Was ist eine Thermokammer und wozu dient sie?

Wie wir auf diesen Seiten immer wieder betonen, die Klimaprüfung eine grundlegende Rolle bei der Sicherstellung der Qualität und Zuverlässigkeit von Produkten auf allen Ebenen und in vielen Branchen.

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Wenn wir nur einen einzigen Umweltparameter benennen müssten , den wichtigsten für die Prüfung von Produkten und Materialien, wäre es zweifellos die Temperatur.

Es gibt praktisch kein Produkt oder Material, das nicht ständig mit schwankenden Temperaturen zu tun hat, und dies beeinträchtigt seine  Leistung und Haltbarkeit erheblich.

Eine Thermokammer ist das wichtigste Laborinstrument zur Durchführung von Temperaturmessungen. Heute sehen wir uns an, was eine Thermokammer ist und wofür sie verwendet wird.

Was ist eine Wärmebildkamera?

Die Thermalkammer gehört zur größeren Familie der Klimakammern.

Klimakammern sind Laborinstrumente, die aus einem hermetisch abgedichteten Behälter bestehen, in dem eine Reihe von Umweltparametern verändert, angepasst und überwacht werden können.

Fast alle Klimakammern können zwei grundlegende Parameter verändern: Temperatur undrelative Luftfeuchtigkeit. Andere Kammertypen verfügen über Instrumente, die die Auswirkungen von Sonnenlicht oder Niederschlag simulieren.

Die Thermokammer hingegen erlaubt es, nur einen einzigen Umgebungsparameter zu verändern: die Temperatur.

Wie die besser ausgestatteten Klimakammern ermöglicht aber auch die Umweltkammer die Durchführung sowohl statischer als auch dynamischer Tests, wie wir gleich sehen werden.

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Wozu dient die Thermokammer?

Die Thermokammer dient dazu, eine Reihe von Umwelttests an Produkt- und/oder Materialproben , um deren Verhalten bei bestimmten Temperaturen oder nach fortschreitenden oder plötzlichen Veränderungen zu überprüfen.

Wie bereits erwähnt, ist es schwierig, ein Produkt oder Material zu nennen, das während seines gesamten Lebenszyklus  nicht mit unterschiedlichen Temperaturen zu kämpfen hat

Aus diesem Grund wird die Klimakammer in nahezu allen Industriezweigenfür spezielle Temperaturtests eingesetzt.

Zu diesen Branchen zählen insbesondere die Elektronik-, Automobil-, Bau-, Pharma- und Lebensmittelbranche.

Diese Branchen sind auf Klimakammern angewiesen, um die Festigkeit, Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit ihrer Produkte unter normalen oder extremen Umweltbedingungen zu testen und zu validieren.

Die gebräuchlichsten Thermokammertests 

In all jenen Tests, bei denen die Temperatur der wichtigste zu berücksichtigende Faktor ist, werden Thermokammern eingesetzt

Hier sind einige der häufigsten:

• Thermische Wechselstromtests: Dies sind die bereits erwähnten dynamischen Tests, d. h. Tests, bei denen die Temperatur in Zyklen mit vordefinierter Regelmäßigkeit variiert, um das Verhalten von Produkten und Materialien unter variablen Umgebungsbedingungen zu prüfen. Wir haben sie hier besprochen.
• Stabilitätsprüfung: Die Stabilitätsprüfung ist die gebräuchlichste statische Prüfung. Sie ist insbesondere in der Pharma- und Lebensmittelindustrie unerlässlich und dient der Ermittlung wichtiger Produktinformationen wie Lagerbedingungen, Verfallsdatum usw. Lesen Sie den Artikel hier.
• Thermoschockprüfung: Abschließend betrachten wir die Thermoschockprüfung, die das Verhalten eines Materials oder Produkts bei einem Thermoschock, also einer plötzlichen Temperaturänderung, untersucht. Hier finden Sie einen ausführlichen Artikel dazu.

Alle diese Tests werden durch eine Reihe von Normen geregelt, die von international anerkannten Gremien herausgegeben werden.

