Camere climatiche per test su materiali: tipologie, caratteristiche e applicazioni

Le camere climatiche sono sistemi che permettono di ricreare condizioni specifiche di temperatura e umidità. Le camere climatiche da laboratorio vengono utilizzate in moltissimi contesti sia industriali che analitici di controllo. Questi strumenti sono molto importanti nel contesto industriale perché nello sviluppo di un prodotto è fondamentale disporre di informazioni sul comportamento di un materiale in determinate condizioni climatiche. Molte delle cose che ci circondano sono sottoposte a stress termici dovuti ai luoghi di utilizzo oppure alla loro stessa funzionalità.

Conoscere il comportamento del materiale in seguito a determinati stimoli ambientali è dunque importante per definirne le condizioni di utilizzo.

I test in camera climatica possono avere la funzione di controllare la reazione di un materiale ad una determinata condizione oppure poterne definire la durata o il tempo di degradazione. Un altro tipo di applicazione è quello denominato stress test che permette di definire la reazione di un materiale a repentine e continue variazioni di temperatura.

Cosa sono le camere climatiche e come funzionano

Ma cosa sono esattamente le camere climatiche e come funzionano? La struttura è similare a quella di una stufa classica realizzata completamente in acciaio con volumetria che può essere definita dalla necessità specifica. A differenza di una stufa, una camera climatica è dotata di un sistema di umidificazione controllata che permette di impostare il grado di umidità più adatto per l’esigenza specifica. Una ulteriore caratteristica che contraddistingue una camera climatica da una stufa è sicuramente le funzione di refrigerazione che permette di lavorare ad un temperatura inferiore a quella ambientale.

La funzionalità di una camera climatica è molto semplice infatti l’operatore può impostare direttamente sul pannello di controllo i valori di temperatura e umidità in modo intuitivo. Questo tipo di strumenti vengono progettati per poter lavorare in modo costante senza interruzione, in modo da garantire la massima affidabilità nei test su materiali che possono durare anche diverse settimane.

Tipologie e caratteristiche delle camere climatiche

Ci sono molte tipologie di camere climatiche in relazione alle condizioni climatiche che si devono raggiungere e anche in base alla gestione e alla velocità di cambio della temperatura richieste. Alcune tipologie di test necessitano che la camera sia posta per lunghi periodi nelle stesse condizioni di temperatura e umidità, mentre altri test vengono eseguiti cambiando spesso le condizioni climatiche.

Ad esempio le camere climatiche per test di stabilità prevedono che le condizioni operative siano costanti per un periodo di tempo molto lungo, le camere per test su materiali invece possono comprendere sia condizioni costanti sia condizioni variabili nel tempo.

Rientrano nella classe delle camere di simulazione climatica anche i sistemi per test su batterie che sono realizzate in modo specifico per poter essere conformi alla classificazione EUCAR.

In generale possiamo classificare le camere climatiche come segue:

• Camere di stabilità
• Camere di crescita
• Camere di simulazione climatica
• Camere per test su batterie

Per cosa sono usate le camere climatiche

Una camera climatica può essere utilizzata per moltissimi test differenti, da quelli su creme solari fino a test su batterie o cavi elettrici. Le camere climatiche hanno quindi una diffusione e una varietà di utilizzi molto ampia che può coprire condizioni termiche molto variabili.

Alcuni esempi applicativi che abbiamo riscontrato in molti laboratori industriali e di controllo qualità sono ad esempio i test sul packaging alimentare che normalmente si eseguono alla temperatura da 4°C fino a 175°C e a volte con umidità tra il 40 ed 75% per un  tempo che può andare da qualche ora ad alcuni giorni. Un altro esempio possono essere i test climatici per le componenti automobilistiche che vengono svolti ad un temperatura tra -50 e 150°C e un’umidità che può variare dal 20 al 95%. Un altro esempio possono essere i test di stabilità  in contesto farmaceutico dove vengono utilizzate temperature che vanno da -15°C a 40°C e condizioni di umidità che vanno da 35 a 75%

Altri test riguardano i componenti elettronici, tra cui il test più famoso è il THB (Temperature Humidity Bias) a 85°C e 85% di umidità relativa.

Le applicazioni tipiche delle camere climatiche

Come già descritto in precedenza le applicazioni tipiche eseguite con le camere climatiche sono quindi i test di invecchiamento, i test di stabilità, quelli per la classificazione EUCAR, oppure per il settore cosmetico e farmaceutico. Le applicazioni sono numerose e riguardano tutti i contesti industriali dove sono necessarie prove a determinate temperature e umidità.

Le camere climatiche proposte da FKV

Binder è in grado di fornire camere climatiche di diversa tipologia e volume. Uno dei brevetti più importanti delle camere Binder è l’APT line. La tecnologia Apt.Line brevettata da Binder prevede la presenza di un sistema di circolazione, che veicola l’aria in una camera di preriscaldamento, incrementandone la temperatura mediante appositi elementi. Il flusso d’aria alla temperatura impostata arriva orizzontalmente nella camera interna su entrambi i lati, attraverso piccoli fori presenti nelle pareti laterali; una ventola convoglia l’aria nuovamente nella camera di preriscaldamento e il processo ricomincia da capo. Tale brevetto conferisce l’omogeneità di temperatura migliore della categoria. La tecnologia di preriscaldamento assicura tempi di recupero rapidi e massima precisione non influenzata dalla temperatura ambientale.

Un altro aspetto molto importante è l’omogeneità della camera in tutto la sua volumetria. I test di omogeneità infatti vengono eseguiti su 27 punti e garantiscono la perfetta distribuzione delle condizioni climatiche in tutti i punti della camera.