumpumpe hielt den Druck im Batteriefach unter dem Umgebungsluftdruck in der Kammer, sodass das bei der Prüfung verwendete Talkumpuder in das Leuchtengehäuse gesaugt würde, falls es Stellen im Gehäuse gäbe, die die IP6X-Klassifizierung nicht erfüllen.

Die Staubkammer wurde mit 2 kg Talkumpuder pro Kubikmeter befüllt, und mithilfe einer Vakuumpumpe wurde Luft aus der Staubkammer durch das Leuchtengehäuse gesaugt. Hätte es Stellen am Leuchtengehäuse gegeben, die nicht der Schutzart IP6X entsprachen, wäre zusammen mit der Luft auch Talkumpuder in das Gehäuse gelangt. Der Test war so ausgelegt, dass Luft mit einer Menge, die dem 80-fachen des Lampenvolumens entsprach, durch das Lampengehäuse gesaugt wurde, wobei der Luftdurchsatz jedoch höchstens 60 Lampenvolumina pro Minute und der Druck höchstens 2 kPa betragen durfte.

Um die Leuchte einem ultimativen Test zu unterziehen, wurde in der Kammer Talkumpuder verwendet, das so fein war, dass die Partikelgröße mit bloßem Auge nicht zu erkennen war. Tatsächlich war der Staub so fein, dass er durch ein Sieb aus quadratischen Maschen mit einem Drahtdurchmesser von 50 µm und einem Maschendurchmesser von 70 µm hindurchpasste.

Nach dem Test wurde kein Talkumpuder im Batteriefach der Lampe gefunden, und die Lampe bestand den IP6X-Test einwandfrei.

Das Prüfprotokoll finden Sie hier: Toptester IP6X – Prüfdokumentation – Lumonite Compass

Im IP6X-Test wurde die Leuchte sehr feinem Talkumpuder ausgesetzt, das an keiner Stelle in das Gehäuse eindrang.

MIL-STD-Standardtests

Zusätzlich zu den oben genannten Tests wurde die Multifunktionsleuchte LUMONITE Compass gemäß der Norm MIL-STD-810H unter extremen Bedingungen getestet.

„Der MIL-STD-Test ist eine Reihe von Normen, die vom US-Verteidigungsministerium veröffentlicht wurden. Ziel des Tests ist es, die Auswirkungen der Umgebung auf die Lebensdauer von Geräten oder Produkten zu ermitteln. Zudem wird die Leistungsfähigkeit von Materialien untersucht, wenn diese während ihrer Nutzungsdauer Umwelteinflüssen ausgesetzt sind. MIL-Tests dienen dazu, Produkte zu prüfen, die für den Einsatz unter extremen Bedingungen vorgesehen sind. Hersteller solcher Geräte und Produkte müssen sicherstellen, dass das Produkt tatsächlich für extreme Bedingungen geeignet ist. In der Praxis umfassen MIL-Tests mehrere verschiedene Prüfungen und damit auch unterschiedliche Umgebungsbedingungen. Dabei wird das Produkt Staub, Regen, Vibrationen sowie extremen Temperaturen und Stößen ausgesetzt.“

Die Leuchte „Compass v.7“ wurde gemäß dem MIL-STD-Standard auf Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Stöße und Temperaturschwankungen geprüft. Im Folgenden erläutern wir die zur Durchführung dieser Tests verwendeten Methoden sowie die Ergebnisse.

Feuchtigkeitsbeständigkeit – MIL-STD 810H, Methode 507.6, Feuchtigkeit

Ziel des Feuchtigkeitsbeständigkeitstests war es, festzustellen, ob die Lampe und ihr Stirnband bei hoher Luftfeuchtigkeit und gleichzeitigen Temperaturschwankungen funktionsfähig bleiben. Im Test wurden die Lampe und das Stirnband in eine Weiss-Klimakammer eingebracht, deren Temperatur und Luftfeuchtigkeit mithilfe der SIMPATI-Software überwacht wurden. Die Messdaten zu Temperatur und Luftfeuchtigkeit wurden mit Temperatur- und Feuchtigkeitsmessgeräten von VAISALA erfasst. Im Test wurde die Lufttemperatur in Zyklen von mehreren Stunden zwischen 30 °C und 60 °C variiert, wobei die relative Luftfeuchtigkeit (r. F.) konstant bei 95 % lag.

