Os ensaios de ciclos de temperatura tornaram-se parte integrante de muitas indústrias. Permitem-lhes fabricar e lançar produtos prontos a utilizar na vida real. Este teste ajuda a examinar o produto sob temperaturas extraordinariamente altas e baixas. Indica-nos como o produto se irá comportar quando for apresentado ao público.
No entanto, o mecanismo do ensaio de ciclos térmicos é menos conhecido. Pode parecer um teste simples que inclui o aumento e a diminuição da temperatura. No entanto, existe um processo mais complexo por detrás do seu funcionamento. Vamos aprofundar e discutir tudo, desde a sua introdução aos mecanismos de funcionamento.
O que é um teste de ciclo de temperatura?
Este teste ajuda os engenheiros a determinar a resistência efectiva do produto. Utiliza câmaras ambientais especiais. O produto colocado na câmara é submetido a aumentos e diminuições súbitas de temperatura. Se for fraco, racha devido à contração e expansão.
Como sabe, o produto é submetido a várias condições no mundo real. O objetivo dos engenheiros é torná-lo suficientemente forte para suportar todas essas temperaturas extremas. Assim, verificam a qualidade do produto através destes testes. O as câmaras ambientais oferecem A temperatura muda tal como no mundo real.
Dá uma boa ideia de como o produto se irá comportar a diferentes temperaturas. Os ensaios de ciclos de temperatura podem ser efectuados em todos os tipos de produtos. Muitas indústrias modernas estão a adotar estes ensaios. Isto ajuda-as a aumentar a qualidade e a durabilidade dos seus produtos.
O que torna este teste popular é o facto de oferecer resultados rápidos. Não é necessário esperar horas. Esta caraterística torna o teste ideal para as indústrias que lançam produtos rapidamente. Os métodos antigos e convencionais utilizados levam muito tempo e recursos para este tipo de testes.
Impacto do ensaio de ciclos de temperatura
Como já referi, o teste de ciclos térmicos revolucionou o teste de produtos. Todos os fabricantes confiam neste teste para cumprir as normas internacionais. Podem ter mais confiança ao lançar produtos duradouros.
Este ensaio de ciclos de temperatura reduziu as recolhas de produtos e as queixas dos clientes. Também poupa tempo e recursos às empresas ao identificar as falhas dos produtos. No passado, o preço das câmaras de ensaio era elevado, o que constituía uma desvantagem.
No entanto, as coisas mudaram agora. Os preços das câmaras de ensaio e de outros equipamentos também diminuíram nos últimos anos. Os pequenos fabricantes podem utilizar este teste para garantir a qualidade. Muitas indústrias, desde a automóvel à aeroespacial, incorporam agora estes ensaios no desenvolvimento de produtos.
Ponto para lembrar: Estão disponíveis diferentes métodos de ensaio. Por exemplo, o choque térmico e o ciclo térmico têm o mesmo objetivo. No entanto, as suas formas de trabalhar e a sua eficácia são diferentes.
Como é que o teste de ciclos de temperatura funciona?
Como já foi referido, o ensaio de ciclos térmicos é efectuado em câmaras ambientais. Estas câmaras simulam mudanças rápidas de temperatura como no mundo real. Poderá perguntar-se como é que podem passar rapidamente de temperaturas altas para baixas.
Vamos discutir a lógica por detrás das mudanças bruscas de temperatura. Estas câmaras são constituídas por elementos de aquecimento e arrefecimento. Estes elementos podem alterar rapidamente a temperatura de um extremo para outro extremo. O produto que precisa de ser testado é colocado numa câmara deste tipo e exposto a diferentes temperaturas.
Outra questão é: quanto tempo é que um produto é submetido a uma determinada temperatura? Normalmente, isto depende do tipo de produto e da sua resistência. Vamos discutir o processo ou a fase exacta do teste do produto nestas câmaras.
1- Fase de aquecimento
Em primeiro lugar, o produto colocado na câmara enfrenta o aumento da temperatura. A câmara aumenta lentamente a temperatura. Eleva-a até ao limite máximo do perfil de ensaio. Não esquecer que este aquecimento não é aleatório.
Em vez disso, aumenta a temperatura de forma estratégica. Por outras palavras, o calor aumenta e tenta imitar a temperatura que um produto encontra. Esta fase testa a capacidade de expansão do produto sem comprometer a sua integridade estrutural. Se um produto apresentar fissuras ou danos, isso indica fraqueza, e vice-versa.
2- Tempo de espera
O tempo de espera é um conceito simples. No entanto, muitas pessoas não o compreendem. Quando o calor atinge o limite superior de temperatura, a câmara mantém-no durante algum tempo. Este período de manutenção de uma temperatura específica é designado por tempo de espera.
Este tempo de permanência garante que o calor penetre completamente no produto. Por este motivo, os engenheiros compreendem e avaliam com exatidão a durabilidade do produto. Se o produto permanecer em bom estado mesmo após o tempo de permanência, é resistente e durável.
