電動牙刷 IPX7 防水等級驗證測試報告

一、測試概述

（一）測試目的

電動牙刷作為高頻接觸水的個人護理產品，IPX7 防水等級（短時間浸沒在 1 米深水中無有害影響）是保障其安全使用與使用壽命的核心指標。本次測試聚焦 “日常使用場景下 IPX7 防護的持續(xù)有效性”，通過模擬刷牙、沖洗、浸泡、老化等典型使用場景，驗證電動牙刷在長期接觸水、結構磨損、環(huán)境變化等條件下，防水性能是否衰減、功能是否穩(wěn)定、是否存在漏電或進水風險，為產品質量驗證、消費者使用指導及設計優(yōu)化提供科學數據支撐。

（二）測試對象

選取 6 款主流品牌電動牙刷產品（涵蓋聲波、旋轉式，覆蓋中高低端價位），編號分別為 TB-01（聲波式，高端）、TB-02（旋轉式，中端）、TB-03（聲波式，入門）、TB-04（聲波式，中端）、TB-05（旋轉式，高端）、TB-06（聲波式，入門），核心參數如下表：

（三）測試環(huán)境與設備

1. 防水測試設備：

• 防水測試水箱（容積 50L，深度可調節(jié)，精度 ±1cm），用于模擬浸沒場景；

• 水壓試驗機（壓力范圍 0~0.5MPa，精度 ±0.01MPa），模擬高壓沖洗場景；

• 恒溫恒濕箱（溫度 - 10℃~60℃，濕度 30%~95% RH，精度 ±0.5℃/±2% RH），用于老化預處理；

• 水流沖擊裝置（水流速度 0~5m/s，可調節(jié)角度），模擬日常沖洗場景。

2. 安全與功能測試設備：

• 絕緣電阻測試儀（量程 10MΩ~1000MΩ，精度 ±5%），檢測漏電風險；

• 萬用表（精度 ±0.01V），測量工作電壓與電流穩(wěn)定性；

• 振動頻率測試儀（精度 ±100 次 / 分鐘），驗證防水測試后功能完整性；

• 漏電保護器（動作電流≤30mA），用于安全防護；

• 電子秒表（精度 ±0.1s），記錄測試時長；

• 高清內窺鏡（直徑 3mm，分辨率 1080P），觀察機身內部是否進水；

• 重量秤（精度 ±0.01g），通過重量變化判斷是否進水；

• 鹽霧試驗箱（濃度 5% NaCl，溫度 35℃），模擬潮濕腐蝕環(huán)境。

3. 輔助設備：

• 標準牙刷清潔劑（中性）、牙膏（普通含氟型）；

• 砂紙（400 目、800 目），模擬機身磨損；

• 密封性能檢測劑（紅色滲透液），輔助判斷漏水點；

• 干燥箱（溫度 50℃，用于測試后設備干燥）。

二、測試方案

（一）測試依據與核心指標

1. 測試依據：GB/T 4208-2017《外殼防護等級（IP 代碼）》中 IPX7 等級要求（設備在 1 米深水中浸泡 30 分鐘，無有害進水）；

2. 核心評估指標：

• 進水狀態(tài)：機身內部是否進水（通過內窺鏡觀察、重量變化判斷）；

• 功能完整性：振動頻率、工作模式、續(xù)航是否正常（與測試前差值≤5% 為合格）；

• 安全性能：絕緣電阻≥10MΩ，無漏電現象（漏電電流≤0.1mA 為合格）；

• 防水持續(xù)性：經老化、磨損、循環(huán)使用后，是否仍滿足 IPX7 要求；

• 結構穩(wěn)定性：機身密封件、接口、刷頭連接處是否變形、脫落或腐蝕。

（二）測試場景設計

結合日常使用全流程，設計 5 類核心測試場景，覆蓋 “常規(guī)使用 - 損耗 - 極端” 全維度：

1. 日常沖洗場景：模擬刷牙后水流沖洗；

2. 標準 IPX7 浸沒場景：驗證基礎防水性能；

3. 長期浸泡場景：模擬誤落水、長時間放置潮濕環(huán)境；

4. 老化 + 防水場景：經磨損、鹽霧老化后驗證防水持續(xù)性；

5. 極端環(huán)境防水場景：低溫、高壓下的防水性能。

（三）測試參數與流程

1. 測試前準備

• 所有測試機在標準環(huán)境（25℃，50% RH）下靜置 2 小時，記錄初始狀態(tài)：重量、振動頻率、工作模式、絕緣電阻；

