EN IEC 60068-2-14 Testes Ambientais - Parte 2-14: Testes - Teste N: Variação de Temperatura

EN IEC 60068-2-14 Testes Ambientais - Parte 2-14: Testes - Teste N: Variação de Temperatura

A norma “EN IEC 60068-2-14 Testes ambientais - Parte 2-14: Testes - Teste N: Variação de temperatura”, que se baseia numa norma europeia e foi posteriormente publicada pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), descreve métodos de ensaio que envolvem alterações específicas da temperatura ambiente para analisar os seus efeitos nas amostras.

EN IEC 60068-2-14 Testes Ambientais - Parte 2-14: Testes - Teste N: Variação de Temperatura

O teste de variação de temperatura destina-se a determinar o efeito da mudança de temperatura ou de mudanças sucessivas de temperatura em uma amostra. Não se destina a demonstrar os efeitos causados ​​pela exposição a temperaturas baixas ou altas.

O efeito da mudança nos testes de temperatura é determinado pelo seguinte:

  • Os valores de temperatura de condicionamento máxima e mínima nos quais a mudança ocorrerá.
  • Tempos de condicionamento durante os quais a amostra de teste será mantida nessas temperaturas.
  • A taxa de variação entre essas temperaturas.
  • Número de ciclos de condicionamento.
  • A quantidade de transferência de calor que entra ou sai da amostra.
  • Condutividade térmica da amostra e de seus materiais.
  • A taxa de variação da temperatura na superfície (ou nas respectivas localizações) ou no núcleo da amostra.

No mundo dos produtos eletrônicos e eletromecânicos, a confiabilidade é essencial. De smartphones a sensores industriais, os dispositivos são constantemente submetidos a fatores ambientais estressantes, e poucos são tão insidiosos quanto as rápidas flutuações de temperatura. A norma EN IEC 60068-2-14 é um padrão internacional que testa a resistência térmica de um produto.

Esta norma garante que componentes, equipamentos e conjuntos suportem flutuações térmicas reais sob pressão sem rachar. Ela faz parte da série de normas IEC 60068, um conjunto abrangente de métodos de ensaio ambiental projetados para simular condições extremas, como frio extremo, calor intenso, vibração e muito mais. Esta norma específica concentra-se no choque térmico, que são mudanças abruptas de temperatura que podem causar expansão, contração ou degradação severa dos materiais. A conformidade com a norma EN IEC 60068-2-14 ajuda os fabricantes a evitar recalls dispendiosos e aumenta a confiança do consumidor.

A norma EN IEC 60068-2-14 avalia essencialmente a capacidade de um produto resistir a mudanças rápidas na temperatura ambiente ou a uma série dessas mudanças. Não se trata de suportar temperaturas continuamente altas ou baixas. Normas como a IEC 60068-2-1 (frio) ou a IEC 60068-2-2 (calor seco) são relevantes nesse aspecto. Em vez disso, ela se concentra nos efeitos de transição, ou seja, nas tensões resultantes da expansão, contração ou fissuração diferencial que ocorrem quando as temperaturas mudam rapidamente.

Quando uma placa de circuito impresso, recém-saída de um armazém quente, é transportada para a traseira de um caminhão gelado, ou quando um dispositivo médico é rapidamente transferido de uma ambulância sob o sol escaldante para uma sala de emergência com ar-condicionado, altos gradientes de temperatura são criados dentro do dispositivo, especialmente perto de fontes de calor, como resistores. A radiação de um componente pode aquecer o componente vizinho enquanto o restante permanece frio, levando a microtensões que podem romper juntas de solda, deformar placas de circuito impresso (PCBs) ou soltar juntas de vedação. Esta norma avalia o desempenho elétrico e mecânico, a conformidade dos materiais e a integridade estrutural geral sob essas tensões artificiais.

Os principais objetivos da norma EN IEC 60068-2-14 são os seguintes:

  • Verificação de desempenho: Garantir que o dispositivo funcione sem mau funcionamento após um choque.
  • Avaliação de materiais: Testar o desempenho de componentes e combinações (por exemplo, metais e plásticos) sob ciclos térmicos.
  • Análise estrutural: Identificação de pontos fracos na montagem que podem levar a falhas em ambientes dinâmicos.

A norma EN IEC 60068-2-14 ajuda os engenheiros a avaliar riscos e a iterar sobre os projetos desde o início, definindo métodos de teste repetíveis com níveis de severidade especificados.

A norma EN IEC 60068-2-14 aplica-se a uma ampla gama de produtos eletrotécnicos: componentes não encapsulados, conjuntos completos e até mesmo invólucros fechados. É ideal para dispositivos eletrônicos nos setores automotivo, aeroespacial, de bens de consumo e médico. No entanto, não é uma norma abrangente. As amostras devem representar o uso operacional e os testes pressupõem que o dispositivo não esteja ligado, a menos que especificado de outra forma (para isolar os efeitos térmicos).

Esta norma não se aplica exclusivamente à resistência a altas/baixas temperaturas ou à integridade da vedação. Também não se aplica a produtos sem embalagem sujeitos a vibração ou outras condições dinâmicas, a menos que sejam combinados com outros componentes da norma IEC 60068.

A norma EN IEC 60068-2-14 inclui duas variantes básicas de ensaio (Na e Nb), cada uma adaptada a diferentes intensidades de choque. Os ensaios envolvem a exposição da amostra a ciclos de temperatura controlados em câmaras com temperatura ambiente e tempos de espera para garantir a estabilização. Os tempos de exposição variam dependendo do tipo de amostra (por exemplo, dissipadora ou não dissipadora de calor), mas são calibrados para gerar tensões realistas sem exageros desnecessários.

  • Teste Na - Mudança gradual de temperatura (ar-ar): A amostra transita entre duas câmaras a temperaturas definidas (por exemplo, -40 graus a +85 graus) com um tempo de transferência de 1 a 3 minutos para simular mudanças moderadas na temperatura ambiente.

O perfil do ciclo consiste em estabilização a baixa temperatura, transferência a alta temperatura, estabilização e retransferência. Normalmente, são realizados de 3 a 15 ciclos. A temperatura varia em aproximadamente 10 a 15 graus por minuto, simulando flutuações diárias naturais ou transições entre armazenamento e uso.

É ideal para avaliar a robustez geral em cenários não extremos, como eletrônicos de consumo em climas variáveis.

  • Teste nº - Mudança rápida de temperatura (imersão em líquido): A amostra é imersa em banhos quentes e frios (por exemplo, óleo a +125 graus e glicol a -65 graus), proporcionando tempos de imersão de 5 a 15 minutos por banho e transferências em menos de 10 segundos.

O perfil de ciclismo é semelhante ao do Na, mas acelerado para até 10 ciclos, com imersão rápida para choque instantâneo. O ciclismo cria inclinações mais íngremes quase instantaneamente por meio da transmissão de fluidos.

Simula condições extremas, como a exposição sob o capô de um veículo automotivo ou quedas repentinas de altitude, semelhantes às de equipamentos militares. A verificação da compatibilidade do fluido é necessária para evitar contaminação.

Ambos os métodos medem a temperatura da amostra (e não apenas do ar ambiente) com precisão, e as tolerâncias foram aprimoradas na versão mais recente. Os níveis de precisão podem ser personalizados de acordo com as especificações do produto, mas os valores padrão garantem a repetibilidade.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de ensaio que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também prestamos serviços de ensaio para empresas em conformidade com a norma “EN IEC 60068-2-14 Ensaios ambientais - Parte 2-14: Ensaios - Ensaio N: Variação de temperatura”.

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