En la industria, existen diferentes tipos de pruebas mecánicas y ambientales que se realizan durante el APQP ya sea durante la etapa del diseño y desarrollo del producto o bien para su validación. Este tipo de pruebas permite a los fabricantes utilizar el diseño y materiales adecuados para garantizar la calidad, seguridad y evitar fallas en los productos en uso del consumidor.
Las pruebas ambientales sin duda nos permiten simular diferentes condiciones de temperatura y/o humedad, para así observar el comportamiento de los DUT ante el estrés que puedan estar sometidos durante su uso diario. Existen diferentes tipos de simulación de condiciones ambientales cuyo propósito está condicionado al perfil de prueba que estemos por simular, para ello, en la industria automotriz, eléctrica, militar, aeroespacial, existen diferentes estándares de reconocimiento internacional que establecen las condiciones térmicas para determinar los posibles defectos de calidad. Pero ¿Es lo mismo realizar un ensayo de ciclos térmicos y de choque térmico? ¿Cómo funcionan? ¿Cuál es el objetivo y consideraciones para ejecutar cada tipo de prueba?
Si bien, estos términos suelen estar relacionados, a menudo causan confusión entre los usuarios al momento de seleccionar un equipo de laboratorio.
Cámaras de choque térmico
Las cámaras de choque térmico son equipos de laboratorio que se utilizan para determinar el correcto funcionamiento ante un cambio extremo de temperatura, el choque térmico es producido cuando los DUT se ven obligados a someterse a diferentes cambios de temperaturas de manera extrema en periodos de transición muy cortos, por ejemplo la norma mill std 883G, method 1010.8 demanda un tiempo de transición menor a 10 segundos, no obstante, en algunos otros estándares el tiempo de transición puede ser 30 segundos o bien 5 minutos, todo esto depende de los requisitos especiales del cliente. El tiempo de transición está condicionado al estándar que el Ingeniero de pruebas necesite simular.
Los equipos de choque térmico constan de dos y/o tres compartimientos aislados a un determinado un “setpoint” de temperatura, su finalidad, es realizar la transición del producto a través de un mecanismo en un periodo de permanencia previo al siguiente ciclo entre las diferentes zonas, es importante tomar en cuenta la tolerancia del tiempo de recuperación durante la selección de su equipo para garantizar la exposición del producto a la temperatura establecida. En conclusión, un ensayo de choque térmico determina si los componentes bajo prueba podrán funcionar correctamente a cambios de temperatura extremos y repentinos, así como su resistencia a deformación a materiales.
Ciclos térmicos
Los ciclos térmicos exponen de forma acelerada la resistencia y durabilidad de diferentes componentes a condiciones de altas/bajas temperaturas combinando otras variables como la humedad relativa (% RH). Las pruebas de ciclos térmicos combinados con humedad buscan revelar los defectos de las muestras causados por la respiración acelerada en contraposición a la absorción de la humedad en diferentes ambientes. La severidad de los ciclos térmicos dependerá de las características térmicas y propiedades de los materiales seleccionados. En este tipo de ensayos, los ingenieros de pruebas evalúan el envejecimiento acelerado del producto. Los ciclos térmicos se realizan en cámaras climáticas con una variación de temperatura y humedad entre ± 2°C ± 3% RH acorde al estándar IEC 60068-2-38. Este tipo de cámaras a diferencia de los equipos de choque térmico constan de una zona de trabajo en donde las condiciones de temperatura y humedad relativa deben prevalecer en cualquier punto del espacio de trabajo siendo uniformes, a diferencia del tiempo de transición, las cámaras para ciclos térmicos son seleccionadas con base a la rampa de calentamiento/enfriamiento (°C/min) para alcanzar un “setpoint” deseado. El flujo de aire debe estar diseñado a la velocidad necesaria para mantener las condiciones de temperatura y humedad especificadas. Para seleccionar el equipo adecuado, es necesario tomar en cuenta las características del producto, la carga viva y muerta durante la prueba, así como la rampa de enfriamiento y calentamiento que cada estándar demanda.
Existe una gran oferta de cámaras ambientales y equipos de choque térmico, ahora conoces alguno de los principales factores que hacen el diferencial el desempeño de cada equipo para el cumplimiento de diferentes estándares. En SITEC podemos asesorarte para la selección del equipo adecuado, recuerda que además de seguir los lineamientos de la industria, en SITEC probamos para una vida mejor
