Cycle d’essai en deux fois moins de temps

La nouvelle technique de réfrigération au CO2 dans la simulation environnementale répond non seulement aux exigences du règlement européen sur les gaz fluorés pour les systèmes de réfrigération à un étage, mais elle peut également accélérer les processus dans le laboratoire d'essai. Grâce à la plage de température étendue des nouvelles enceintes d'essais jusqu'à -50 °C, il est possible de modifier les programmes d'essai existants, ce qui entraîne parfois des gains de temps significatifs.

Dans l'exemple de la norme IEC 60068-2-14 (éd. 7) montre que les cycles d’ssais peuvent être réalisés en moins de la moitié du temps requis jusqu'à présent, en fonction des paramètres sélectionnés. Une situation d'essai typique est l'essai de composants électroniques avec les températures préférentielles TA -40°C et TB +85°C selon le cas d'essai Na. L’« Increased Severity » décrite dans la norme permet d'adapter le stress thermique exercé sur  l'échantillon. Les valeurs de consigne de température de l'essai sont placées en dessous ou au-dessus des températures cibles (-40°C et +85°C) pendant une durée déterminée. Il convient de veiller à ce que les températures de consigne soient choisies conformément à la norme CEI 60068-2-1, sauf indication contraire dans la prescription d'essai pertinente. Sur la base de ces données, la température préférentielle suivante serait de -50 °C. Il est souvent judicieux d'appliquer la même différence de température de 10 K pour la valeur supérieure TBi. Si, pour les périodes « ts* » de la norme d'essai, la température de consigne de l'enceinte d'essai est temporairement réglée sur -50 °C et +95 °C, le changement de température de l'échantillon peut être considérablement accéléré.  

La comparaison réelle de l'essai décrit dans des enceintes d'essais de 600 l autrement identiques avec une technique de réfrigération R-449A à -40 °C et une technologie de réfrigération au CO2 à -50 °C avec un cube d'aluminium de 10 cm comme échantillon et une durée de maintien de t1 = 10 h  a donné ces valeurs : 

Même sans « Increased Severity », la thermorégulation de l'échantillon avec la technique de réfrigération au CO2 est environ trois heures plus rapide. Cela s'explique principalement par la forte baisse de la puissance frigorifique du système R-449A avec une température finale possible de -40°C. Il lui faut beaucoup de temps pour faire passer la température de l'échantillon de -30°C à -40°C. 

La réduction supplémentaire significative du temps de contrôle dans l'exemple est possible grâce à la température de maintien temporaire de -50°C. L'air entrant atteint rapidement -50°C et n'est régulé à -40°C que lorsque la température centrale de l'échantillon se rapproche de la température cible de -40°C (∆Ts). Pour ceux qui souhaitent rendre la programmation plus efficace, un pack d'accessoires est disponible pour les enceintes d'essais de Weiss Technik. Il comprend une sonde de température et des programmes d'essai adaptés. 

Des gains de temps peuvent également être réalisés avec des appareils à -70°C. La consommation d'énergie est toutefois plus élevée. Il est difficile de réduire davantage les temps de maintien en température en les faisant diverger encore plus, car cela peut rapidement entraîner un durcissement involontaire de l’essai (en particulier à des températures élevées).  Si l'économie de temps n'est pas le paramètre principal, il est possible d'accroître l'efficacité en augmentant le nombre d'échantillons testés dans l'enceinte d'essais, qui sont alors tempérés simultanément. L'augmentation de la puissance des appareils à CO2, associée à l'évolution des normes, permet ainsi d'augmenter la capacité d’essai. Cela vaut entre autres aussi pour les essais selon la norme CEI 60068-2-2, cas d'essai Bd et Be.

Si les enceintes d'essais doivent être remplacées, il suffit toujours de remplacer un ancien appareil à -40°C par une technique de réfrigération au CO2 jusqu'à -50°C. Dans de nombreux cas, il est également possible de remplacer un appareil fonctionnant à une température basse de -70 °C avec des coûts d'investissement nettement plus faibles. La puissance frigorifique d'une enceinte d’essais à -50°C avec la technique CO2 est à -40°C environ deux fois moins élevée que celle d'une cascade à -70°C. Cela suffit notamment pour les exigences de la norme CEI 60068-2-1, cas d’essai Ab, Ad et Ae.

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