I test di shock termico vengono spesso definiti test di shock termico o cicli di temperatura, test di shock termico ad alta e bassa temperatura.
La velocità di riscaldamento/raffreddamento non è inferiore a 30 ℃/minuto.
L'intervallo di variazione della temperatura è molto ampio e la severità del test aumenta con l'aumento della velocità di variazione della temperatura.
La differenza tra il test dello shock termico e il test del ciclo termico è principalmente il diverso meccanismo di carico di stress.
La prova di shock termico esamina principalmente la rottura causata da creep e fatica, mentre il ciclo termico esamina principalmente la rottura causata da fatica a taglio.
Il test dello shock termico consente l'utilizzo di un dispositivo di test a due slot; il test del ciclo di temperatura utilizza un dispositivo di test a slot singolo. Nella scatola a due slot, la velocità di variazione della temperatura deve essere superiore a 50 ℃/minuto.
Cause dello shock termico: drastici cambiamenti di temperatura durante i processi di produzione e riparazione come la saldatura a rifusione, l'essiccazione, il ritrattamento e la riparazione.
Secondo GJB 150.5A-2009 3.1, lo shock termico è un brusco cambiamento nella temperatura ambiente dell'apparecchiatura e la velocità di variazione della temperatura è superiore a 10 gradi/min, che è uno shock termico. MIL-STD-810F 503.4 (2001) ha una visione simile.
Ci sono molte ragioni per i cambiamenti di temperatura, che sono menzionati nelle norme pertinenti:
GB/T 2423.22-2012 Test ambientali Parte 2 Test N: Cambiamento di temperatura
Condizioni sul campo per le variazioni di temperatura:
I cambiamenti di temperatura sono comuni nelle apparecchiature e nei componenti elettronici. Quando l'apparecchiatura non è accesa, le sue parti interne subiscono variazioni di temperatura più lente rispetto alle parti sulla sua superficie esterna.
Si possono prevedere rapidi cambiamenti di temperatura nelle seguenti situazioni:
1. Quando l'apparecchiatura viene trasferita da un ambiente interno caldo ad un ambiente esterno freddo, o viceversa;
2. Quando l'apparecchiatura viene esposta alla pioggia o immersa in acqua fredda e si raffredda improvvisamente;
3. Installato in apparecchiature aeree esterne;
4. In determinate condizioni di trasporto e conservazione.
Dopo l'applicazione dell'alimentazione, nell'apparecchiatura verranno generati gradienti di temperatura elevati. A causa dei cambiamenti di temperatura, i componenti saranno sollecitati. Ad esempio, accanto a un resistore ad alta potenza, la radiazione farà aumentare la temperatura superficiale dei componenti adiacenti, mentre le altre parti rimarranno fredde.
Quando il sistema di raffreddamento è acceso, i componenti raffreddati artificialmente subiranno rapidi cambiamenti di temperatura. Rapidi sbalzi di temperatura dei componenti possono essere causati anche durante il processo di produzione dell'apparecchiatura. Il numero e l'entità delle variazioni di temperatura e l'intervallo di tempo sono importanti.
Metodi di test ambientali di laboratorio per attrezzature militari GJB 150.5A-2009 Parte 5:Prova di shock termico:
3.2 Applicazione:
3.2.1 Ambiente normale:
Questo test è applicabile alle apparecchiature che possono essere utilizzate in luoghi in cui la temperatura dell'aria può cambiare rapidamente. Questo test viene utilizzato solo per valutare gli effetti di rapidi cambiamenti di temperatura sulla superficie esterna dell'apparecchiatura, sulle parti montate sulla superficie esterna o sulle parti interne installate vicino alla superficie esterna. Le situazioni tipiche sono le seguenti:
A) L'apparecchiatura viene trasferita tra zone calde e ambienti a bassa temperatura;
B) Viene sollevato dall'ambiente ad alta temperatura del suolo ad alta quota (appena da caldo a freddo) da un trasportatore ad alte prestazioni;
C) Quando si testano solo materiali esterni (imballaggi o materiali di superficie dell'apparecchiatura), viene fatto cadere dal guscio protettivo dell'aereo caldo in condizioni di alta quota e bassa temperatura.