3- Fase de arrefecimento
Este é o último passo do teste de ciclo térmico. A temperatura nas câmaras ambientais começa a descer. Lembre-se que esta descida de temperaturas muito elevadas é repentina para verificar o comportamento do produto. A câmara arrefece até ao limite inferior de temperatura do perfil de ensaio.
Assim, o produto fica exposto a temperaturas muito altas e baixas. Se o produto for mais fraco, partir-se-á ou rachar-se-á. No entanto, os produtos fortes e duradouros não apresentam problemas a esta baixa temperatura. O produto que não é afetado durante ambas as fases é considerado de primeira qualidade.
Nomeadamente, estas fases repetem-se durante vários ciclos. O produto é continuamente monitorizado para detetar quaisquer sinais de falha. Os exemplos incluem fissuras, deformações ou outras deformações físicas. A questão é: o que acontece ao produto que falha neste teste?
O fracasso do produto não é considerado um fracasso da missão. Pelo contrário, permite aos engenheiros identificar os pontos fracos e efetuar alterações e melhorias. Efectuam as alterações necessárias e voltam a testar o produto. Sem estes testes, o produto teria entrado no mercado. Isto teria afetado a experiência do cliente.
Normas e especificações
Algumas organizações respeitosas estabeleceram estas normas. O cumprimento destas normas garante que os produtos são testados em condições universais. Torna mais fácil para as indústrias compararem os seus produtos com outros no mercado.
Algumas das normas habitualmente seguidas para os ensaios de ciclos de temperatura são:
- ISO 16750
- ASTM E1447
- IEC 60068-2-14
- MIL-STD 883E, Método 1010.8
Estas normas definem o perfil de ensaio e as especificações do equipamento. Ao seguir as normas, fica a conhecer diferentes valores de parâmetros. Estes incluem os procedimentos de ensaio, os tempos de permanência, a gama de temperaturas e o número de ciclos.
As indústrias aeroespacial e automóvel seguem normalmente a norma MIL-STD 883E, Método 1010.8. Estas indústrias lidam com peças frágeis. Pequenos problemas de durabilidade podem levar a problemas graves nestas indústrias. Por conseguinte, as peças têm de suportar temperaturas elevadas durante a utilização. Por isso, são tratadas e testadas com mais rigor.
Vantagens do teste de ciclo térmico
Como referi anteriormente, o ensaio de ciclos de temperatura mudou muitos sectores. Antes da sua introdução, o desenvolvimento de produtos exigia tempo e esforço. Vamos entrar em mais pormenores e discutir as principais vantagens deste ensaio.
- O teste simula com exatidão as condições do mundo real. Fornece informações exactas sobre o comportamento do produto quando este entra em funcionamento. Torna-se ideal para os fabricantes detectarem os pontos fracos e eliminá-los. Desta forma, os fabricantes podem lançar produtos com maior durabilidade.
- Ajuda a detetar os pontos fracos dos produtos, que os engenheiros melhoram antes do lançamento. Evita que as empresas e os fabricantes falhem os seus produtos e deixem os clientes insatisfeitos.
- Reduz o tempo de desenvolvimento do produto. Fá-lo fornecendo rapidamente dados fiáveis. Sem este ensaio, as empresas tinham de recorrer a métodos de ensaio mais convencionais. Estes são dispendiosos e menos fiáveis.
- O teste de ciclos térmicos não é muito dispendioso. Se comprar a câmara, o custo do ensaio será mínimo. Isto poupará o custo total necessário para o desenvolvimento do produto. Poderá testar o número de produtos que desejar.
- Este teste pode avaliar produtos em muitas indústrias e domínios. Desde os pequenos fabricantes até às grandes indústrias, este ensaio encontrou o seu lugar. É considerado um dos métodos de ensaio mais versáteis. Além disso, é aceite a nível internacional.
perguntas frequentes
Que indústrias utilizam normalmente os ensaios de ciclos de temperatura?
Muitas indústrias utilizam ativamente os ensaios de ciclos térmicos. Os exemplos incluem a eletrónica, a indústria automóvel e a indústria aeroespacial. Os ensaios estão a tornar-se mais comuns. Prevê-se que a tendência continue.
Qual é a taxa de rampa nos ensaios de ciclos térmicos?
A velocidade a que a temperatura muda de um extremo para o outro. Suponhamos que uma câmara está a aquecer ao máximo. Quanto tempo demorará a entrar num modo de relaxamento elevado? Este tempo que decorre entre o calor extremo e o arrefecimento é designado por velocidade de rampa.
Quais são os tipos de câmaras de ensaio?
Geralmente, estão disponíveis dois tipos de câmaras de ensaio. O primeiro é uma câmara do tipo elevador, adequada para mudanças rápidas de temperatura. A segunda é uma câmara de ciclo de temperatura única, utilizada para mudanças térmicas controladas.
Conclusão
O ensaio de ciclos térmicos é benéfico. Alterou significativamente muitas indústrias de pequena e grande dimensão. Tornou-se um procedimento de ensaio de produtos universal e fiável. Compreender o seu funcionamento é crucial para uma utilização cuidadosa. Discutimos tudo o que está relacionado com os ensaios térmicos. Aprenderá desde a introdução básica até ao mecanismo.