¿Qué es Ciclado térmico?
La prueba de ciclado de temperatura es aquella en la que la muestra se somete a ciclos un número definido de veces entre temperatura alta y baja a una velocidad de transición controlada. Se define como método Nb en IEC 60068-2-14 e implica una transición más lenta que el choque térmico.
Objetivo de Ciclado térmico
El objetivo es revelar la fatiga causada por cambios repetidos de temperatura en uniones que combinan materiales con diferentes coeficientes de expansión.
¿A qué productos se aplica Ciclado térmico?
- Placas electrónicas y uniones de soldadura.
- Unidades de control para automóviles
- Módulos de batería
- iluminación LED
- Conexiones de conectores y cables.
¿En qué sectores se utiliza Ciclado térmico?
Normas relacionadas con Ciclado térmico
- IEC 60068-2-14prueba de cambio de temperatura prueba
- ISO 16750-4Condiciones ambientales en los equipos eléctricos/electrónicos del vehículo. prueba
- MIL-STD-810 Method 503
- JEDEC JESD22-A104
Condiciones de Ciclado térmico
- Rango de temperatura
- Temperatura superior e inferior definidas en la especificación.
- Velocidad de transición
- Controlado según IEC 60068-2-14 Nb, normalmente 1–5 °C/min
- tiempo de espera
- Tiempo para permitir que la muestra se equilibre en cada temperatura extrema.
- Número de ciclos
- Definido en la especificación (por ejemplo, 100, 500, 1000 ciclos)
Equipo para Ciclado térmico
- Cámara de temperatura programable
- Registro de temperatura multicanal
- Configuración de monitoreo de función o resistencia
- Sistema de registro de datos
Requisitos de muestra para Ciclado térmico
- La muestra debe colocarse con libre circulación de aire en la cámara.
- Se recomienda un monitoreo continuo de la resistencia para uniones soldadas.
- El funcionamiento debe comprobarse antes de la prueba.
- Los termopares deben conectarse en puntos críticos.
Duración de Ciclado térmico
Depende del número de ciclos. Un programa de 500 ciclos puede durar varias semanas dependiendo de la duración del ciclo.
Procedimiento de Ciclado térmico
- 1La muestra se coloca en la cámara y se establece el seguimiento.
- 2Se carga el perfil del ciclo (temperaturas, tasa de transición, permanencia).
- 3Se ejecuta el número definido de ciclos.
- 4A intervalos definidos se realiza una comprobación provisional del funcionamiento.
- 5Al final del programa se realiza una comprobación final del funcionamiento y una inspección visual.
Criterios de aceptación de Ciclado térmico
El criterio de aceptación está definido en la especificación: continuidad de función, ningún aumento en la resistencia de soldadura o conexión más allá del límite definido y sin grietas.
Evaluación de resultados
Si se utiliza el monitoreo continuo de resistencia, los eventos de circuito abierto se registran junto con el recuento de ciclos. Si es necesario, se toma una sección transversal para examinar las grietas de soldadura.
Informe de Ciclado térmico
- Norma y método aplicado.
- Rango de temperatura, tasa de transición y tiempo de permanencia
- Número de ciclos
- Resultados del monitoreo de función/resistencia
- Examen visual y, si es necesario, metalográfico.
Acreditación
EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.
La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Alcance y autorizacionesRegulaciones Relacionadas
- Especificaciones de componentes electrónicos y automotrices.
Ensayos ambientales y climáticos — ¿Qué abarca este campo de ensayo?
La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Ciclado térmico; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Los ensayos ambientales muestran si un producto resiste factores ambientales como temperatura, humedad, presión, radiación solar, polvo, agua y atmósferas corrosivas. El objetivo no es romper el producto sino anticipar, de forma ACELERADA, las condiciones que encontrará a lo largo de su vida.
Los perfiles de ensayo se derivan de la exposición real del producto, y esa derivación es el verdadero trabajo de ingeniería de este campo. Un dispositivo que funciona en una oficina cerrada y otro montado en un poste no se ensayan con el mismo perfil. La serie IEC 60068 define métodos generales, MIL-STD-810 perfiles militares, RTCA DO-160 perfiles de aviación y la serie ISO 16750 perfiles automotrices basados en la ubicación. Un ensayo aplicado sin selección de perfil genera tanto coste innecesario como falsa confianza.
