La prueba de temperatura y humedad determina cómo se comportan los componentes, subsistemas y todos los sistemas a altas temperaturas, así como en entornos pesados con humedad relativa alta o fluctuante. Las pruebas pueden ser estáticas con temperatura y humedad constantes, pueden incluir ambos ciclos, pruebas de sesgo de temperatura-humedad (donde la humedad se usa para inducir un mal funcionamiento en un aparato eléctrico) o una combinación de ambos.
Entre otras cosas, las pruebas de temperatura / humedad examinan los efectos del cambio climático en los componentes electrónicos, tales como cambios de parámetros, fallas mecánicas (debido a la rápida formación de agua o escarcha), fallas ópticas (nebulización), fallas de estanqueidad al agua (paquete), materiales. Las pruebas de temperatura / humedad son un componente crítico de un programa de calificación completo. Si bien muchos componentes eléctricos son baratos de comprar, su reemplazo puede ser costoso. Por ejemplo, una pantalla LCD en un dispositivo de búsqueda de aceite o un instrumento marino puede ocasionar serios costos de inactividad en caso de falla relacionada con la temperatura / humedad. La prueba combinada de temperatura y humedad se extiende a sistemas completos y productos terminados que van más allá de los componentes electrónicos: copiadoras, computadoras, automóviles, satélites e incluso paracaídas requieren pruebas de temperatura y humedad.
En el mundo actual de la ingeniería y la fabricación, no es suficiente diseñar, crear y distribuir productos. Los fabricantes tienen la responsabilidad de asegurarse de que sus productos resistirán todas las presiones y tensiones ambientales que experimentarán después de ser utilizados en el "mundo real". Dos de los factores ambientales más importantes que determinan si los productos resistirán son la temperatura y la humedad. Afortunadamente, hoy existen formas avanzadas de pruebas de temperatura y humedad que proporcionan un rendimiento óptimo del producto para todos los diseñadores y fabricantes.
La prueba de temperatura y la prueba de humedad funcionan de la mano. Estas dos fuerzas ambientales son inevitables en el mundo, excepto por un vacío que simula las condiciones del espacio. Sin embargo, en el entorno terrestre, cada producto producido a partir de municiones militares para componentes electrónicos se encontrará con un rango de condiciones de temperatura y humedad. Algunos de estos rangos pueden ser excesivos.
Los cambios ambientales en entornos como la temperatura y la humedad afectan en gran medida el rendimiento del producto producido. Puede haber condiciones externas en las que las condiciones climáticas cambian con las estaciones fluctuantes o con entornos artificiales donde las condiciones de la habitación afectan los productos. Además, los productos adyacentes en entornos cerrados también afectan el rendimiento de los demás.
Las pruebas profesionales de temperatura y humedad tienen en cuenta todas estas interacciones y el proceso de prueba se lleva a cabo para ayudar a mejorar la durabilidad a largo plazo y la vida útil de los productos. La industria manufacturera utiliza pruebas de temperatura y humedad para ver con precisión cómo funcionarán sus productos en cualquier entorno. Este proceso sirve para garantizar la fiabilidad del producto y el cumplimiento de la legislación.
Nuestro laboratorio ha realizado pruebas climáticas durante muchos años y tiene todo lo necesario para las pruebas de temperatura y humedad. Nuestras salas de prueba se han recopilado y actualizado para cumplir con todos los requisitos imaginables.
La prueba de temperatura y humedad es un término general. Es una generalización de ingeniería y producción para experimentos estresantes para el medio ambiente, como la prueba de alta / baja temperatura, la prueba de resistencia a la humedad o la prueba del ciclo de temperatura. Procedimientos tales como la prueba de desviación de temperatura y humedad también se incluyen en el marco.
Cualquiera que sea el nombre de cada tipo de prueba, todos determinan cómo funcionan o se comportan los sistemas completos, subsistemas y componentes individuales de los productos fabricados en condiciones ambientales normales y duras. A menudo, las variaciones extremas son de temperatura y humedad. Sin embargo, otros factores ambientales como arena, polvo, corrosión y vibración también están bajo el paraguas de la prueba de rendimiento.
