Cycle d'essai en moitié du temps

Nouvelle technologie de refroidissement au CO₂ dans la simulation environnementale répond non seulement aux exigences du règlement UE F-Gaz pour les systèmes de refroidissement à un étage, mais peut également conduire à des processus accélérés dans le laboratoire d'essai. Avec la plage de température étendue des nouveaux enceintes d'essai jusqu'à -50°C, il est possible de modifier les programmes d'essai existants, ce qui peut entraîner une économie de temps significative.

À l'exemple de la norme IEC 60068-2-14 (Éd. 7), il apparaît que les cycles d'essai peuvent être réalisés en moins de la moitié du temps nécessaire auparavant, en fonction des paramètres choisis. Une situation d'essai typique est la vérification de composants électroniques avec des températures de référence TA -40°C et TB +85°C selon le cas d'essai Na. Grâce à la « Increased Severity » décrite dans la norme, le stress thermique subi par l'échantillon peut être ajusté. Les valeurs cibles de température pour l'essai sont fixées pendant une certaine durée en dessous ou au-dessus des températures cibles (par exemple -40°C et +85°C). Il est important de choisir les températures cibles conformément à la norme d'essai, sauf indication contraire dans la spécification d'essai, en utilisant la IEC 60068-2-1. Sur la base de ces indications, la prochaine température de référence serait -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 cible de l'enceinte d'essai est temporairement réglée à -50°C et +95°C, cela peut considérablement accélérer le refroidissement de l'échantillon.

La comparaison réelle de l'essai décrit dans des enceintes de 600l identiques, équipées de la technologie de refroidissement R-449A à -40°C et de la technologie au CO₂ à -50°C, avec un cube en aluminium de 10 cm comme échantillon et une durée de maintien de t1 = 10 h, a donné ces résultats :

Même sans « Increased Severity », le refroidissement de l'échantillon avec la technologie au CO₂ est environ trois heures plus rapide. Cela est principalement dû à la puissance de refroidissement fortement décroissante du système R-449A, avec une température finale possible de -40°C. Il faut beaucoup de temps pour refroidir l'échantillon de -30°C à -40°C.

La réduction supplémentaire du temps d'essai dans l'exemple, grâce à la préservation temporaire de la température à -50°C, est possible. L'air chargé atteint rapidement -50°C et n'est régulé à -40°C que lorsque la température centrale de l'échantillon approche la température cible de -40°C (ΔTs). Pour rendre la programmation plus efficace, Weiss Technik propose un kit d'accessoires comprenant un capteur de température et des programmes d'essai adaptés pour les enceintes d'essai.

Des économies de temps peuvent également être réalisées avec des appareils à -70°C. Cependant, la consommation d'énergie est plus élevée. D'autres réductions par des températures de maintien encore plus extrêmes sont difficiles, car cela peut rapidement entraîner une détérioration indésirable de l'essai (notamment à haute température). Si le gain de temps n'est pas le paramètre principal, il est également possible d'améliorer l'efficacité en augmentant le nombre d'échantillons simultanément refroidis dans l'enceinte d'essai. La puissance accrue des appareils au CO₂, combinée aux modifications des normes, permet ainsi d'augmenter la capacité d'essai. Cela s'applique notamment aux essais selon IEC 60068-2-2, essais Bd et Be.

En cas de remplacement d'enceintes d'essai, un appareil de remplacement équipé de la technologie au CO₂ jusqu'à -50°C suffit dans tous les cas pour un ancien appareil à -40°C. Dans de nombreux cas, il est également possible de remplacer un appareil à -70°C par un modèle à -50°C, avec des coûts d'investissement nettement inférieurs. La puissance de refroidissement d'une enceinte à -50°C avec la technologie au CO₂ est environ deux fois plus faible que celle d'une cascade à -70°C. Cela suffit notamment pour répondre aux exigences de la norme IEC 60068-2-1, essais Ab, Ad et Ae.