Ensayo de cámara climática

En ATRIA realizamos el ensayo de cámara climática en muchos de nuestros proyectos. Nos permite acelerar el envejecimiento ambiental que sufre una material o producto durante su vida útil.

Cuando un nuevo producto va a salir al mercado, previamente ha tenido que pasar ciertos tests para saber que su desempeño va a ser bueno. Una parte importante de estos ensayos están relacionados con la interacción que las condiciones ambientales van a tener en ellos. Por ejemplo, el diseño de un producto probablemente deba cambiar dependiendo de si va a estar en un desierto en verano, o si va a estar en lo alto de una montaña en invierno. Por este motivo existen los ensayos ambientales, que recrean de forma controlada y acelerada ciertas condiciones como humedad, temperatura, exposición a luz, exposición a la corrosión, y muchas otras. El ensayo de cámara climática es uno de ellos.

En ATRIA, realizamos ensayos en cámara climática para evaluar el comportamiento de materiales y productos ante distintas condiciones ambientales. Simulamos variaciones de temperatura y humedad para comprobar su resistencia y durabilidad. Si necesitas validar el rendimiento de tus materiales en entornos específicos, ¡Contacta con nosotros!

Parámetros que controlamos en un ensayo de cámara climática

Los ensayos de cámara climática controlan fundamentalmente dos parámetros: humedad y temperatura.

La humedad es el parámetro que indica la cantidad de agua en el aire ambiental. Por lo tanto, en zonas donde haya grandes acumulaciones de agua cercanas, como mares, ríos, o vegetación frondosa, la humedad será alta; mientras que en zonas donde no haya presencia de agua como los desiertos, la humedad será baja.

La importancia de hacer ensayos controlando la humedad radica en que hay muchos materiales y productos que cambian sus propiedades en presencia de agua. Por ejemplo, hay algunos que absorben el agua y aumentan de volumen, mientras que otros reaccionan con ella, pudiendo cambiar su color o llegar a oxidarse.

La temperatura, por su parte, es el parámetro que indica la cantidad de energía o calor que posee el ambiente. Por lo tanto, en el interior de un horno que irradia calor, la temperatura será elevada, mientras que, en el interior de un congelador, que elimina calor, la temperatura será baja.

La importancia de hacer ensayos controlando la temperatura radica en que las propiedades de todos los materiales varían dependiendo de la energía o calor que posean. El ejemplo más claro de esto es que los materiales cambian de estado (sólido, líquido o gaseoso), dependiendo de la temperatura a la que estén. Otras propiedades que pueden cambiar con la temperatura pueden ser el color, la resistencia mecánica, variaciones dimensionales o despegado de piezas, entre otras.

Cómo realizar pruebas climáticas

Para realizar pruebas en una cámara climática, lo primero que hay que conocer es la tipología de pieza que queremos ensayar. Dependiendo de sus dimensiones, la posibilidad de movimiento de la pieza durante el ensayo, y complejidad de la geometría, el número y distribución de las piezas dentro de la cámara quedará determinada.

Una vez determinado que la pieza o piezas que queremos ensayar cabe en la cámara climática, el siguiente paso consiste en conocer las condiciones ambientales que queremos reproducir. En este caso se pueden dar distintos escenarios:

Según el tiempo

• Ensayos reales: el tiempo de ensayo es el mismo que el de la situación real a simular.

• Ensayos acelerados: el tiempo de ensayo es mucho menor al de la situación real. Para que sea comparable al caso real, los valores de humedad o temperatura se modifican para que sean más severos, y de esa forma, poder observar modificaciones en las muestras con más rapidez.

Según la periodicidad

• Continuos: en estos ensayos las condiciones de humedad y temperatura se mantienen constantes durante todo el ensayo.

• Cíclicos: en estos casos, las condiciones de humedad y temperatura varían periódicamente entre dos o tres valores de temperatura y humedad. Esto permite simular ciclos de encendido y apagado de máquinas, o de ciclos de noche y día.

Cabe destacar que, en muchos casos, la humedad no puede regularse de forma adecuada a temperaturas menores de 0ºC, debido a la formación de hielo.

Pruebas climáticas en cámara climática más populares

Las pruebas en cámara climática más populares son las que se muestran a continuación:

• Ensayo día/noche: es un ensayo acelerado cíclico, en el cual se modifica la temperatura, desde una temperatura elevada (60 – 80ºC), a una temperatura baja (-40 – 0ºC). Los valores de temperatura dependerán de la zona geográfica aproximada que se quiera recrear en el ensayo. La humedad también dependerá de dicha zona, pero se puede mantener constante durante el ensayo.

• Ensayo en ambiente húmedo y caliente: es un ensayo acelerado continuo, en el cual se somete a las piezas a altos valores de temperatura y humedad. Estas condiciones son agresivas, y pueden provocar en las piezas desperfectos y oxidación con relativa facilidad.

¿Qué materiales y piezas se pueden ensayar en un ensayo de cámara climática?

El abanico de materiales y piezas que se pueden ensayar en una cámara climática es muy amplio y variado. Las principales restricciones que se pueden encontrar son debidas al tamaño y peso mayores que los que puede contener la cámara; o que el material o pieza pueda ser dañino para la integridad de la propia cámara.

Cualquier material o pieza que vaya a estar al aire libre, debería ensayarse antes en una cámara climática para saber que no se va a degradar de ninguna forma durante su vida útil, debido a las condiciones climáticas.

En el caso de los materiales plásticos, es altamente recomendable realizarles ensayos de cámara climática, ya que son menos estables con la temperatura que los materiales metálicos y cerámicos. Adicionalmente, hay algunos plásticos con propiedades higroscópicas, o lo que es lo mismo, que absorben agua, por lo que sus propiedades también pueden depender del grado de humedad en el que se encuentren.

Por otro lado, los metales son buenos conductores del calor, por lo que sufren dilataciones y contracciones con la variación de la temperatura. Si se quiere comprobar el pandeo de piezas lisas al aumentar la temperatura, o la estabilidad dimensional tras determinados ciclos de cambio de temperatura, es recomendable realizarles ensayos en cámara climática. A su vez, hay determinados metales que pueden sufrir corrosión y oxidación debido a determinadas condiciones de humedad, por lo que es altamente recomendable realizar este tipo de ensayos si se van a tener algos grados de humedad.

¿Quieres realizar ensayos de cámara climática en alguno de tus Proyectos? ¡Contacta con nosotros!