Los ensayos de temperatura simulan tres fenómenos distintos y los tres producen modos de fallo diferentes. La temperatura alta/baja constante ensaya si el material puede funcionar a esa temperatura. El CICLADO de temperatura crea fatiga en las uniones entre materiales con distintos coeficientes de dilatación; ahí aparecen las grietas de soldadura. El CHOQUE térmico intensifica este efecto mediante una transición brusca.
También hay una distinción en el ensayo de humedad. El calor húmedo constante muestra la difusión de la humedad en el material y su efecto en las propiedades de aislamiento. El calor húmedo cíclico genera condensación: se forman gotas de agua en la superficie que se enfría, lo cual es mucho más agresivo que la humedad seca. La infiltración de agua en las carcasas, el aumento de la corriente de fuga y la corrosión suelen aparecer en el ensayo cíclico.
La protección contra polvo y agua constituye un ámbito de trabajo aparte y se expresa mediante el código IP. El punto a destacar aquí es que un ensayo IP no es un ensayo de DURABILIDAD: muestra que se proporciona protección en condiciones definidas y de corta duración, no resistencia a la inmersión prolongada o al lavado a presión.
El error más común en esta familia es traducir directamente un resultado de ensayo en una PREDICCIÓN DE VIDA. Los ensayos acelerados están diseñados para la comparación y la verificación del diseño; una conversión fiable entre horas en cámara y años en campo solo puede establecerse con un modelo de aceleración específico del material calibrado con datos de campo.
La monitorización funcional determina el valor del ensayo. Mantener un producto en una cámara de temperatura y luego encenderlo no muestra lo que ocurrió DURANTE el ensayo. En aplicaciones críticas, el producto se opera durante todo el ensayo y se monitorizan sus parámetros; solo así se pueden detectar fallos intermitentes que aparecen y desaparecen.
Grupos de métodos en este campo
Temperatura
Calor seco, frío, cambio de temperatura y choque térmico; perfiles estacionarios y cíclicos.
Humedad
Calor húmedo estacionario y calor húmedo cíclico; los ciclos con condensación son más agresivos.
Agua y polvo
Ensayos de protección IP: goteo, salpicaduras, chorros, inmersión y estanqueidad al polvo.
Radiación y envejecimiento
Envejecimiento acelerado por arco de xenón y UV fluorescente, simulación de radiación solar.
Presión y altitud
Ensayos de baja presión (altitud) y de cambio rápido de presión.
Atmósfera corrosiva
Niebla salina, corrosión por gases mixtos en flujo (simulación de atmósferas industriales), ensayos de moho y hongos.
Confusiones frecuentes en este campo
- La duración del ensayo no puede convertirse en vida útil de campo; una conversión hecha sin un modelo de aceleración es engañosa.
- El ciclado de temperatura y la temperatura estacionaria producen modos de fallo distintos; ninguno sustituye al otro.
- Si el producto no se opera durante el ensayo, los fallos intermitentes permanecen invisibles; la monitorización funcional determina el valor del ensayo.
- La protección IP no es evidencia de durabilidad; muestra la protección en condiciones definidas y de corta duración.
- Un ensayo aplicado sin selección de perfil aumenta el coste y genera una falsa confianza.
- La disposición de fijación y orientación afecta al resultado; el informe debe documentarlo.
Qué decisiones respaldan estos resultados
- Verificación del diseño y cualificación
- Declaración de la clase de protección y el rango de temperatura de funcionamiento
- Reproducción de fallos de campo en el laboratorio y análisis de causa raíz
- Aprobación de componentes del proveedor
- Decisiones sobre el periodo de garantía y las condiciones de almacenamiento
Pruebas relacionadas
Preguntas frecuentes sobre Ciclado térmico
¿Cuál es la diferencia entre ciclos de temperatura y choque térmico?
En los ciclos de temperatura, la transición es controlada y lenta (IEC 60068-2-14 Nb). En el choque térmico, la muestra se transfiere entre dos cámaras en un tiempo muy corto (método Na) y las tensiones son más severas.