Qu’est-ce qu’un testeur de choc thermique ?
Un testeur de choc thermique est un équipement d’essai utilisé pour effectuer des tests de chocs à chaud et à froid sur des produits d’équipement électrique, principalement pour évaluer la capacité du produit à résister aux changements de température dans son environnement de fonctionnement.
Le test de choc thermique consiste à créer de manière répétée et alternée des environnements à haute et basse température pendant une courte période sur le produit à évaluer et à observer les effets de ces changements de température sur le spécimen pour évaluer s’il y a des problèmes. Ce test est souvent réalisé sur des produits électroniques automobiles, principalement pour contrôler le mouvement des moteurs d’entraînement dans les systèmes audio et de navigation des voitures, les voitures hybrides et les voitures électriques.
Utilisations des testeurs de choc thermique
Les testeurs de choc thermique sont principalement utilisés dans l’évaluation des produits électroniques pour vérifier leur fiabilité. Parmi les composants des équipements électroniques, la résistance à l’environnement des pièces à souder et des pièces en plastique de divers connecteurs est évaluée.
De plus, les testeurs de choc thermique sont utilisés pour les évaluations de durabilité et les testeurs de reproduction des défaillances, tels que ceux énumérés ci-dessous :
- Essai de reproduction des fissures et des fissures de soudure dans les pièces soudées.
- Confirmation de l’évaluation de la durabilité à la suite de modifications du matériau de soudure.
- Confirmation de la durabilité des connecteurs en plastique en raison des changements de température.
- Vérification de la durabilité des matériaux de collage contre la fissuration, le décollement et l’écaillage du film de revêtement.
- Vérification de la durabilité des pièces moulées en résine, telles que les connecteurs, contre les déformations thermiques et les fissures.
- Vérifier si des défauts apparaissent en raison de différences dans les coefficients de dilatation thermique de différents matériaux combinant la résine et le métal.
- Contrôle de la qualité des composants d’appareils électroniques et testeurs de dépistage.
Principe du testeur de choc thermique
La structure d’un appareil d’essai de choc thermique est généralement une structure à trois couches avec une chambre à haute température sur le côté supérieur de la zone d’essai, qui sert de chambre d’essai, et une chambre à basse température sur le côté inférieur. Des cloisons appelées registres peuvent être ouvertes et fermées entre la zone d’essai et la chambre à haute température, entre la chambre d’essai et la chambre à basse température, et entre la chambre d’essai et l’extérieur de l’unité.
Lorsque la zone d’essai est chauffée, le registre de la chambre chaude est ouvert et le registre de la chambre froide est fermé. Dans cet état, l’air de la chambre chaude est soufflé dans la zone d’essai, ce qui permet un chauffage rapide de la zone d’essai. Lors d’un refroidissement immédiat, le registre de la chambre chaude est fermé et le registre de la chambre froide est relâché, et l’air de la chambre froide est soufflé dans la chambre d’essai.
Lorsque la zone d’essai est ramenée à température ambiante, les registres des chambres chaude et froide sont fermés et le registre situé entre la chambre d’essai et l’air extérieur est relâché. Pour tester les composants d’un équipement électronique, il est également possible d’effectuer des essais avec l’équipement sous tension.
La plage de températures pouvant être réglée dans les testeurs de choc thermique est d’environ -70°C à 200°C. Ces dernières années, les exigences de qualité des composants électroniques se sont accrues et certains testeurs sont capables de résister à des températures allant jusqu’à 300°C.
Types d’essais de chocs thermiques
Il existe deux types d’essais de choc thermique : les essais à deux zones et les essais à trois zones. Les essais à deux zones sont effectués dans des conditions de température élevée et basse, tandis que les essais à trois zones combinent des températures élevées et basses avec des conditions de température ambiante.
Les conditions de température normale sont créées par de l’air extérieur à l’équipement d’essai qui circule dans la chambre d’essai.
Autres informations sur les testeurs de choc thermique
Nécessité des essais de choc thermique
Les matériaux utilisés dans les produits se dilatent et se contractent sous l’effet des changements de température. Les pièces composées de différents matériaux subissent des contraintes dues à leurs différentes propriétés. De manière répétée, cela peut entraîner une accumulation de fatigue interne, des fissures et des ruptures, qui se traduisent par une résistance plus faible que prévu, un éclatement des joints, un desserrage des vis et un décollement des revêtements de surface.
Il est donc important de vérifier chronologiquement, en même temps que l’importance de la charge appliquée, où se produisent l’expansion et la contraction et “où la charge est appliquée et conduit à la rupture”. Les essais de chocs thermiques sont utilisés pour évaluer les performances et la fiabilité des produits.
En particulier, les composants semi-conducteurs de puissance utilisés pour contrôler les moteurs des véhicules hybrides et électriques sont soumis à de grandes quantités d’électricité dans un environnement qui change rapidement. Les essais de chocs thermiques sont essentiels pour garantir que ces composants électroniques ne tombent pas en panne sur le marché.