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Test de fiabilité environnementale — Décomposition thermique d'une chambre d'essai de choc thermique à haute et basse température

Il existe de nombreux types de tests de fiabilité environnementale, notamment les tests à haute et basse température, les tests d'alternance d'humidité et de chaleur, les tests de cycles combinés de température et d'humidité, les tests à température et humidité constantes, les tests de variation rapide de température et les tests de choc thermique. Nous allons maintenant détailler les différentes fonctions de ces tests.

1. Test de haute température : Ce test de fiabilité simule la résistance du produit aux hautes températures lors du stockage, de l'assemblage et de l'utilisation. Il s'agit également d'un test de vieillissement accéléré de longue durée. Son objectif est de déterminer l'adaptabilité et la durabilité des équipements et composants militaires et civils stockés et utilisés dans des conditions de température normale. Il permet de confirmer les performances des matériaux à haute température. Ce test concerne principalement les produits électriques et électroniques, leurs composants d'origine et d'autres matériaux. La rigueur du test dépend des températures extrêmes (haute et basse) et de sa durée. Les températures extrêmes peuvent entraîner une surchauffe du produit, affecter sa sécurité et sa fiabilité d'utilisation, voire l'endommager.

Test à basse température (2″) : Ce test vise à vérifier si l’éprouvette peut être stockée et manipulée dans un environnement à basse température sur le long terme, et à déterminer l’adaptabilité et la durabilité des équipements militaires et civils en conditions de stockage et d’utilisation à basse température. Il évalue les propriétés physiques et chimiques des matériaux à basse température. La norme spécifie les étapes de préparation, d’essai initial, d’installation de l’échantillon, d’essais intermédiaires et de post-essai, la vitesse de chauffage, les conditions de charge de l’enceinte climatique, le rapport volumétrique entre l’objet testé et l’enceinte, etc., ainsi que les défaillances de l’éprouvette en conditions de basse température. Ces défaillances peuvent se manifester par des fissures, une fragilisation, un blocage des parties mobiles ou une modification des caractéristiques des pièces et matériaux utilisés dans le produit à basse température.

3. Essais d'humidité et de chaleur alternées : comprenant les essais d'humidité et de chaleur constants et alternés. Les essais d'humidité et de chaleur alternées à haute et basse température sont essentiels dans les secteurs de l'aéronautique, de l'automobile, de l'électroménager, de la recherche scientifique, etc. Ils permettent de tester et de déterminer l'impact des variations de température, d'humidité et de chaleur (alternatives ou constantes) sur les paramètres et les performances des produits et matériaux électriques, électroniques et autres. Par exemple, les différences de température entre le jour et la nuit, les variations d'humidité selon la température et le moment de la journée, ou encore le transport de produits dans des zones présentant des variations de température et d'humidité sont autant d'éléments à prendre en compte. Ces variations d'humidité et de température affectent les performances et la durée de vie du produit, et accélèrent son vieillissement. En cas d'exposition prolongée à un tel environnement, le produit doit présenter une résistance suffisante aux variations d'humidité et de chaleur.

4. Test de cycle combiné de température et d'humidité : L'échantillon est exposé à un environnement de test alterné de température et d'humidité afin d'évaluer ses caractéristiques fonctionnelles après un cycle ou un stockage dans ces conditions. L'environnement de stockage et d'utilisation du produit présente une température et une humidité spécifiques, en constante évolution. Par exemple, les variations de température entre le jour et la nuit, les différences d'humidité selon la température et le moment, ainsi que les variations de température et d'humidité lors du transport. Ces variations affectent les performances et la durée de vie du produit, et accélèrent son vieillissement. Le cycle de température et d'humidité simule l'environnement de stockage et d'utilisation du produit et vérifie si l'impact sur le produit après une période d'exposition à cet environnement reste dans une plage acceptable. Ce test est principalement utilisé pour les matériaux d'instrumentation et de mesure, les produits d'électrotechnique et d'électronique, les appareils électroménagers, les accessoires automobiles et moto, les revêtements chimiques, les produits aérospatiaux et autres composants de produits similaires.

Test de température et d'humidité constantes (5 pouces) : cet équipement permet de tester les performances des matériaux dans divers environnements et d'évaluer leur résistance à la chaleur, au froid, à la sécheresse et à l'humidité. Il convient au contrôle qualité de produits tels que l'électronique, l'électroménager, la téléphonie mobile, les télécommunications, les compteurs, les véhicules, les produits plastiques, les métaux, les produits alimentaires, les produits chimiques, les matériaux de construction, le matériel médical, l'aérospatiale, etc. Il simule des environnements à haute et basse température et à forte humidité afin de tester la température et l'humidité du produit dans des conditions spécifiques. Ce test à température et humidité constantes garantit que le produit testé évolue dans un environnement identique.

6. Test de variation rapide de température : largement utilisé dans les secteurs de l'électronique, de l'électrotechnique, de l'automobile, du médical, de l'instrumentation, de la pétrochimie et autres, pour évaluer l'adaptabilité au stockage ou au fonctionnement des produits soumis à des variations de température, les machines complètes, les composants, les emballages et les matériaux. Le test de qualification vise à vérifier la conformité du produit aux normes applicables ; le test d'amélioration sert principalement à évaluer la durabilité et la fiabilité du produit face aux variations de température, tandis que le test de variation rapide de température permet de déterminer l'adaptabilité du produit aux variations rapides de température (hautes et basses) lors du stockage, du transport et de l'utilisation dans différents environnements climatiques. Le cycle de test comprend généralement les étapes suivantes : température ambiante → basse température → maintien à basse température → haute température → maintien à haute température → retour à température ambiante. Ce test permet de vérifier les caractéristiques fonctionnelles de l'échantillon après un changement de température ou un environnement de variation continue de température, ainsi que son fonctionnement dans cet environnement. Un test de variation rapide de température est généralement défini par une vitesse de variation de température ≥ 3 °C/min, la transition s'effectuant entre deux températures élevées. et les basses températures. Plus la variation de température est rapide, plus l'écart de température est important et plus la durée du test est longue, plus celui-ci est rigoureux. Les chocs thermiques affectent généralement plus fortement les pièces proches de la surface extérieure de l'équipement. Plus on s'éloigne de la surface extérieure, plus la variation de température est lente et moins l'effet est visible. Les emballages, les cartons de transport, etc., réduisent également l'impact des chocs thermiques sur les équipements fermés. Les variations brusques de température peuvent affecter temporairement ou durablement le fonctionnement de l'équipement.

7. Test de choc thermique et de résistance au froid : principalement destiné aux produits électroniques, aux pièces mécaniques et aux pièces automobiles. Ce test vérifie les conditions d'utilisation et de stockage des échantillons soumis à des variations rapides de température. Il s'agit d'un test d'évaluation et d'homologation pour la finalisation de la conception des équipements. Test indispensable lors des contrôles de routine en production, il peut également servir, dans certains cas, de test de résistance aux contraintes environnementales, notamment le test d'impact à haute et basse température. Ce test consiste à exposer l'échantillon à une alternance continue de températures élevées et basses afin de le soumettre, sur une courte période, à des variations rapides de température. L'évaluation de l'adaptabilité des produits aux variations rapides de température ambiante est essentielle lors de la finalisation de la conception des équipements et des contrôles de routine en production par lots. Dans certains cas, il peut également servir de test de résistance aux contraintes environnementales. On peut affirmer que, pour vérifier et améliorer l'adaptabilité environnementale des équipements, la chambre de test de choc thermique est la deuxième plus fréquemment utilisée, après les tests de vibration et de résistance aux hautes et basses températures.