La base principal de la prueba de temperatura y humedad es poner los productos en condiciones de alto estrés ambiental y causar un mal funcionamiento. Existe una amplia gama de fuerzas ejercidas durante las pruebas de temperatura y humedad, que dependen del producto específico y su uso previsto. Los técnicos de prueba colocan los materiales sujetos en salas de pruebas ambientales controladas, luego ajustan artificialmente la temperatura, la humedad y otras fuerzas. Estos cambios de parámetros altos y bajos pueden causar el mal funcionamiento de los productos, la niebla o la condensación, permitir la entrada de agua y degradar los materiales estructurales.
Los fabricantes ven las pruebas de temperatura y humedad como una alta prioridad en los programas de control de calidad por muchas buenas razones. Las pruebas medioambientales ejecutadas correctamente colocan los productos en los límites exteriores de las condiciones naturales o artificiales, que se encuentran de manera realista. Por ejemplo, los ensambles y componentes electrónicos son los mejores candidatos para las pruebas de temperatura y humedad. Los fabricantes experimentados saben que la falla de piezas en una sala de prueba es mucho mejor que una aplicación operativa donde el tiempo de inactividad y las reparaciones pueden ser bastante costosas.
Hay dos formas básicas de prueba ambiental. Las pruebas de temperatura y humedad caen en ambas categorías llamadas simulación y estimulación. Para abordar cualquier confusión con respecto a estos términos de perforación similares, una breve descripción de las dos partes más importantes de la prueba de temperatura y humedad:
Simulación de prueba: Las cámaras de prueba ambiental simulan o imitan artificialmente las condiciones que los productos pueden encontrar razonablemente en su entorno operativo final. Las pruebas ambientales de uso normal son el criterio de "prueba de aprobación", donde se evalúan las tensiones esperadas regularmente, como la temperatura, la humedad, los abrasivos y las vibraciones. Si los productos cumplen con la marca de rutina, se certifican y se envían a producción y distribución.
Prueba de estimulación: Este procedimiento o método de prueba está un paso por encima de la simulación de rutina. Se generan tensiones ambientales para revelar las debilidades del producto y los puntos de falla. Por el contrario, la estimulación de tensiones excesivas, como la temperatura y la humedad aceleradas, confirma la capacidad de un producto para resistir factores ambientales más allá de lo que verán en sus servicios. La estimulación de prueba también se conoce como prueba acelerada.
La temperatura es el estrés del producto más común en las fluctuaciones ambientales. Los cambios de temperatura hacen que los productos se expandan o contraigan. Las tasas varían según el tipo de material probado. Los plásticos reaccionan de manera diferente a los metales y los parámetros de prueba de temperatura siempre se ajustan a los materiales en el procedimiento de prueba.
La humedad es el segundo factor de estrés ambiental que afecta los productos producidos. Las fluctuaciones de humedad también causan expansión y contracción, pero los técnicos de pruebas ambientales están más preocupados por cómo la humedad afecta el trabajo interno en los productos. Contribuye en gran medida a la penetración de humedad o fugas, oxidación y corrosión. La resistencia a la humedad es un factor de rendimiento importante para productos que incluyen mecanismos eléctricos o computarizados.
Si bien la mayoría de los procedimientos de prueba de productos se centran principalmente en la temperatura y la humedad, muchas salas de prueba contienen exámenes adicionales. La prueba de vibración generalmente acompaña a la prueba básica de temperatura y humedad. Cuando los movimientos de expansión, contracción, entrada y fuga se combinan con vibraciones físicas, a menudo causan problemas compuestos. Cuando se combinan tres tensiones, causa pérdida de resistencia mecánica debido a grietas, hinchazón, desplazamiento y deterioro de las propiedades físicas. Contribuyen a la fatiga del producto y al desglose temprano.