• 用中性清潔劑清潔機身，去除表面污漬；對可拆卸刷頭產品，檢查刷頭連接處密封件是否完好；

• 調試所有測試設備，驗證水壓、溫度、計時等參數的準確性；

• 對每臺設備進行初始功能測試，確保無故障后開始防水測試。

2. 分場景測試

（1）日常沖洗場景測試（模擬刷牙后清潔）

• 測試參數：水流速度 3m/s，水溫 25℃，沖洗角度 45°，持續(xù)時間 5 分鐘；

• 測試流程：

1. 啟動電動牙刷，切換至常用工作模式（如清潔模式）；

2. 用水流沖擊裝置對準機身（重點沖擊刷頭連接處、開關按鈕、充電接口）沖洗 5 分鐘；

3. 測試結束后，擦干機身表面水分，靜置 30 分鐘；

4. 檢測指標：絕緣電阻、振動頻率、工作模式；用內窺鏡觀察內部是否進水，稱重對比（重量變化≤0.1g 為無進水）。

（2）標準 IPX7 浸沒場景測試（基礎防水驗證）

• 測試參數：水深 1 米，水溫 25℃，浸泡時間 30 分鐘（符合 IPX7 標準要求）；

• 測試流程：

1. 將電動牙刷（開機狀態(tài)，清潔模式）完全浸沒在 1 米深的清水中，固定位置避免碰撞；

2. 浸泡 30 分鐘，期間每 10 分鐘觀察一次機身是否有氣泡冒出（氣泡表示可能漏水）；

3. 浸泡結束后，取出設備，自然瀝干 30 分鐘，擦干表面水分；

4. 檢測指標：內部進水狀態(tài)（內窺鏡 + 重量）、絕緣電阻、功能完整性（振動頻率、模式切換）。

（3）長期浸泡場景測試（模擬誤落水）

• 測試參數：水深 0.5 米（日常常見落水深度），水溫 25℃，浸泡時間 2 小時；

• 測試流程：

1. 電動牙刷關機狀態(tài)下，浸泡在 0.5 米深水中 2 小時；

2. 期間每 30 分鐘記錄一次水溫與設備狀態(tài)；

3. 取出后瀝干 1 小時，擦干表面，檢測內部進水情況、絕緣電阻及功能（開機測試所有模式）；

4. 對無進水設備，重復浸泡測試 3 次（累計 6 小時），驗證防水持續(xù)性。

（4）老化 + 防水場景測試（驗證損耗后防水性能）

• 老化預處理：

1. 磨損處理：用 400 目砂紙輕擦機身密封處（開關、刷頭連接、充電口）各 10 次，模擬長期使用磨損；

2. 鹽霧老化：放入鹽霧試驗箱（5% NaCl，35℃），持續(xù) 4 小時，模擬潮濕腐蝕環(huán)境；

• 防水測試：經老化預處理后，進行標準 IPX7 浸沒測試（1 米深，30 分鐘）；

• 檢測指標：內部進水狀態(tài)、結構完整性（密封件是否脫落、腐蝕）、功能與安全性能。

（5）極端環(huán)境防水場景測試

• 低溫防水測試：

1. 將電動牙刷放入恒溫恒濕箱（0℃，80% RH）靜置 2 小時；

2. 立即放入 1 米深冷水（0℃）中，浸泡 30 分鐘（開機狀態(tài)）；

3. 取出后自然升溫至室溫，檢測進水狀態(tài)、功能與絕緣電阻；

• 高壓防水測試：

1. 水壓試驗機設置壓力 0.3MPa（相當于 3 米水深壓力），水溫 25℃；

2. 對準機身密封薄弱處（開關、充電口）噴射 3 分鐘；

3. 檢測內部進水、功能完整性與安全性能。

3. 測試后處理

• 所有場景測試完成后，將設備放入干燥箱（50℃）干燥 2 小時，復測功能與絕緣電阻；

• 拆解 TB-03、TB-06（入門級產品），觀察內部電路板、電池是否有進水痕跡或腐蝕；

• 整理所有測試數據，對比不同場景下的防水性能差異。

三、測試結果與分析

（一）日常沖洗場景測試結果

分析：

所有產品在日常沖洗場景下均無進水，絕緣電阻均≥320MΩ（遠高于 10MΩ 合格標準），振動頻率變化率≤2.3%，功能完全正常。重量變化均≤0.05g，為表面水分殘留，無實際進水，說明 IPX7 防水等級能完全滿足日常沖洗需求。