Die relative Luftfeuchtigkeit gibt an, wie viel Feuchtigkeit sich in der Luft befindet, im Vergleich zu der Menge, die maximal möglich wäre. Mit anderen Worten: Liegt die relative Luftfeuchtigkeit bei 100, ist die Luft so mit Wasser gesättigt, dass sie keinen weiteren Wasserdampf mehr aufnehmen kann. Die im Test verwendete relative Luftfeuchtigkeit von 95 % ist daher sehr hoch. In Kombination mit sehr hohen Temperaturen (+30 °C bis +60 °C) entsteht so eine extreme Umgebung, in der es beispielsweise für einen Menschen sehr schwierig ist, sich über einen längeren Zeitraum ununterbrochen aufzuhalten. Es versteht sich von selbst, dass dies eine äußerst anspruchsvolle Umgebung ist, die die Konstruktion der Leuchte auf eine harte Probe stellt. Der Belastungstest der Compass-Lampe in dieser Umgebung dauerte 10 Tage.

Während des Tests blieb die Compass funktionsfähig und funktionierte auch nach dem Test völlig normal. An der Lampe wurden keine physischen Schäden festgestellt. Nach dem Test wurden zwar einige Abweichungen im Glanz der Gehäuseoberfläche beobachtet, diese hatten jedoch keinen Einfluss auf die Funktion der Lampe. Auch am Stirnband wurden nach dem Test keine physischen Schäden festgestellt, und beide bestanden den Test mit Bravour.

Das Testdokument finden Sie hier: MIL-STD-810H Feuchtigkeit – Lumonite Compass

Temperaturwechselbeständigkeit – MIL-STD-810H, Methode 503.7, Temperaturwechsel

Der Temperaturschocktest diente dazu, festzustellen, ob die Leuchte ihre Leistungsfähigkeit während und nach extremen Temperaturschwankungen beibehält. Der Test wurde mit mehrzyklischen „Temperaturschocks“ unter Verwendung von zwei verschiedenen Espec-Temperaturkammern durchgeführt. Die Temperaturdaten aus den Kammern wurden mit der Software ERC100 aufgezeichnet.

Im Test wurde die Leuchte Temperaturen zwischen -40 °C und +40 °C ausgesetzt. Die Leuchte wurde jeweils 30 Minuten lang bei einer bestimmten Temperatur gehalten; anschließend wurde sie in weniger als einer Minute in eine andere Kammer mit einer voreingestellten Temperatur überführt. Dadurch hatte die Compass weniger als eine Minute Zeit, sich an die drastisch wechselnde Temperatur anzupassen.

Zu Beginn des Tests wurde die Compass in eine auf -40 °C eingestellte Temperaturkammer gestellt. Nachdem die Kammertemperatur auf -40 °C gesunken war, wurde die Leuchte gemäß dem Testverfahren 30 Minuten lang in der Kammer belassen. Anschließend wurde die „Compass“ manuell in eine andere Kammer mit einer Temperatur von +40 °C verlegt, wo sie ebenfalls 30 Minuten lang verbleibte. Es wurden drei Temperaturwechselzyklen durchgeführt, woraufhin die Kammertemperatur auf Raumtemperatur zurückgesetzt wurde. Nach dem Test wies die Leuchte keine äußeren Anzeichen einer Beschädigung auf und funktionierte völlig normal, sodass sie den Test ohne Probleme bestand.

Das Prüfprotokoll finden Sie hier: MIL-STD-810H Temperaturschock – Lumonite Compass

Im Temperaturbelastungstest wurde die Leuchte dreimal von einer -40 °C-Kammer in eine +40 °C-Kammer verlegt.