3.2.2 Screening dello stress ambientale e di sicurezza:
Oltre a quanto descritto al punto 3.3, questo test è applicabile per indicare problemi di sicurezza e potenziali difetti che solitamente si verificano quando l'apparecchiatura è esposta a un tasso di variazione della temperatura inferiore alla temperatura estrema (a condizione che le condizioni di test non superino quelle di progetto limite dell'attrezzatura). Sebbene questo test venga utilizzato come screening dello stress ambientale (ESS), può anche essere utilizzato come test di screening (utilizzando shock termici di temperature più estreme) dopo un trattamento tecnico appropriato per rivelare potenziali difetti che possono verificarsi quando l'apparecchiatura è esposta a condizioni inferiore alla temperatura estrema.
Effetti dello shock termico: Metodo di test ambientale di laboratorio per attrezzature militari GJB 150.5A-2009 Parte 5: Test di shock termico:
4.1.2 Effetti ambientali:
Lo shock termico di solito ha un effetto più grave sulla parte vicina alla superficie esterna dell'apparecchiatura. Quanto più ci si allontana dalla superficie esterna (ovviamente ciò dipende dalle caratteristiche dei materiali interessati), tanto più lento è il cambiamento di temperatura e tanto meno evidente è l'effetto. Scatole per il trasporto, imballaggi, ecc. ridurranno inoltre l'impatto dello shock termico sulle apparecchiature chiuse. I rapidi cambiamenti di temperatura possono influenzare temporaneamente o permanentemente il funzionamento dell'apparecchiatura. Di seguito sono riportati esempi di problemi che potrebbero verificarsi quando l'apparecchiatura è esposta a un ambiente con shock termico. Considerare i seguenti problemi tipici aiuterà a determinare se questo test è adatto all'apparecchiatura sottoposta a test.
A) Gli effetti fisici tipici sono:
1) Frantumazione di contenitori in vetro e strumenti ottici;
2) Parti mobili bloccate o allentate;
3) Crepe in pellet solidi o colonne in esplosivi;
4) Differenti velocità di ritiro o espansione, o velocità di deformazione indotta di materiali diversi;
5) Deformazione o rottura di parti;
6) Screpolatura dei rivestimenti superficiali;
7) Perdite nelle cabine sigillate;
8) Guasto della protezione dell'isolamento.
B) Gli effetti chimici tipici sono:
1) Separazione dei componenti;
2) Guasto della protezione dei reagenti chimici.
C) Gli effetti elettrici tipici sono:
1) Modifiche dei componenti elettrici ed elettronici;
2) Rapida condensazione di acqua o brina che provoca guasti elettronici o meccanici;
3) Elettricità statica eccessiva.
Scopo del test di shock termico: può essere utilizzato per scoprire difetti di progettazione e processo del prodotto durante la fase di sviluppo tecnico; può essere utilizzato per verificare l'adattabilità dei prodotti agli ambienti con shock termici durante la finalizzazione del prodotto o l'identificazione del progetto e le fasi della produzione di massa e fornire una base per la finalizzazione del progetto e le decisioni di accettazione della produzione di massa; quando utilizzato come screening dello stress ambientale, lo scopo è eliminare i primi guasti del prodotto.
Le tipologie di prove di variazione della temperatura sono suddivise in tre tipologie secondo le norme IEC e nazionali:
1. Test Na: rapido cambiamento di temperatura con un tempo di conversione specificato; aria;
2. Test Nb: variazione della temperatura con un tasso di variazione specificato; aria;
3. Test Nc: cambiamento rapido di temperatura con due serbatoi di liquido; liquido;
Per i tre test precedenti, 1 e 2 utilizzano l'aria come mezzo e il terzo utilizza un liquido (acqua o altri liquidi) come mezzo. Il tempo di conversione di 1 e 2 è più lungo e il tempo di conversione di 3 è più breve.
Orario di pubblicazione: 05-settembre-2024