（二）標準 IPX7 浸沒場景測試結果

分析：

6 款產品均通過標準 IPX7 浸沒測試，無任何進水現象，功能與安全性能穩(wěn)定。高端產品（TB-01、TB-05）的絕緣電阻更高，振動頻率穩(wěn)定性更好，推測其密封工藝與材質更優(yōu)；入門級產品（TB-03、TB-06）絕緣電阻略低，但仍滿足安全要求。

（三）長期浸泡場景測試結果（累計 6 小時）

分析：

即使經過累計 6 小時的長期浸泡，所有產品仍無進水，功能保持完整。振動頻率變化率略有上升（最高 3.5%），但未超過 5% 的合格標準，說明 IPX7 防水等級不僅能滿足短時間浸沒，還能應對日常誤落水后的長期浸泡場景，防水持續(xù)性良好。

（四）老化 + 防水場景測試結果

分析：

經磨損 + 鹽霧老化后，所有產品仍通過 IPX7 浸沒測試，無進水現象。入門級產品（TB-03、TB-06）出現輕微密封件磨損或變形，但未影響防水性能；高端產品密封結構更耐用，老化后無明顯損耗。說明 6 款產品的防水結構在日常磨損與潮濕腐蝕環(huán)境下，仍能維持 IPX7 防護效果。

（五）極端環(huán)境防水場景測試結果

分析：

極端環(huán)境測試中，所有產品均無進水，功能基本正常。低溫環(huán)境下 TB-06 出現短暫振動微弱，推測為電池低溫特性導致，與防水性能無關；高壓測試下 TB-03 的密封件輕微移位，但未影響防水效果，說明產品防水結構能承受超過 IPX7 標準的壓力與溫度挑戰(zhàn)，極端場景適應性良好。

（六）拆解檢測結果

拆解 TB-03、TB-06 后觀察：內部電路板、電池表面干燥，無進水痕跡與腐蝕現象；密封膠條貼合緊密，僅 TB-06 開關處密封膠條有輕微老化痕跡（與老化測試結果一致），但未出現開裂或脫落，防水結構完整。

四、防水機理與風險分析

（一）IPX7 防水機理

6 款產品均采用 “多重密封 + 結構設計” 實現 IPX7 防水：

1. 密封方式：機身外殼采用超聲波焊接密封，開關按鈕內置硅膠密封圈，刷頭連接處與充電接口采用彈性密封墊，形成全方位防水屏障；

2. 結構優(yōu)化：高端產品（TB-01、TB-05）采用一體化成型機身，減少拼接縫隙；充電接口采用磁吸式或隱藏式設計，進一步降低進水風險；

3. 材質選擇：密封件均采用耐水、耐老化的硅膠材質，部分高端產品使用氟橡膠，提升耐磨與抗腐蝕性能。

（二）潛在風險與失效點分析

1. 長期使用風險：刷頭連接處因頻繁拆卸（日均 2 次），密封墊易磨損、變形，可能導致防水性能衰減（如 TB-03 老化測試中出現的密封件移位）；

2. 清潔不當風險：若用硬毛刷或腐蝕性清潔劑清潔密封處，可能劃傷密封件，破壞防水屏障；

3. 極端場景風險：雖然本次測試中產品通過低溫、高壓測試，但長期在高溫（＞50℃）或強酸強堿環(huán)境下使用，可能加速密封件老化，降低防水效果；

4. 入門級產品短板：TB-03、TB-06 的密封材質與工藝相對簡單，長期使用后絕緣電阻下降更明顯（測試后最低 250MΩ），雖仍安全，但冗余度低于高端產品。

五、測試結論

1. 基礎防水性能：6 款電動牙刷均完全符合 IPX7 防水等級要求，在 1 米深水中浸泡 30 分鐘、日常沖洗、累計 6 小時長期浸泡場景下，無任何進水現象，功能與安全性能穩(wěn)定；

2. 持續(xù)有效性：經磨損、鹽霧老化處理后，所有產品仍維持 IPX7 防水效果，密封結構無明顯失效，說明防水性能在日常損耗場景下可持續(xù)有效；

3. 極端場景適應性：在 0℃低溫、0.3MPa 高壓環(huán)境下，產品防水性能未受影響，功能基本正常，具備應對日常極端使用場景的能力；

4. 產品差異：高端產品（TB-01、TB-05）的密封工藝、材質更優(yōu)，絕緣電阻穩(wěn)定性、結構耐用性優(yōu)于中端與入門級產品，但所有產品均滿足日常使用的防水安全要求；

5. 安全可靠性：測試全程無漏電現象，絕緣電阻均≥250MΩ，遠高于安全標準，使用過程中無觸電風險。