Prove ambientali

Le prove ambientali mostrano se un prodotto resiste a fattori ambientali come temperatura, umidità, pressione, radiazione solare, polvere, acqua e atmosfere corrosive. L'obiettivo non è rompere il prodotto ma anticipare, in forma ACCELERATA, le condizioni che incontrerà nel corso della sua vita.

I profili di prova derivano dall'esposizione reale del prodotto, e tale derivazione è il vero lavoro ingegneristico di questo campo. Un dispositivo che opera in un ufficio chiuso e uno montato su un palo non vengono provati con lo stesso profilo. La serie IEC 60068 definisce metodi generali, MIL-STD-810 profili militari, RTCA DO-160 profili aeronautici e la serie ISO 16750 profili automotive basati sulla posizione. Una prova applicata senza selezione del profilo genera sia costi inutili sia falsa fiducia.

Le prove di temperatura simulano tre fenomeni distinti e tutti e tre producono modalità di guasto diverse. La temperatura alta/bassa costante verifica se il materiale può funzionare a quella temperatura. Il CICLAGGIO termico crea fatica nelle giunzioni tra materiali con diversi coefficienti di dilatazione — qui compaiono le cricche di saldatura. Lo SHOCK termico intensifica questo effetto tramite una transizione brusca.

Esiste una distinzione anche nella prova di umidità. Il calore umido costante mostra la diffusione dell'umidità nel materiale e il suo effetto sulle proprietà di isolamento. Il calore umido ciclico crea condensa: si formano goccioline d'acqua sulla superficie che si raffredda, il che è molto più aggressivo dell'umidità secca. L'infiltrazione d'acqua negli involucri, l'aumento della corrente di dispersione e la corrosione compaiono solitamente nella prova ciclica.

La protezione da polvere e acqua costituisce un ambito di lavoro a sé stante ed è espressa dal codice IP. Il punto da notare qui è che una prova IP non è una prova di DURABILITÀ: mostra che la protezione è fornita in condizioni definite e di breve durata, non la resistenza all'immersione prolungata o al lavaggio a pressione.

L'errore più comune in questa famiglia è tradurre direttamente un risultato di prova in una PREVISIONE DI VITA. Le prove accelerate sono progettate per il confronto e la verifica della progettazione; una conversione affidabile tra ore in camera e anni sul campo può essere stabilita solo con un modello di accelerazione specifico del materiale, calibrato su dati di campo.

Il monitoraggio funzionale determina il valore della prova. Tenere un prodotto in una camera di temperatura e poi accenderlo non mostra cosa sia accaduto DURANTE la prova. Nelle applicazioni critiche il prodotto viene fatto funzionare per tutta la prova e i suoi parametri vengono monitorati; solo così si possono rilevare guasti intermittenti che appaiono e scompaiono.