As probas de choque térmico adoitan denominarse probas de choque térmico ou ciclado de temperatura, probas de choque térmico de alta e baixa temperatura.
A taxa de quecemento/arrefriamento non é inferior a 30 ℃/minuto.
O rango de cambio de temperatura é moi amplo e a severidade da proba aumenta co aumento da taxa de cambio de temperatura.
A diferenza entre a proba de choque térmico e a proba de ciclo térmico reside principalmente no diferente mecanismo de carga de tensión.
A proba de choque térmico examina principalmente a falla causada por danos por fluencia e fatiga, mentres que o ciclo térmico examina principalmente a falla causada por fatiga por cizallamento.
A proba de choque térmico permite o uso dun dispositivo de proba de dúas ranuras; a proba de ciclo de temperatura usa un dispositivo de proba dunha soa ranura. Na caixa de dúas ranuras, a taxa de cambio de temperatura debe ser superior a 50 ℃/minuto.
Causas do choque térmico: cambios drásticos de temperatura durante os procesos de fabricación e reparación, como a soldadura por refusión, o secado, o reprocesamento e a reparación.
Segundo a norma GJB 150.5A-2009 3.1, un choque térmico é un cambio brusco na temperatura ambiente do equipo, e a taxa de cambio de temperatura é superior a 10 graos/min, o que se considera un choque térmico. A norma MIL-STD-810F 503.4 (2001) sostén unha opinión similar.
Hai moitas razóns para os cambios de temperatura, que se mencionan nas normas pertinentes:
GB/T 2423.22-2012 Probas ambientais Parte 2 Proba N: Cambio de temperatura
Condicións de campo para cambios de temperatura:
Os cambios de temperatura son habituais nos equipos e compoñentes electrónicos. Cando o equipo non está acendido, as súas partes internas experimentan cambios de temperatura máis lentos que as partes da súa superficie exterior.
Pódense esperar cambios rápidos de temperatura nas seguintes situacións:
1. Cando o equipo se transfire dun ambiente interior cálido a un ambiente exterior frío, ou viceversa;
2. Cando o equipo está exposto á choiva ou mergullado en auga fría e arrefría de súpeto;
3. Instalado en equipamento externo aéreo;
4. En determinadas condicións de transporte e almacenamento.
Despois de aplicar a enerxía, xeraranse gradientes de temperatura elevados no equipo. Debido aos cambios de temperatura, os compoñentes sufrirán tensión. Por exemplo, xunto a unha resistencia de alta potencia, a radiación fará que a temperatura superficial dos compoñentes adxacentes aumente, mentres que outras pezas permanecen frías.
Cando o sistema de refrixeración está acendido, os compoñentes arrefriados artificialmente experimentarán cambios rápidos de temperatura. Os cambios rápidos de temperatura dos compoñentes tamén poden producirse durante o proceso de fabricación do equipo. O número e a magnitude dos cambios de temperatura e o intervalo de tempo son importantes.
GJB 150.5A-2009 Métodos de probas ambientais de laboratorio de equipamento militar Parte 5:Proba de choque térmico：
3.2 Aplicación:
3.2.1 Ambiente normal:
Esta proba é aplicable a equipos que se poden usar en lugares onde a temperatura do aire pode cambiar rapidamente. Esta proba só se usa para avaliar os efectos dos cambios rápidos de temperatura na superficie externa do equipo, nas pezas montadas na superficie externa ou nas pezas internas instaladas preto da superficie externa. As situacións típicas son as seguintes:
A) O equipamento transfírese entre zonas cálidas e ambientes de baixa temperatura;
B) É elevado desde o ambiente terrestre de alta temperatura ata unha altitude elevada (só de quente a frío) por un vehículo de alto rendemento;
C) Ao probar só materiais externos (materiais de embalaxe ou superficies do equipo), déixase caer desde a carcasa protectora quente da aeronave en condicións de gran altitude e baixa temperatura.
3.2.2 Avaliación da seguridade e do estrés ambiental:
Ademais do descrito en 3.3, esta proba é aplicable para indicar problemas de seguridade e posibles defectos que adoitan producirse cando o equipo se expón a unha taxa de cambio de temperatura inferior á temperatura extrema (sempre que as condicións de proba non superen o límite de deseño do equipo). Aínda que esta proba se utiliza como unha proba de detección de tensión ambiental (ESS), tamén se pode utilizar como unha proba de cribado (usando choques de temperatura de temperaturas máis extremas) despois dun tratamento de enxeñaría axeitado para revelar posibles defectos que poden producirse cando o equipo se expón a condicións inferiores á temperatura extrema.
Efectos do choque térmico: GJB 150.5A-2009 Método de proba ambiental de laboratorio de equipamento militar Parte 5: Proba de choque térmico:
4.1.2 Efectos ambientais:
Os choques térmicos adoitan ter un efecto máis grave na parte próxima á superficie exterior do equipo. Canto máis lonxe estea a superficie exterior (por suposto, está relacionado coas características dos materiais correspondentes), máis lento será o cambio de temperatura e menos obvio será o efecto. As caixas de transporte, as embalaxes, etc. tamén reducirán o impacto dos choques térmicos nos equipos pechados. Os cambios rápidos de temperatura poden afectar temporal ou permanentemente o funcionamento do equipo. Os seguintes son exemplos de problemas que poden xurdir cando o equipo se expón a un ambiente de choque térmico. Considerar os seguintes problemas típicos axudará a determinar se esta proba é axeitada para o equipo que se está a probar.
A) Os efectos físicos típicos son:
1) Rotura de recipientes de vidro e instrumentos ópticos;
2) Pezas móbiles atascadas ou soltas;
3) Fendas en perdigóns ou columnas sólidas en explosivos;
4) Diferentes taxas de contracción ou expansión, ou taxas de deformación inducidas de diferentes materiais;
5) Deformación ou rotura de pezas;
6) Rachaduras nos revestimentos superficiais;
7) Fugas en cabinas seladas;
8) Fallo na protección de illamento.
B) Os efectos químicos típicos son:
1) Separación de compoñentes;
2) Fallo na protección dos reactivos químicos.
C) Os efectos eléctricos típicos son:
1) Cambios nos compoñentes eléctricos e electrónicos;
2) Condensación rápida de auga ou xeada que causa fallos electrónicos ou mecánicos;
3) Electricidade estática excesiva.
Finalidade da proba de choque térmico: pódese empregar para descubrir defectos no deseño e no proceso do produto durante a fase de desenvolvemento da enxeñaría; pódese empregar para verificar a adaptabilidade dos produtos a ambientes de choque térmico durante a finalización do produto ou a identificación do deseño e as etapas de produción en masa, e proporcionar unha base para a finalización do deseño e as decisións de aceptación da produción en masa; cando se usa como cribado de estrés ambiental, o propósito é eliminar os fallos temperáns do produto.
Os tipos de probas de cambio de temperatura divídense en tres tipos segundo as normas IEC e nacionais:
1. Proba Na: Cambio rápido de temperatura cun tempo de conversión especificado; aire;
2. Proba nº: Cambio de temperatura cunha taxa de cambio especificada; aire;
3. Proba Nc: Cambio rápido de temperatura con dous tanques de líquido; líquido;
Para as tres probas anteriores, as probas 1 e 2 empregan aire como medio e a terceira emprega líquido (auga ou outros líquidos). O tempo de conversión das probas 1 e 2 é maior e o tempo de conversión da proba 3 é máis curto.
Data de publicación: 05-09-2024