Recherche sur l'application des chambres climatiques à des fins de vérification et de développement de l'adaptabilité environnementale et de la fiabilité des matériaux et des produits

Résumé:

Les matériaux et les produits électroniques sont soumis à des contraintes climatiques complexes, telles que des températures élevées et basses, des variations d'humidité et des changements brusques de température, lors de leur utilisation. Les tests classiques à température ambiante ne permettent pas d'évaluer efficacement les risques de défaillance des produits dans des conditions de fonctionnement extrêmes. En tant qu'équipement essentiel pour la simulation climatique artificielle, Chambre à température ambiante peut reproduire les variations dynamiques de température et d'humidité naturelles pour réaliser des tests de fiabilité accélérés. LISUN Cet article décrit le principe de fonctionnement, les principales spécifications techniques et les éléments testés de la chambre d'essais à température et humidité alternées (GDJS-015B), ainsi que son application pratique en R&D pour la vérification de la fiabilité dans divers secteurs industriels. L'analyse des paramètres de performance de l'équipement, associée à une table de valeurs, fournit des références pour la R&D sur l'adaptabilité environnementale et le contrôle qualité des composants électroniques, de l'éclairage LED, des matériaux polymères et d'autres produits. 

1 Présentation

Dans la production moderne, les produits sont déployés sur une vaste zone géographique, des régions froides aux zones côtières chaudes et humides. Les variations cycliques de température et d'humidité peuvent entraîner le vieillissement et la fissuration des matériaux polymères, la dérive des paramètres des dispositifs électroniques et la défaillance des joints d'étanchéité. Les tests d'exposition en extérieur sont longs et ne permettent pas de répondre aux exigences d'itération rapide de la R&D. Grâce à sa chambre climatique étanche et contrôlable, l'enceinte climatique permet de reproduire des conditions de contrainte thermique et d'humidité combinées et standardisées, garantissant ainsi la vérification de l'adaptabilité environnementale et de la fiabilité en laboratoire. Elle raccourcit le cycle de vérification en R&D et permet de détecter en amont les défauts potentiels des matériaux et des produits.

Le LISUN L'enceinte climatique GDJS-015B, soumise à des cycles alternés de température et d'humidité, est une enceinte climatique composite multifonctionnelle. Conforme aux normes d'essais environnementaux nationales et internationales, notamment GB/T 2423 et IEC 60068, elle est largement utilisée pour le contrôle de fiabilité, l'inspection de type et les essais de vieillissement accéléré lors de la phase de R&D des luminaires LED, des composants électroniques automobiles, des matériaux polymères plastiques et des assemblages électriques. Elle prend en charge plusieurs modes d'essai, tels que les essais à haute température constante, les essais de stockage à basse température, les essais cycliques de température et d'humidité alternées et les essais de vieillissement en milieu humide et chaud, fournissant ainsi des données d'essai utiles à l'optimisation de la conception des produits.

GDJS-015B Chambre d'humidité de la température | Chambre thermique

2. Principe de fonctionnement et structure matérielle de l'enceinte climatique

L'enceinte climatique se compose principalement d'une structure d'isolation thermique, d'un système de réfrigération, d'un système de chauffage, d'une unité d'humidification et de déshumidification, d'un ensemble de capteurs et d'un système de contrôle programmable. La cuve intérieure est en acier inoxydable SUS304 pour résister à la corrosion par humidité et chaleur ; la couche d'isolation thermique est en mousse de polyuréthane afin de limiter les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte. Le système de contrôle est équipé de capteurs de température à résistance de platine PT100 et de capteurs d'humidité de haute précision. L'automate programmable (PLC) permet de programmer des courbes de température et d'humidité personnalisées et de définir des cycles de montée en température, de maintien de la température, de descente en température et de variation d'humidité. Il simule les variations de température entre le jour et la nuit, la condensation, la chaleur humide et d'autres conditions réelles d'utilisation afin de réaliser des tests de vieillissement accéléré. L'effet du vieillissement en milieu naturel, qui s'étend sur des mois ou des années, est ainsi condensé en quelques jours ou quelques centaines d'heures, permettant d'observer la dégradation des performances et les dommages structurels des échantillons.

Le tableau 1 présente les principaux paramètres techniques de LISUN Chambre de température environnementale GDJS‑015B.

Tableau 1 Principaux paramètres techniques de LISUN Chambre climatique GDJS‑015B

3 principaux éléments de test et scénarios d'application de la chambre climatique

Grâce à la chambre climatique, les ingénieurs R&D peuvent mener à bien divers projets de vérification de l'adaptabilité environnementale, couvrant l'évaluation des propriétés fondamentales des matériaux et la vérification de la fiabilité des produits finis. Les principaux types de tests comprennent les tests de stockage à haute et basse température, les tests de fonctionnement à haute et basse température, les tests de chaleur humide constante, les tests de cycles alternés de température et d'humidité et les tests de variation rapide de température.

