Dans l'industrie automobile, la résistance et la fiabilité des composants sont une priorité absolue.
Parmi les tests environnementaux les plus critiques pour valider ces caractéristiques, le cyclage thermique dans l'industrie automobile joue un rôle clé. Ces tests simulent non seulement les conditions réelles auxquelles un véhicule est soumis, mais permettent également d'identifier les criticités de conception potentielles avant sa mise sur le marché.
Dans l'article d'aujourd'hui, nous examinerons en détail ce qu'est le cyclage thermique, comment il est réalisé dans l'industrie automobile et quels outils et réglementations le régissent.
Qu'est-ce que le Cyclisme Thermique
Le cyclage thermique est une série de tests en laboratoire au cours desquels un composant ou un système est exposé à des variations cycliques de température, selon des paramètres définis.
Contrairement aux essais d'exposition statique, les cyclages thermiques sont des essais dynamiques, c'est-à-dire des essais dans lesquels la température change progressivement ou rapidement de manière contrôlée, selon une séquence répétée dans le temps.
Ces variations ne doivent pas nécessairement atteindre des extrêmes thermiques : elles peuvent également concerner des plages moyennes, à condition qu'il existe une cyclicité, c'est-à-dire une alternance régulière entre deux ou plusieurs niveaux de température.
L'objectif est d'observer comment les matériaux, les assemblages et les structures réagissent à ces sollicitations thermiques répétées, en termes de déformations, de microfissures, de variations électriques ou de dégradation fonctionnelle.
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Comment fonctionne le cycle thermique dans l'industrie automobile
Dans le secteur automobile, le cyclage thermique est réalisé dans des enceintes climatiques.
Les enceintes climatiques sont des instruments de laboratoire constitués d'un compartiment hermétiquement isolé à l'intérieur duquel il est possible de régler et de surveiller les paramètres environnementaux de base, tels que la température et l'humidité relative.
Sur les modèles les plus avancés, des tests dynamiques, tels que le cyclage thermique, peuvent être programmés.
Le cycle thermique dans l'industrie automobile peut concerner des composants électroniques individuels, des unités de contrôle (ECU), des modules de batterie ou des systèmes intégrés complets.
Les enceintes climatiques fonctionnent en régulant la température par rampes contrôlées (généralement entre 2 et 10 °C/min), suivies de phases de maintien (temps de maintien) de 30 à 60 minutes. Les plages les plus courantes vont de -40 °C à +125 °C, avec des cycles pouvant atteindre 1 000 répétitions.
Pour tester des systèmes complexes tels que des habitacles ou des véhicules entiers, il existe des enceintes climatiques de plain-pied, ainsi appelées car elles sont accessibles même au personnel de laboratoire.
Normes internationales pour le cyclage thermique dans l'automobile
La fiabilité du cyclage thermique dans l'automobile est garantie par des normes internationales qui établissent des méthodologies et des critères d'acceptabilité. Parmi les plus pertinentes :
- ISO 16750-4 – Spécifie les conditions environnementales des composants électriques et électroniques dans le secteur automobile. Comprend des essais de température, d'humidité, de vibrations et de chocs thermiques.
- SAE J1211 – Lignes directrices pour les essais de contrainte environnementale des composants électroniques, avec une attention particulière aux changements de résistance et aux déformations structurelles dues aux contraintes thermiques.
- LV124 – Norme développée par les constructeurs allemands pour les systèmes électriques et électroniques des véhicules. Comprend plus de 800 cycles thermiques pour des tests longue durée particulièrement exigeants.
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