Die bekanntesten sind die ISO, die IEC und die ICH.

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Die FDM-Wärmebildkamera

Seit über 70 Jahren ist FDM – Environmental Makers ein führendes Unternehmen in der Umweltprüfungsbranche .

Unsere Klimakammern sind mit zwei verschiedenen Systemen ausgestattet, um alle oben beschriebenen Temperaturtests durchzuführen, sowohl statische als auch dynamische: dem stillFACE Programmiergerät revoFACE für dynamische Tests.

Bei weiteren Fragen oder Anliegen zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.

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Referenzstandards

• IEC 60068-2-1 — Test A: Kälte (Kälteprüfungen)
• IEC 60068-2-2 — Test B: Trockene Hitze
• IEC 60068-2-14 — Test N: Temperaturänderung (thermische Zyklen)
• MIL-STD-810H Methode 501.7 / 502.7 — Betriebstests bei hohen/niedrigen Temperaturen
• ISO 16750-4 — Klimatische Lasten (Automobilbereich)
• ASTM E145 — Standard-Spezifikation für Schwerkraft-Konvektions- und Umluftöfen

Autoritative Quellen

• IEC 60068-2-1 Kalt.
• IEC 60068-2-2 Trockene Hitze.
• ASTM E145.

Häufig gestellte Fragen zur Wärmebildkamera

Worin besteht der Unterschied zwischen einer Wärmekammer, einer Klimakammer und einem Ofen?

Die Thermokammer regelt lediglich die Temperatur (typischerweise -40 °C bis +180 °C) ohne Luftfeuchtigkeit. Die Klimakammer regelt Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit (typischerweise 10–95 % RH). Der Laborofen arbeitet ausschließlich oberhalb der Umgebungstemperatur (+40 °C bis +300 °C) ohne aktive Kühlung. Die Wahl hängt von der Anwendung ab: Thermokammer für Temperaturzyklen in der Automobil-/Elektronikindustrie, Klimakammer für die Stabilitätsprüfung von Arzneimitteln oder Ofen zum Kochen/Trocknen.

Typische Temperaturbereiche einer Thermokammer?

Drei Hauptklassen: Standard-Temperaturkammer -40 °C/+180 °C (die gängigsten industriellen Temperaturzyklen); erweiterte Temperaturkammer -70 °C/+180 °C (Luft- und Raumfahrt, Militär); Schnelltemperaturkammer mit Temperaturänderungsraten von 15–40 °C/min (Einkammer-Temperaturschock). Für spezielle Bereiche: Kryokammern mit flüssigem Stickstoff bis -196 °C , Hochtemperatur-Temperaturkammern für Verbundwerkstoffe und Werkstoffe bis +300 °C

Welche Temperaturhomogenität ist erforderlich?

Anwendungsabhängig: ±2 °C für Standard-Industrieklimakammern (IEC 60068), ±1 °C für Präzisionselektronikprüfungen, ±0,5 °C für ICH Q1A-konforme Stabilitätskammern für pharmazeutische Produkte, ±0,3 °C für Metrologie-Kalibrierkammern. Die Gleichmäßigkeit wird mit 9 bis 27 Sonden, die gemäß IEC 60068-3-5 in einem Raster angeordnet sind, unter stationären Bedingungen und mit Nutzlast gemessen.

Wie wird eine Thermokammer zertifiziert?

Mit dem IQ/OQ/PQ - Qualifizierungsprotokoll : IQ überprüft die Installation (Material- und Komponentenzertifikate); OQ führt eine Vakuum-Thermografie mit ACCREDIA-kalibrierten Sonden durch; PQ führt eine Nutzlastkartierung mit einem realen Missionsprofil durch. Die Zertifikate sind für GxP-Anwendungen 12–24 Monate und für Standard-Industrieanwendungen 36 Monate gültig. Einige Kunden fordern zusätzlich eine Umweltprüfung nach ISO 17025 durch ein akkreditiertes Labor.