Ensayos de temperatura y humedad: régimen estacionario, calor húmedo cíclico y choque térmico.
Los ensayos climáticos revelan cómo el calor, el frío y la humedad degradan un producto a lo largo de su vida útil: corrosión, condensación en el interior de las envolventes, fallo del aislamiento, fatiga térmica y cambios dimensionales. El ensayo adecuado depende del entorno real al que se verá expuesto el producto: humedad tropical sostenida, condensación día-noche o cambios rápidos entre calor y frío. Los principales regímenes que se exponen a continuación responden a preguntas diferentes, y la mayoría de los programas de cualificación los combinan.
Calor húmedo en régimen estacionario (IEC 60068-2-78, ensayo Cab)
Este ensayo mantiene una temperatura y una humedad altas constantes —normalmente 40 °C y 93 % HR, o 30 °C con 85–93 % HR— durante un tiempo fijo, habitualmente 10, 21 o 56 días. Las condiciones se alcanzan en unas dos horas y luego se mantienen sin condensación, de modo que la solicitación es humedad sostenida y no humectación. Pone de manifiesto modos de fallo lentos: absorción de humedad, corrosión y degradación gradual del aislamiento. Los programas de automoción a menudo aplican una variante más exigente, como 85 °C / 85 % HR durante 1000 horas (AEC-Q102).
Úselo para: productos que operan en climas cálidos y persistentemente húmedos y deben soportar una exposición prolongada.
Calor húmedo cíclico (IEC 60068-2-30, ensayo Db)
Aquí la cámara ejecuta un ciclo de 24 horas: una fase cálida y húmeda, seguida de un enfriamiento controlado hasta unos 25 °C que provoca deliberadamente la condensación —rocío— sobre la muestra, repetido durante un número determinado de ciclos (habitualmente 2, 6, 21 o 56). A diferencia del ensayo en régimen estacionario, el objetivo es la humectación: a medida que el elemento se enfría, «respira», arrastrando aire húmedo y condensación hacia las juntas y las superficies internas. Revela la penetración provocada por la condensación, la corrosión superficial y los fallos de aislamiento que un ensayo sin condensación no detectaría.
Úselo para: equipos expuestos a oscilaciones de temperatura día-noche y a rocío, en exteriores o en espacios sin acondicionar.
Ciclos térmicos y choque térmico (IEC 60068-2-14, ensayo N; MIL-STD-810 Method 503)
Ambos desplazan la muestra entre los extremos de calor y frío; la diferencia está en la velocidad de transición. Los ciclos térmicos varían gradualmente con una permanencia en cada extremo lo bastante prolongada como para que el elemento se estabilice. El choque térmico transfiere el elemento entre las zonas de calor y frío con rapidez —del orden de un minuto— para maximizar el gradiente térmico. Estos ensayos ponen de manifiesto la fatiga térmica: uniones de soldadura agrietadas, delaminación, fallo de las juntas y solicitaciones en materiales diferentes.
Úselo para: productos que se enfrentan a transiciones térmicas rápidas o a calentamientos y enfriamientos repetidos en servicio.
El panorama normativo
Dominan dos marcos, con la misma física pero distinta lógica de selección. IEC 60068-2 ofrece severidades normalizadas que usted selecciona: 60068-2-1 (frío), 60068-2-2 (calor seco), 60068-2-78 (calor húmedo en régimen estacionario), 60068-2-30 (calor húmedo cíclico), 60068-2-14 (cambio de temperatura). MIL-STD-810, en cambio, adapta el ensayo al perfil ambiental del ciclo de vida de un despliegue, mediante el Method 501 (temperatura alta), 502 (temperatura baja), 503 (choque térmico) y 507 (humedad). Las normas sectoriales como AEC-Q102 (automoción) y la serie GB/T 2423 (el equivalente chino de IEC 60068) se basan en los mismos métodos.
Elegir y combinar
Ajuste el ensayo al entorno real: calor húmedo en régimen estacionario para climas húmedos sostenidos, calor húmedo cíclico para la condensación día-noche, y ciclos térmicos o choque térmico para las transiciones y la fatiga térmica. Los regímenes son complementarios y un mismo programa a menudo ejecuta varios —por ejemplo, humedad en régimen estacionario seguida de ciclos térmicos— para cubrir toda la vida climática de un producto.
Ensayos con ULMEKA
ULMEKA diseña cámaras de ensayo climático para estos regímenes, bajo control PLC + HMI con perfiles programables de temperatura y humedad, monitorización en tiempo real y control del punto de rocío. Tanto si su requisito es una severidad conforme a IEC 60068-2 como un método conforme a MIL-STD-810, indíquenos el perfil, las severidades y las dimensiones de su muestra, y le propondremos un sistema a medida.
Preguntas frecuentes.
What is the difference between steady-state and cyclic damp heat testing?
Steady-state damp heat (IEC 60068-2-78) holds a constant high temperature and humidity with no condensation, so the stress is sustained moisture. It exposes slow failures: moisture absorption, corrosion, gradual insulation degradation. Cyclic damp heat (IEC 60068-2-30) runs a 24-hour cycle where the cool-down deliberately condenses dew on the specimen, so it catches condensation-driven ingress and surface corrosion that a no-condensation test would miss.
What conditions and durations does IEC 60068-2-78 steady-state damp heat use?
Typical severities are 40 °C at 93% RH, or 30 °C at 85–93% RH, held for 10, 21 or 56 days. The chamber reaches conditions within about two hours and then holds them without condensation. Automotive programs often run a harsher variant, 85 °C / 85% RH for 1000 hours under AEC-Q102.
How does the IEC 60068-2-30 cyclic damp heat (Test Db) cycle work?
Each 24-hour cycle has a warm, humid phase followed by a controlled cool-down to about 25 °C that deliberately puts dew on the specimen; the cycle repeats for a set count, commonly 2, 6, 21 or 56. As the item cools it "breathes," pulling moist air and condensation toward seals and internal surfaces, which exposes ingress, surface corrosion and insulation faults.
What is the difference between temperature cycling and thermal shock testing?
Transition rate. Both move the specimen between hot and cold extremes under IEC 60068-2-14 (Test N) or MIL-STD-810 Method 503. Temperature cycling ramps gradually and dwells at each extreme until the item stabilizes; thermal shock moves it between hot and cold zones on the order of a minute to maximize the thermal gradient. Both expose thermal fatigue: cracked solder joints, delamination, seal failure and stress in dissimilar materials.
How does IEC 60068-2 differ from MIL-STD-810 for climatic testing?
They cover the same physics with different selection logic. IEC 60068-2 offers standardized severities you select from: 60068-2-1 (cold), 60068-2-2 (dry heat), 60068-2-78 (steady-state damp heat), 60068-2-30 (cyclic damp heat) and 60068-2-14 (change of temperature). MIL-STD-810 tailors the test to a deployment's life-cycle environmental profile through Method 501 (high temperature), 502 (low temperature), 503 (temperature shock) and 507 (humidity).
How do I choose between damp heat, cyclic damp heat and thermal shock for a qualification program?
Start from the environment the product will actually see. A persistently warm, humid climate points to steady-state damp heat. Day-night temperature swings with dew need cyclic damp heat. Rapid thermal transitions or repeated heating and cooling need temperature cycling or thermal shock. The regimes complement each other, and one program often runs several, for instance steady-state humidity followed by thermal cycling.
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