Test de choc thermique, souvent appelé test de choc à température, cycle de température ou test de choc à haute et basse température,est un essai environnemental essentiel utilisé pour évaluer la capacité des matériaux et des produits à résister à des changements de température rapides et extrêmesChez Dongguan Precision, nous comprenons l'importance de ces tests pour assurer la fiabilité et la durabilité de vos produits dans divers environnements d'exploitation.

Selon des normes commeGJB 150.5A-2009 3.1etLe produit doit être présenté à l'essai., un changement rapide de la température atmosphérique10 degrés Celsius par minuteCependant, il est important de noter que les tests de choc de température utilisent souvent des taux de changement encore plus sévères, souvent cités comme étant supérieurs àPour les appareils de traitement des eaux usées, les conditions suivantes doivent être remplies:, ou encore plus vite.

Pourquoi ces changements rapides de température?

Divers scénarios réels peuvent entraîner des fluctuations de température rapides, comme en témoignent des normes telles queLes essais doivent être effectués à l'aide d'un dispositif d'échantillonnage.

• Transfert d'équipement entre des environnements à températures radicalement différentes (par exemple, à l'intérieur et à l'extérieur).
• Refroidissement soudain dû à la pluie ou à l'immersion dans de l'eau froide.
• Conditions rencontrées par les équipements aéroportés montés à l'extérieur.
• Conditions spécifiques de transport et de stockage.
• Gradients de chaleur générés en interne dans l'équipement alimenté.
• Refroidissement rapide des composants avec des systèmes de refroidissement actifs.
• Les processus de fabrication.

La fréquence, l'ampleur et la durée de ces changements de température sont des facteurs essentiels.

Pourquoi les tests de choc thermique sont-ils importants?

Comme indiqué dansGJB 150.5A-2009 (méthodes d'essai environnementaux pour laboratoire d'équipement militaire, partie 5: essai de choc par température), ce test est appliqué dans plusieurs contextes:

• Simulation de l'environnement normal:Évaluer les équipements destinés à être utilisés dans des zones où des changements rapides de température de l'air sont probables.et les parties internes proches de la surface lors des transitions entre environnements chauds et froids, les ascensions rapides à haute altitude, ou même les chutes d'avions.
• Screening de la sécurité et du stress environnemental (ESS):Identifier les problèmes de sécurité potentiels et les défauts latents dans les équipements exposés à des taux de variation de température inférieurs à des niveaux extrêmes (dans les limites de conception).Il peut également être utilisé comme test de dépistage avec des températures plus extrêmes pour révéler les faiblesses potentielles.

Les effets du choc thermique:

Les changements rapides de température peuvent avoir des effets significatifs et variés sur les équipements, en particulier sur les pièces proches des surfaces extérieures.Plus le changement de température est lent et moins l'impact est prononcéL'emballage protecteur peut également atténuer ces effets. Le choc thermique peut causer des déficiences opérationnelles temporaires ou permanentes.

A) Effets physiques:

1. Fracturation de récipients en verre et d'instruments optiques
2. La saisie ou le relâchement de pièces mobiles.
3. Craquage des propulseurs solides dans les explosifs.
4. Taux différentiels d'expansion ou de contraction de matériaux différents, entraînant une contraction induite.
5. Déformation ou rupture des composants.
6. Craquage des revêtements de surface.
7. Fuite des boîtiers scellés.
8. Échec de l'isolation.

B) Effets chimiques:

1. Séparation des composants.
2. Échec des agents chimiques de protection.

C) Effets électriques:

1. Modifications des composants électriques et électroniques.
2. Défaillances électroniques ou mécaniques dues à une condensation rapide ou à la formation de gel.
3. Décharge électrostatique.

Le but des essais de choc à température:

• Développement en ingénierie:Identifier les défauts de conception et de fabrication au début du cycle de vie du produit.
• Qualification et acceptation du produit:Vérifier la capacité d'un produit à résister à des environnements de choc thermique, en fournissant des données pour la finalisation de la conception et l'approbation de la production de masse.
• Screening du stress environnemental (ESS):Pour éliminer les défaillances précoces des produits.

Types de tests de changement de température:

Selon la CEI et les normes nationales, il existe trois principaux types d'essais de changement de température:

1. Le test Na:Changement rapide de température avec des temps de transition spécifiés; l'air comme milieu.
2. Test Nb:Changement de température avec un taux de changement spécifié; l'air comme milieu.
3. Épreuve Nc:Changement rapide de température à l'aide de deux bains liquides; liquide comme milieu.

Les essais Na et Nb utilisent l'air comme milieu de transfert de chaleur et présentent généralement des temps de transition plus longs que les essais Nc,qui utilise des liquides (eau ou autres fluides) pour des transitions de température beaucoup plus rapides.

Normes applicables:

Parmi les autres normes pertinentes, on peut citer notamment MIL-STD-883 (méthode 1010), JESD22-A104D, JESD22-A106B, JIS C 60068-2-14:2011Le système d'aéroglisseur doit être équipé d'un système d'aéroglisseur.2007, GJB548B-2005 (méthode 1011.1), GJB128A-97 (méthode 1056) et diverses normes internes de l'entreprise (par exemple, automobile).

Paramètres clés de l'essai:

• Température ambiante de laboratoire
• Température élevée
• Basse température
• Durée de l'exposition à chaque température extrême
• Temps de transition ou taux de changement de température
• Nombre de cycles d'essai

Temps de stabilisation:

GJB 150.5A-2009 4. Les États membres doivent respecter les règles en matière de protection de l'environnement.3.7 (stabilisation de la température):La température de l'élément d'essai doit être uniforme dans toutes ses parties extérieures avant le début de la transition.