Stoßfestigkeit – MIL-STD-810H, Methode 516.8, Stoß

Im MIL-STD-Test zur Messung der Stoßfestigkeit bestand das Ziel darin, dass die Leuchte während und nach extremer physikalischer Belastung, d. h. Stößen aus verschiedenen Richtungen, funktionsfähig bleibt. Im Test wurde die Leuchte an einer eigens dafür konstruierten Aluminiumvorrichtung (Abbildung) befestigt, mit deren Hilfe die Leuchte an einem Schockprüfstand angebracht wurde, der Vibrationen/Stöße erzeugte. Der Kontrollbeschleunigungsmesser wurde an der Aluminiumvorrichtung befestigt, und der Backup-Sensor wurde an der Unterseite der Vorrichtung angebracht.

Die Leuchte wurde eingeschaltet und erhielt in Abständen von 6 ms 100 Stöße aus sechs verschiedenen Richtungen mit einer Kraft von 70 G. Die „Compass“ blieb während des gesamten Tests eingeschaltet, und es wurden weder während noch nach dem Test Abweichungen oder Veränderungen in ihrer Funktionsweise beobachtet. Die Leuchte hat den Test somit mit Bravour bestanden.

Das Prüfprotokoll finden Sie hier: MIL-STD-810H Stoßfestigkeit – Lumonite Compass

Im Stoßfestigkeitstest wurde die Leuchte von einem Rüttler, der Stöße und Vibrationen erzeugt, Stößen mit einer Kraft von 70 G aus verschiedenen Richtungen ausgesetzt.

Korrosionsbeständigkeit – MIL-STD-810G, Methode 509.6, Salznebel

Der Zweck des Salznebel-Tests, mit dem die Korrosionsbeständigkeit gemessen wird, bestand darin, festzustellen, ob die Compass-Leuchte Salznebelbedingungen standhalten kann, ohne zu zerbrechen oder Korrosion an ihrer Oberfläche zu entwickeln. Im Test wurde der Compass in eine Salznebelkammer (Weiss SaltEvent SC/KWT 1000) bei einer Temperatur von 35 °C ± 2 °C gebracht. Die Salznebellösung wurde durch Auflösen von 50 g ± 5 g Natriumchlorid (NaCl) in 1 Liter entmineralisiertem Wasser hergestellt. Der pH-Wert der Salznebellösung lag zwischen 6,5 und 7,2, und die Tropfrate betrug 1–3 ml/h.

Die Leuchte „Compass“ befand sich zwei 24-Stunden-Zyklen lang (insgesamt 48 Stunden) in der Salznebelkammer; nach beiden Zyklen wurde die Leuchte zum Trocknen für 24 Stunden in eine separate Kammer gebracht. Die Temperatur in dieser Kammer (Vötsch VSC 7048-15) entsprach der Raumtemperatur, und die relative Luftfeuchtigkeit lag unter 50 %. Nach der zweiten Trocknungsphase wurde die Leuchte „Compass“ mit entmineralisiertem Wasser gewaschen und getrocknet; damit war der Prüfvorgang abgeschlossen.

Voraussetzung für einen erfolgreichen Test war, dass die Leuchte einwandfrei funktionierte und keine Korrosion auftrat. Beide Punkte wurden erfüllt, sodass der Test mit Bravour bestanden wurde. Dem Prüfbericht zufolge wurde auf der Rückseite der „Compass“ ein kleiner Korrosionsfleck festgestellt; da die Oberfläche jedoch aus Aluminium besteht, bildet sich dort keine derartige Korrosion. Dem Bericht zufolge könnte der Korrosionsfleck durch Metallpartikel verursacht worden sein, die an der Oberfläche haften geblieben sind.

Im Test wurde die Leuchte insgesamt zwei 24-Stunden-Zyklen lang in dieser Salznebelkammer belassen.

Die Leuchte finden Sie hier: LUMONITE COMPASS