Varmesykluser

Varmesykluser är en serie temperaturändringar som tillämpas på ett material eller en produkt för att studera hur den uppträder under upprepad uppvärmning och nedkylning. Syftet är att bedöma livslängd, prestanda och tillförlitlighet under variationer i miljö- och driftsförhållanden. En typisk varmesyklus omfattar ett övre temperaturintervall och ett nedre temperaturintervall samt kontroll över hur snabbt temperaturen ändras och hur länge den hålls vid varje intervall.

Vanliga parametrar som anges vid varmesykluser är högsta temperatur TH och lägsta temperatur TL, ramphastighet (hur snabbt temperaturen ändras), väntetider vid TH och TL samt totalt antal cykler N. Material och konstruktioner utsätts för olika cykler beroende på användningsområde, till exempel elektroniska komponenter, polymerer eller metallfogar. Testerna kan genomföras som kontinuerlig temperaturcykling eller som termisk chock med snabba temperaturväxlingar. Genomförandet kan ske i klimatkammare eller med olika kylmedier för att möjliggöra specifika uppvärmningar och kylande metoder. Skillnaden mellan varmesykluser och termisk chock ligger främst i tidsförloppet och kontrollen av temperaturrörelsen; varmesyklusen följer ofta bestämda rampar och vilotider, medan termisk chock innebär ofta mycket snabba temperaturändringar som orsakar större omedelbara spänningar.

Konsekvenserna av upprepad varmesyklus kan vara betydande. Termisk spänning mellan områden med olika värmeexpansionskoefficienter kan orsaka mikrosprickor, delaminering i kompositmaterial, sprickbildning i keramiska fogar eller försämring av lödfogars livslängd i elektronik. I polymerer kan cykling leda till förändringar i mekaniska egenskaper och dimensionell avvikelse.

Användningsområden inkluderar bedömning av livslängd och prestanda för elektronik, fordons- och rymdkomponenter samt nya material. Resultaten används för att jämföra material, förutse underhållsbehov och överensställa med industriella standarder och kvalitetskrav.