Le produit doit être présenté à l'essai.2.1:Après avoir placé l'échantillon d'essai, la température de l'air doit atteindre la plage de tolérance spécifiée dans un délai de 10% de la durée d'exposition.

Humidité relative:

Le présent règlement est obligatoire dans tous ses éléments.Ne mentionne pas explicitement le contrôle de l'humidité relative.

GJB 150.5A-2009 4. Les États membres doivent respecter les règles en matière de protection de l'environnement.3.8 (humidité relative):La plupart des procédures d'essai ne contrôlent pas l'humidité relative, mais peuvent affecter de manière significative les matériaux poreux (par exemple, les matériaux fibreux) où l'humidité absorbée peut se déplacer et s'étendre lors de la congélation.Sauf si cela est spécifiquement requis, le contrôle de l'humidité n'est généralement pas considéré comme nécessaire pour les essais de choc thermique selon ces normes.

Temps de transition:

Le point de départ est le point de départ de l'appareil, et le point de départ est le point de départ du véhicule.Pour les méthodes à deux chambres, si la transition ne peut être effectuée dans les 3 minutes en raison de la taille de l'échantillon,le temps de transition (t2) peut être augmenté tant qu'il n'affecte pas sensiblement les résultats de l'essai., en utilisant la formule: t2 ≤ 0,05 * t3 (où t3 est le temps de stabilisation de la température de l'échantillon d'essai).

GJB 150.5A-2009 4. Les États membres doivent respecter les règles en matière de protection de l'environnement.3.9 (temps de transition):Le temps de transition devrait refléter la durée réelle du choc thermique vécu au cours du cycle de vie du produit.et tout temps de transition supérieur à 1 minute doit être justifié.

Vitesse de vol:

Le présent règlement est obligatoire dans tous ses éléments.Ne mentionne pas explicitement la vitesse de l'air dans la version actuelle (les versions antérieures auraient pu spécifier ≤ 2 m/s).

Les États membres doivent veiller à ce que les autorités compétentes de l'État membre concerné respectent les règles en vigueur en ce qui concerne les droits de douane.2.2 (Velocité de l'air):La vitesse de l'air autour de l'objet d'essai dans la chambre d'essai ne doit pas dépasser 1,7 m/s.à moins qu'une vitesse différente ne soit justifiée par l'environnement de la plate-forme de l'équipement et spécifiée dans les conditions d'essai.

Montage et installation de l'élément d'essai:

L'élément d'essai doit être monté de manière à simuler au plus près possible ses conditions d'utilisation réelles, avec les connexions nécessaires pour les instruments d'essai.

1. Assurer l'accessibilité des bouchons, des couvercles et des points d'essai pour évaluer l'efficacité du dispositif de protection.
2. Remplacement des connexions électriques et mécaniques normales non utilisées pendant l'essai par des connecteurs simulés pour un réalisme de l'essai.
3. Lorsque plusieurs unités fonctionnelles sont testées ensemble,maintenir une distance minimale de 15 cm entre les unités et les parois de la chambre pour assurer une bonne circulation d'air.
4. Protéger l'objet d'essai contre les contaminants environnementaux non pertinents.

Le produit doit être présenté à l'essai.2.2 (monture ou support des échantillons d'essai):Sauf indication contraire, les structures de montage ou de support doivent avoir une faible conductivité thermique pour assurer une isolation efficace de l'échantillon d'essai.ils doivent être placés de manière à permettre une libre circulation de l'air entre eux et les surfaces de la chambre.

Détermination du nombre de cycles d'essai:

Le cycle de température induit une contrainte mécanique dans l'élément d'essai, la contrainte interne augmentant avec le nombre de cycles.

$N(\Delta T{)}^K=Constunet$

Où:

• N = Nombre de cycles de température
• ΔT = variation de température (différence entre les températures élevées et basses)
• k = Exponent (en fonction du mécanisme de défaillance)

Ceci est parfois appelé la formule de Coffin-Manson et peut être réécrite pour estimer le nombre de cycles d'essai (Nf2) nécessaires pour simuler une durée de vie souhaitée (Nf1):

$N{f}^2=N{f}^1{\left(\genfrac{}{}{0ex}{}{\Delta T^1}{\Delta T^{2/}}\right)}^K$

Où:

• Nf1 = Nombre de cycles jusqu'à défaillance (vie de service réelle)
• Nf2 = Nombre de cycles jusqu'à défaillance (essai)
• ΔT1 = variation de température (environnement de fonctionnement réel)
• ΔT2 = variation de température (conditions d'essai)
• k = 2 pour les métaux présentant une déformation plastique sous charge cyclique, 4 pour les pièces à prédominance plastique.

Exemple de calcul:

Pour un ensemble de supports de pompe à huile dont la durée de vie souhaitée est de 10 ans (2 démarrages à froid par jour):

• Nf1 = 10 ans * 365 jours/an * 2 cycles/jour = 7300 cycles
• ΔT1 = 50°C - 0°C = 50°C (plage de température de fonctionnement réelle)
• ΔT2 = 80°C - (-40°C) = 120°C (plage de température d'essai)
• k = 4 (en supposant que les composants soient principalement en plastique)

$N{f}^2=7300(50/$120Je suis désolée.)4- Je ne sais pas.220les cycles

Par conséquent, environ 220 cycles de choc de température dans les conditions d'essai données peuvent simuler 10 ans de durée de vie réelle.

La compréhension de ces principes et paramètres est cruciale pour concevoir et interpréter efficacement les tests de choc thermique.Nous fournissons une gamme de chambres de choc à température et des conseils d'experts pour vous aider à assurer la fiabilité de vos produits dans des conditions thermiques extrêmesContactez-nous dès aujourd'hui pour discuter de vos besoins spécifiques en matière de tests.