Finalmente, el paraguas de temperatura y humedad puede contener pruebas adicionales para los factores de estrés causados por la altitud o la compresión del agua subterránea. La corrosión es una preocupación constante para los productos metálicos. Contribuye al desgaste de todo tipo de productos, independientemente de si están hechos de arena, polvo y arena, metal, plástico o cualquier material compuesto.
A través de factores de estrés ambiental controlados y deliberados, las pruebas de productos son la única forma de determinar artificialmente qué tan bien se desempeñará un componente o ensamblaje diseñado o fabricado en su función prevista. Diferentes productos estresados aseguran que funcionen según lo previsto durante el uso normal. La clave para una evaluación precisa del producto es cómo se realizan las pruebas de temperatura y humedad.
Los técnicos sumergen los productos en entornos artificiales y realizan pruebas de temperatura y humedad. Incluye salas de prueba donde los cambios de temperatura y humedad son inducidos, controlados, monitoreados y evaluados. Las salas de prueba generalmente incluyen mesas y aparatos de vibración que regulan la exposición a abrasivos como arena y polvo.
Las dimensiones de la cámara de prueba varían. Algunas habitaciones son pequeñas y están diseñadas para probar componentes en miniatura, como placas de circuitos y controladores. Los contenedores de tamaño mediano permiten que se utilicen objetos más grandes o una gran cantidad de productos pequeños para las pruebas en masa. A veces, los candidatos muy grandes, como los vehículos y las máquinas, requieren pruebas de temperatura y humedad. Generalmente se crean salas de prueba especiales para estas aplicaciones.
Cada habitación tiene controles físicos especialmente diseñados para pruebas de temperatura y humedad. Las restricciones dependen de factores de estrés ambiental simulados que los ingenieros creen que un producto puede soportar. Uno de los controles de prueba de temperatura y humedad más comunes incluye la prueba 85/85.
La prueba 85/85 utiliza un umbral de prueba válido de temperatura y humedad para la gran mayoría de las evaluaciones ambientales. Incluye configurar las condiciones de la cámara de prueba a una temperatura interna de 85 grados Celsius y un índice de humedad relativa del 85 por ciento. Este ambiente cálido y húmedo se puede mantener hasta 1.000 horas, según lo especificado por muchas especificaciones de evaluación de ingeniería.
También conocida como prueba de calor húmedo, la prueba 85/85 intenta simular 20 años de ingreso de humedad en un producto en particular. Este número es un parámetro de valoración llamado aplicación de polarización o prueba de confiabilidad de temperatura-humedad-polarización (THB). El sesgo se refiere a la inducción eléctrica de voltaje constante para electro-activar el dispositivo o sujeto de prueba. La prueba THB se puede aplicar especialmente a objetos expuestos a factores abrasivos.
Parece mucho tiempo para soportar 85/85 mil horas. Sin embargo, es una posibilidad muy real en el mundo operativo donde se espera que se realicen muchos productos de producción. Para acortar este largo tiempo de prueba, los probadores de temperatura y humedad utilizan dos procesos acelerados:
Prueba de vida acelerada alta (HALT): Este proceso de prueba aplica cambios agresivos de temperatura y humedad. Las pruebas de vida acelerada alta también utilizan vibraciones de choque multieje, que, si bien se mantienen fieles a los factores de estrés en tiempo real inducidos artificialmente, reducen enormemente el tiempo de prueba. Las pruebas HALT revelan debilidades y fortalezas del producto mucho más rápido que las pruebas pasivas de sala. Este método acelerado detecta defectos en la etapa de diseño y prototipo y permite a los ingenieros de producto reaccionar rápidamente con soluciones positivas.
Detección de estrés altamente acelerado (HASS): Este procedimiento de prueba de temperatura y humedad escanea rápidamente productos y piezas defectuosas antes del envío. Los probadores utilizan el proceso de detección de estrés HASS para productos prediseñados y probados que necesitan un control de control de calidad final antes de dispensar desde el centro de producción. HASS es una prueba similar con HALT, pero menos agresiva.
