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Climatizzazione e prove ambientali sui componenti: simulare la vita del pezzo

Gocce di pioggia sul vetro 02

Nella componentistica auto la prova ambientale non è una prova generica di resistenza: il ciclo si deriva dal profilo di missione del veicolo. Come si costruisce, come si verifica che la camera stia davvero nel profilo con sonde indipendenti e come si documenta il risultato nel PPAP.

Un componente montato su un veicolo non vive in laboratorio: vive sotto il cofano a ottanta gradi, in un vano porta bagnato dalla pioggia, in un cruscotto esposto al sole per anni. La climatizzazione e prove ambientali controllo qualità non è quindi una prova generica di resistenza, ma la riproduzione controllata di quello che il pezzo incontrerà davvero durante la sua vita utile, con un ciclo costruito sul profilo di missione del veicolo e non su un elenco di severità scelte per abitudine.

La differenza rispetto a una prova di laboratorio qualsiasi sta tutta lì. Nella componentistica per autoveicolo il riferimento non è solo la norma di metodo: è la specifica del costruttore, che stabilisce quale zona del veicolo ospita il pezzo, quali escursioni termiche competono a quella zona, quanti cicli valgono come equivalenti a dieci o quindici anni di esercizio. La ISO 16750 organizza proprio questo passaggio per i componenti elettrici ed elettronici, mentre la IEC 60068-2 fornisce le prove elementari con cui il ciclo viene costruito.

Il rischio più comune non è sbagliare la norma, ma dare per buona la camera. Se il volume di prova non rispetta davvero il profilo impostato, il verbale certifica una severità che non è mai stata applicata, e il difetto si presenta dal cliente finale invece che in sala prove. Per questo la sorveglianza indipendente delle condizioni, la scelta dei criteri di degrado e la durata della campagna sono decisioni tecniche e industriali insieme.

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Climatizzazione e prove ambientali controllo qualità: il profilo di missione del veicolo

Nell’automotive il ciclo di prova non si sceglie da un catalogo di severità: si deriva dal profilo di missione, cioè dalla descrizione quantitativa dell’ambiente che quel componente incontra nella posizione in cui verrà montato. La ISO 16750-4 distingue le zone del veicolo e associa a ciascuna un campo di temperatura, un’esposizione all’umidità e un’eventuale immersione o spruzzo. Sbagliare la zona significa sbagliare tutto a valle: un pezzo qualificato per l’abitacolo e montato nel vano motore arriva al campo con margini che non ha mai avuto. Le conseguenze sono note e costose: guasti in garanzia, campagne di richiamo, contestazioni sul capitolato. Per questo il profilo va concordato con il costruttore prima di costruire il ciclo, e messo a verbale come dato di ingresso della qualifica, insieme alla vita attesa espressa in anni e chilometri.

Dove nasce l’esigenza lungo il ciclo di vita del componente

L’esigenza compare tre volte, e ogni volta con uno scopo diverso. In sviluppo, quando si cercano i modi di guasto e si spinge il pezzo oltre la severità nominale per capire dove cede: qui la prova serve a progettare, non a promuovere. In qualifica, quando il ciclo diventa quello contrattuale e il risultato entra nel fascicolo del fornitore insieme al piano di controllo. In produzione, infine, quando la prova ambientale si ripete su campioni periodici per dimostrare che il processo non è derivato dopo un cambio di fornitore di resina, di lotto di guarnizione o di parametro di saldatura. Confondere questi tre momenti è un errore ricorrente: una prova di sviluppo non sostituisce la qualifica, e una qualifica superata anni fa non dice nulla sul lotto in corso.

Che cosa si controlla in camera e con quali criteri di accettazione

Si controllano due cose distinte: il pezzo e la prova. Sul pezzo si valutano il degrado funzionale durante e dopo il ciclo, le variazioni dimensionali e di aspetto, la tenuta, la corrosione secondo ISO 9227 per la nebbia salina o VDA 233-102 per il ciclo corrosivo, l’ingiallimento e la perdita di proprietà dopo irraggiamento secondo ISO 4892. Sulla prova si verifica che la camera stia davvero dentro il profilo: sonde indipendenti dal regolatore, posizionate sul pezzo e non solo in mandata, registrano temperatura e umidità per tutta la durata. Il criterio di accettazione va scritto prima e in forma misurabile: nessuna deriva funzionale oltre una soglia dichiarata, assenza di cricche, gradi di degrado valutati su scala definita. «Aspetto conforme» non è un criterio.

