lämpötilakierroksilla

Lämpötilakierroksilla on testausmenetelmä, jossa kohteen lämpötilaa vaihtellaan toistuvasti määriteltyjen raja-arvojen välillä. Tämän tarkoituksena on arvioida, miten lämpötilamuutokset vaikuttavat materiaaleihin, rakenteisiin ja järjestelmiin sekä havaita mahdolliset vauriot ennen käytön aloittamista. Menetelmälei koskee sekä aineita että valmisteita, laitteita ja kokoonpanoja.

Käytännössä kohde altistetaan Tmin–Tmax välillä tapahtuville lämpötilakierroksille, joihin sisältyy kiertojen kesto (dwell times) ja kiertojen nopeus (ramp rate). Yleisesti erotellaan perinteinen lämpötilakierros (cycling) ja nopeammat tai äärimmäiset lämpötilanvaihtelut, kuten lämpöshokki (thermal shock). Testin ajallinen laajuus sekä arvot Tmin ja Tmax valitaan kohteen käyttöpainopisteen mukaan.

Vaikutukset kohteeseen syntyvät, kun lämpötilan vaihtelut aiheuttavat jännityksiä ja rasituksia materiaalien lämpölaajenemiskäyrien erojen vuoksi. Tämä voi johtaa mikrohalkeamiin, delaminaatioon, muovien vanhenemiseen, epäpuhtauksien diffuusion muutoksiin sekä kosteuden tiivistymiseen.

Käyttökohteita ovat elektroniikka, auto- ja ilmalämpötila- sekä rakennusmateriaalit, pakkaukset ja akkukennot. Tulokset mitataan esimerkiksi lujuuden, sähköisten ominaisuuksien (vastus, vuotovirta), tiiviyden sekä visuaalisen laadun muutoksina. Testauksessa käytetään lämpötilahuoneita ja -kameroita, ja tuloksia laaditaan standardien, ohjeiden ja sovelluskohtaisen toleranssien perusteella.

Lämpötilakierroksilla tunnetaan siten laitteiden ja materiaalien luotettavuuden arvioinnin keskeisenä menetelmänä, jonka avulla voidaan ennakoida käyttöikää sekä havaita heikkouksia ennen tuotannon tai käytön laajempaa käyttöönottoa.