Essais environnementaux

Les essais environnementaux montrent si un produit résiste à des facteurs ambiants tels que la température, l'humidité, la pression, le rayonnement solaire, la poussière, l'eau et les atmosphères corrosives. L'objectif n'est pas de casser le produit mais d'anticiper, sous forme ACCÉLÉRÉE, les conditions qu'il rencontrera durant sa vie.

Les profils d'essai sont dérivés de l'exposition réelle du produit, et cette dérivation constitue le véritable travail d'ingénierie de ce domaine. Un appareil fonctionnant dans un bureau fermé et un autre monté sur un poteau ne sont pas testés avec le même profil. La série IEC 60068 définit des méthodes générales, MIL-STD-810 des profils militaires, RTCA DO-160 des profils aéronautiques et la série ISO 16750 des profils automobiles basés sur l'emplacement. Un essai appliqué sans sélection de profil engendre à la fois un coût inutile et une fausse confiance.

Les essais de température simulent trois phénomènes distincts, produisant chacun des modes de défaillance différents. La température élevée/basse constante teste si le matériau peut fonctionner à cette température. Le CYCLAGE thermique crée de la fatigue aux jonctions entre matériaux à coefficients de dilatation différents — c'est là qu'apparaissent les fissures de brasure. Le CHOC thermique intensifie cet effet par une transition brutale.

Il existe aussi une distinction dans les essais d'humidité. La chaleur humide constante montre la diffusion de l'humidité dans le matériau et son effet sur les propriétés d'isolation. La chaleur humide cyclique crée de la condensation : des gouttelettes d'eau se forment sur la surface refroidie, ce qui est bien plus agressif que l'humidité sèche. L'infiltration d'eau dans les boîtiers, l'augmentation du courant de fuite et la corrosion apparaissent généralement lors de l'essai cyclique.

La protection contre la poussière et l'eau constitue un domaine de travail distinct et s'exprime par le code IP. Le point à noter ici est qu'un essai IP n'est pas un essai de DURABILITÉ : il montre que la protection est assurée dans des conditions définies et de courte durée, pas la résistance à une immersion prolongée ou à un nettoyage haute pression.

L'erreur la plus courante dans cette famille est de traduire directement un résultat d'essai en une PRÉDICTION DE DURÉE DE VIE. Les essais accélérés sont conçus pour la comparaison et la vérification de conception ; une conversion fiable entre les heures en enceinte et les années sur le terrain ne peut être établie qu'avec un modèle d'accélération spécifique au matériau, calibré sur des données de terrain.

Le monitorage fonctionnel détermine la valeur de l'essai. Garder un produit dans une enceinte de température puis l'allumer ne montre pas ce qui s'est passé PENDANT l'essai. Dans les applications critiques, le produit est mis en fonctionnement tout au long de l'essai et ses paramètres sont surveillés ; seules les défaillances intermittentes qui apparaissent et disparaissent peuvent ainsi être détectées.