Come si organizza la campagna: campioni, sonde, durata e periodicità

La numerosità dei campioni si definisce nel piano di prova insieme al costruttore, tenendo conto che i pezzi provati vanno tracciati per lotto e stampo. Le posizioni di misura in camera sono fisse e documentate: almeno una sonda di riferimento e alcune sonde di mappatura, con la camera caratterizzata periodicamente a vuoto e a carico, perché il carico termico del provino cambia l’uniformità del volume. Gli strumenti di sorveglianza hanno la loro riferibilità e la loro scadenza di taratura, entrambe a carico di un laboratorio, come qualunque mezzo di controllo. L’operatore è qualificato sull’esecuzione del ciclo e sull’interpretazione degli allarmi. La durata è sempre un compromesso: cicli accelerati troppo aggressivi introducono modi di guasto che nella realtà non esistono, cicli troppo lunghi non stanno nel tempo di sviluppo.

Documentazione e accettazione lungo la filiera di fornitura

Il rapporto di prova è parte del fascicolo di approvazione del componente e viene richiamato nel PPAP. Deve contenere il profilo applicato, le registrazioni reali delle sonde indipendenti, gli scostamenti rispetto al profilo nominale e la loro valutazione, l’identificazione dei campioni, i criteri di accettazione e l’esito. Un rapporto senza le curve registrate dimostra soltanto che la prova è stata avviata. In regime IATF 16949 la prova ambientale rientra fra i controlli pianificati e ogni modifica di prodotto o di processo apre la domanda se la qualifica vada ripetuta, in tutto o in parte.

Sulla pagina dedicata a Climatizzazione e prove ambientali sono raccolti gli strumenti impiegati per sorvegliare in modo indipendente le condizioni di prova e l’ambiente di reparto, con le relative caratteristiche metrologiche.

Gli strumenti del nostro catalogo per questa sorveglianza

Il nostro catalogo copre la metà che l’articolo chiama sorveglianza indipendente dal regolatore: registratori autonomi di umidità relativa e temperatura da posizionare sul pezzo e non solo in mandata, e la lettura diretta dell’ambiente della sala prove. Verifichiamo e registriamo le condizioni. Un limite tecnico va dichiarato subito: il campo di temperatura di questi registratori è quello delle schede, oltre il quale non si usano, e i cicli automotive lo superano spesso. Restano quindi appropriati per la mappatura entro il loro campo, per il condizionamento dei provini prima della campagna e per il clima di reparto.

Datalogger di umidità e temperatura Tramex Feedback DL-RHTA

Sonda indipendente dal regolatore

Tramex Feedback DL-RHTA

Registra umidità relativa e temperatura con intervallo impostabile e memoria propria: la sonda che sta accanto al provino e non prende il dato dal quadro della camera.

Datalogger di umidità e temperatura Tramex Feedback DL-RHTX

Registrazione e curve del rapporto

Tramex Feedback DL-RHTX

Stessa registrazione, e con la sonda di temperatura a contatto prevista dal costruttore aggiunge la temperatura del pezzo; fogli, grafici e rapporti si esportano dall’applicazione.

Kit Tramex Feedback DataLogger con datalogger, sonda e cavo di interfaccia

Un punto di misura pronto

Kit Feedback DataLogger

In valigetta il datalogger, la sonda di umidità relativa, il cavo di interfaccia, il treppiede e il supporto a parete: una posizione di mappatura documentata, ripetibile fra una campagna e l’altra.

Igrometro e misuratore di umidità Tramex MRH3

Clima della sala prove

Tramex MRH3

Umidità relativa, temperatura e punto di rugiada su un solo display: la lettura diretta dell’ambiente in cui i provini vengono condizionati e misurati prima e dopo il ciclo.

Le famiglie complete si vedono nelle pagine di catalogo dei termoigrometri ambientali e dei sistemi di monitoraggio continuo e wireless.

Maggiori informazioni e contatti

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