El ciclo térmico es otro término a menudo asociado con la prueba de temperatura y humedad. Implica someter a los sujetos de prueba a un ciclo controlado durante varios períodos de calor / frío y húmedo / seco. La duración de la exposición y los excesos ambientales dependen completamente del tipo de producto y su uso previsto.
La evaluación final más común de temperatura y humedad es la prueba de choque térmico. Implica calentar o enfriar un producto a su rango máximo, y luego invertir rápidamente la temperatura. La prueba de choque térmico es un método extremo. Por lo general, está reservado para productos utilizados en la industria militar y aeroespacial, donde los componentes y ensamblajes están expuestos a condiciones climáticas severas.
Cada procedimiento profesional de prueba de temperatura y humedad trata de cumplir y superar los certificados y especificaciones estándar de la industria. Muchas organizaciones gubernamentales y no gubernamentales escriben umbrales de prueba y puntos de referencia para miles de productos comúnmente producidos. Los productos únicos también están sujetos a las reglas y parámetros establecidos por las agencias reguladoras y de consultoría.
Se conocen como especificación de defensa MIL-SPEC, estándar de defensa MIL-STD y manual de defensa MIL-HDBK. Cada elemento estándar, de especificación y manual se detalla a fondo y a menudo se usa para verificaciones de pruebas de producción civil.
Otras instituciones ofrecen orientación y estándares de control a la profesión de pruebas de temperatura y humedad. Las dos autoridades comunes son la Asociación Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) y la Asociación de Ingenieros Automotrices (SAE). Para la mayoría de las pruebas de temperatura y humedad, estos son los principales documentos estándar:
Las pruebas de temperatura y humedad son el método líder de la industria manufacturera para identificar y corregir la debilidad en todas las formas de productos. La prueba revela debilidades debidas a temperaturas altas y bajas, humedad alta y baja, ciclo térmico y choque térmico. Estas pruebas sofisticadas revelan la sensibilidad del producto y predicen la supervivencia del producto.
Todos los productos probados a temperatura y humedad han sido probados, analizados y calificados de por vida. El resultado es un certificado reconocido que protege al consumidor y promueve al fabricante como líder de la industria. Las siguientes son algunas debilidades que generalmente se identifican mediante pruebas de temperatura y humedad:
Recubrimientos epoxi: Muchos productos diseñados para ambientes hostiles contienen recubrimientos epóxicos. La prueba de temperatura y humedad expone los productos recubiertos de epoxi a un estrés excesivo, donde se produce debilidad debido a la expansión, contracción, ingreso de humedad y corrosión o desgaste de la superficie.
empañamiento: Las unidades a prueba de fugas como ventanas y parabrisas se prueban comúnmente. Cualquier debilidad del producto ocurre rápidamente cuando se enfatiza el calor y el frío en los ciclos de humedad y secado. La humedad al vapor entre capas es un signo seguro de falla del producto.
Resistencia al agua: Los productos expuestos a ambientes húmedos son excelentes candidatos para las pruebas. Las fugas de agua o las debilidades de entrada son fácilmente visibles después de la prueba. Estas fallas pueden ocurrir rápidamente durante las pruebas o tomar un largo período de evaluación.
Fallas mecánicas: Los cambios en los ciclos de calor y frío pueden causar problemas en muchos productos, a menudo resultando en fallas mecánicas menores o catastróficas. La prueba está preasegurada contra productos que fallan en el sitio y causan daños o lesiones.
La lista de productos adecuados para pruebas de temperatura y humedad es larga. Realmente depende del entorno de trabajo previsto del producto. El tipo de prueba también depende de la industria que lo aplica. Las siguientes son algunas industrias comunes que regularmente prueban la temperatura y la humedad:
Cada industria tiene sus propios productos, características individuales y parámetros de prueba. La lista es tan diversa como la industria y la aplicación prevista. Algunos productos y objetos adecuados para pruebas de temperatura y humedad:
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