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Les essais de choc thermique sont souvent appelés essais de choc thermique ou essais de cyclage thermique, essais de choc thermique à haute et basse température.

La vitesse de chauffage/refroidissement n'est pas inférieure à 30℃/minute.

L'amplitude des variations de température est très importante, et la sévérité du test augmente avec l'augmentation du taux de variation de température.

La différence entre le test de choc thermique et le test de cycle thermique réside principalement dans le mécanisme de charge de contrainte différent.

Le test de choc thermique examine principalement la défaillance causée par le fluage et la fatigue, tandis que le cycle thermique examine principalement la défaillance causée par la fatigue de cisaillement.

L'essai de choc thermique permet l'utilisation d'un dispositif d'essai à deux compartiments ; l'essai de cycle thermique utilise un dispositif à un seul compartiment. Dans l'enceinte à deux compartiments, la vitesse de variation de température doit être supérieure à 50 °C/minute.
Causes des chocs thermiques : variations drastiques de température lors des processus de fabrication et de réparation tels que le brasage par refusion, le séchage, le retraitement et la réparation.

Selon la norme GJB 150.5A-2009 3.1, un choc thermique correspond à une variation brutale de la température ambiante de l'équipement, et lorsque la vitesse de variation est supérieure à 10 degrés par minute, il s'agit d'un choc thermique. La norme MIL-STD-810F 503.4 (2001) partage cette définition.

Il existe de nombreuses raisons expliquant les variations de température, qui sont mentionnées dans les normes pertinentes :
GB/T 2423.22-2012 Essais environnementaux – Partie 2 – Essai N : Variation de température
Conditions de terrain pour les variations de température :
Les variations de température sont fréquentes dans les équipements et composants électroniques. Lorsque l'équipement n'est pas alimenté, ses composants internes subissent des variations de température plus lentes que les composants situés à sa surface externe.

Des changements rapides de température sont à prévoir dans les situations suivantes :
1. Lorsque l'équipement est transféré d'un environnement intérieur chaud à un environnement extérieur froid, ou vice versa ;
2. Lorsque l'équipement est exposé à la pluie ou immergé dans de l'eau froide et se refroidit soudainement ;
3. Installé dans des équipements aéroportés externes ;
4. Sous certaines conditions de transport et de stockage.

Dès la mise sous tension, des gradients de température importants se créent dans l'équipement. Ces variations de température engendrent des contraintes sur les composants. Par exemple, à proximité d'une résistance de forte puissance, le rayonnement provoque une élévation de la température de surface des composants adjacents, tandis que d'autres restent froids.
Lorsque le système de refroidissement est mis en marche, les composants refroidis artificiellement subissent des variations de température rapides. Ces variations peuvent également survenir lors du processus de fabrication de l'équipement. Le nombre et l'amplitude de ces variations, ainsi que leur intervalle de temps, sont des paramètres importants.

GJB 150.5A-2009 Méthodes d'essais environnementaux de laboratoire pour les équipements militaires Partie 5 :Test de choc thermique:
3.2 Application :
3.2.1 Environnement normal :
Ce test s'applique aux équipements susceptibles d'être utilisés dans des environnements où la température ambiante peut varier rapidement. Il sert uniquement à évaluer les effets de ces variations rapides sur la surface externe de l'équipement, sur les pièces fixées sur cette surface ou sur les pièces internes installées à proximité. Voici quelques exemples de situations typiques :
A) L'équipement est transféré entre des zones chaudes et des environnements à basse température ;
B) Il est soulevé du sol, environnement à haute température, vers la haute altitude (juste chaud à froid) par un transporteur à haute performance ;
C) Lors des tests portant uniquement sur des matériaux externes (emballage ou matériaux de surface de l'équipement), ceux-ci sont lâchés depuis la coque de protection chaude de l'avion dans des conditions de haute altitude et de basse température.

3.2.2 Évaluation des risques liés à la sécurité et à l'environnement :
En complément des informations fournies en 3.3, ce test permet de détecter les problèmes de sécurité et les défauts potentiels qui surviennent généralement lorsque l'équipement est exposé à une vitesse de variation de température inférieure à la température extrême (à condition que les conditions de test ne dépassent pas les limites de conception de l'équipement). Bien que ce test soit utilisé comme test de dépistage des contraintes environnementales (TDE), il peut également servir de test de dépistage (par chocs thermiques à des températures plus extrêmes) après un traitement technique approprié, afin de révéler les défauts potentiels susceptibles d'apparaître lorsque l'équipement est exposé à des conditions inférieures à la température extrême.
Effets du choc thermique : GJB 150.5A-2009 Méthode d’essai environnemental de laboratoire d’équipement militaire Partie 5 : Essai de choc thermique :

4.1.2 Effets environnementaux :
Les chocs thermiques ont généralement un impact plus important sur les parties proches de la surface extérieure de l'équipement. Plus on s'éloigne de cette surface (en fonction des caractéristiques des matériaux), plus la variation de température est lente et moins l'effet est marqué. Les emballages de transport, etc., contribuent également à atténuer l'impact des chocs thermiques sur les équipements fermés. Des variations rapides de température peuvent affecter temporairement ou définitivement le fonctionnement de l'équipement. Voici quelques exemples de problèmes susceptibles de survenir lorsqu'un équipement est exposé à un environnement soumis à des chocs thermiques. La prise en compte de ces problèmes typiques permettra de déterminer si ce test est adapté à l'équipement testé.

A) Les effets physiques typiques sont :
1) Bris de récipients en verre et d'instruments optiques ;
2) Pièces mobiles bloquées ou desserrées ;
3) Fissures dans les pastilles ou colonnes solides d'explosifs ;
4) Différents taux de retrait ou d'expansion, ou taux de déformation induite de différents matériaux ;
5) Déformation ou rupture de pièces ;
6) Fissuration des revêtements de surface ;
7) Fuites dans les cabines étanches ;
8) Défaillance de la protection d'isolation.

B) Les effets chimiques typiques sont :
1) Séparation des composants ;
2) Défaillance de la protection contre les réactifs chimiques.

C) Les effets électriques typiques sont :
1) Modifications des composants électriques et électroniques ;
2) Condensation rapide d'eau ou de givre provoquant des pannes électroniques ou mécaniques ;
3) Électricité statique excessive.

Objectif du test de choc thermique : il permet de détecter les défauts de conception et de processus des produits lors de la phase de développement technique ; il permet de vérifier l’adaptabilité des produits aux environnements de choc thermique lors des phases de finalisation du produit ou d’identification de la conception et de production en série, et fournit une base pour les décisions de finalisation de la conception et d’acceptation de la production en série ; lorsqu’il est utilisé comme test de résistance aux contraintes environnementales, son objectif est d’éliminer les défaillances précoces des produits.

Les types d'essais de variation de température sont divisés en trois types selon les normes CEI et les normes nationales :
1. Test Na : Changement rapide de température avec un temps de conversion spécifié ; air ;
2. Test Nb : Variation de température avec un taux de variation spécifié ; air ;
3. Test Nc : Changement rapide de température avec deux réservoirs de liquide ; liquide ;

Pour les trois tests mentionnés ci-dessus, les tests 1 et 2 utilisent l'air comme milieu, tandis que le troisième utilise un liquide (eau ou autre liquide). Le temps de conversion des tests 1 et 2 est plus long, et celui du test 3 est plus court.