Pour la R&D des matériaux polymères, une enceinte climatique est utilisée afin d'observer les variations de dureté, les déformations et les fissures des plastiques et des caoutchoucs après des cycles de températures extrêmes, et ainsi évaluer leur résistance aux intempéries. Dans l'industrie de l'éclairage LED, elle permet de réaliser des tests de vieillissement thermique (LM-80) pour détecter l'atténuation du flux lumineux des sources. Les composants électroniques automobiles doivent subir des tests d'humidité alternée pour simuler les variations de température entre l'hiver et l'été, ainsi que les environnements humides et condensés des équipements embarqués, et identifier les risques de court-circuit et de mauvais contact des connecteurs. Les composants électriques sont contrôlés afin de vérifier la stabilité de leurs paramètres électriques sous des températures extrêmes, garantissant ainsi un fonctionnement stable des produits dans toutes les régions.

Pendant l'essai, placez les échantillons sur le support prévu à cet effet à l'intérieur de l'enceinte climatique. Configurez le programme d'essai conformément aux normes. À la fin du cycle d'essai, retirez les échantillons et examinez leur aspect, leurs dimensions, leurs performances électriques et leurs caractéristiques mécaniques. Comparez les variations de performance avant et après l'essai afin de déterminer si l'adaptabilité environnementale des matériaux ou des produits est conforme aux spécifications de conception. Si des fissures, des déformations ou des défaillances fonctionnelles surviennent après l'essai, cela indique des défauts dans la formulation, la structure ou le choix des composants. Le personnel de R&D pourra alors optimiser la formulation, la structure et le choix des composants.

4. Analyse de la valeur d'une chambre climatique dans le cadre de la R&D en fiabilité

Comparativement aux essais d'exposition en extérieur, la vérification en laboratoire avec une enceinte climatique présente de multiples avantages. Premièrement, les conditions d'essai sont maîtrisables : les paramètres de température et d'humidité sont précis et reproductibles, garantissant ainsi des conditions d'essai homogènes pour les lots d'échantillons et une grande fiabilité des données comparatives. Deuxièmement, la durée des essais est également maîtrisable. Le mode de vieillissement accéléré raccourcit considérablement le cycle de vérification en R&D et accélère le développement de nouveaux produits. Troisièmement, les conditions d'essai ne sont pas limitées par les saisons ni les conditions météorologiques. Les laboratoires peuvent ainsi réaliser des tests de fiabilité et de pré-certification tout au long de l'année.

Par ailleurs, il convient de noter que la chambre climatique est un équipement de simulation de laboratoire. Les tests accélérés ne peuvent pas reproduire fidèlement le vieillissement environnemental naturel. Les modes de défaillance obtenus lors des tests en laboratoire doivent être évalués de manière exhaustive, en tenant compte des retours d'expérience sur le terrain, afin d'améliorer la conception du produit. LISUN La chambre d'essais à humidité et température alternées GDJS-015B permet d'atteindre de manière stable la plage nominale de température et d'humidité, même lorsque les échantillons sont alimentés à pleine charge. Elle résout ainsi le problème fréquemment rencontré avec les équipements concurrents qui ne parviennent pas à atteindre ces valeurs nominales en pleine charge. Elle est particulièrement adaptée aux tests de fiabilité et aux essais de pré-certification lors de la phase de recherche et développement.

Conclusion 5

Le Chambre à température ambiante Il s'agit d'un équipement essentiel pour la vérification et le développement de l'adaptabilité environnementale et de la fiabilité des matériaux et des produits. Doté d'une large plage de températures et d'humidité, d'un contrôle de haute précision, d'une grande cavité de test et d'un système de protection de sécurité complet, LISUN La chambre d'essais à humidité et température alternées GDJS-015B répond aux exigences de R&D et de contrôle de nombreux secteurs industriels, notamment l'électronique, l'éclairage, les polymères et l'automobile. Grâce à une configuration optimisée des cycles de température et d'humidité, reproduisant divers environnements climatiques complexes, les risques de défaillance potentiels des matériaux et des produits peuvent être identifiés en amont. Ceci fournit une base de test quantitative pour l'optimisation des formulations, l'amélioration des structures et la sélection des composants. Son utilisation revêt une grande importance technique pour améliorer la fiabilité environnementale des produits nationaux et garantir un service stable dans différentes régions.