Klimakammern sind das ideale Werkzeug, um zu untersuchen, wie Materialien und Stoffe bei unterschiedlichen Temperaturen reagieren. Was aber, wenn uns nicht das Verhalten eines Materials bei einer bestimmten Temperatur interessiert, sondern seine Reaktion auf eine plötzliche und radikale Änderung der Umgebungsgrade?
Die Klimakammern können auch diese Situation testen und es handelt sich um den Thermoschock-Test.
Was ist ein Thermoschock?
Die Wissenschaft erklärt, dass Thermoschock ein Zustand innerer Spannung in einem Material ist, der durch plötzliche thermische Veränderungen verursacht wird und Schäden oder sogar Bruch des Materials selbst verursachen kann.
Beispiele für einen Thermoschock können im Alltag vorkommen, z. B. wenn wir einen Eiswürfel zum Kühlen eines sehr heißen Getränks verwenden und Risse auf der Oberfläche entstehen.
Es wurde auch spekuliert, dass der ikonische Bruch der Freiheitsglocke, ein Symbol der Unabhängigkeit der Vereinigten Staaten, durch eine zu schnelle Abkühlung beim Schmelzen des Eisens verursacht wurde, was die Verletzung beim ersten Läuten verursachte.
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Welche Materialien unterliegen einem Temperaturschock?
Die Materialien, die während ihres Einsatzes einem Temperaturschock ausgesetzt werden können, sind sehr vielfältig. Aus diesem Grund gibt es keine einheitliche Norm ISO (Internationale Organisation für Normung, oder das Gremium, das internationale Normen für die Materialprüfung erstellt), sondern spezifische Normen für die Prüfung jedes Materials.
So unterliegen beispielsweise Prüfungen an Glasbehältern derISO 7459: 2004, während metallische und anorganische Beschichtungen der ISO 14188: 2012 folgen.
Elektronische Komponenten sind ein weiteres großes Einsatzgebiet von Thermoschocktests, das mehrere Branchen betrifft: nicht nur Alltagstechnik und Automotive, sondern auch Luft- und Raumfahrttechnik sowie Militärtechnik. Die Fähigkeit, plötzlichen Temperaturschwankungen zu widerstehen, ist buchstäblich von entscheidender Bedeutung für diese Technologien, was Thermoschocktests unverzichtbar in diesen Branchen macht.
Wie funktioniert der Thermoschocktest?
Um als Thermoschock-Test und nicht als einfacher Stabilitätstest bei unterschiedlichen Temperaturen zu gelten, muss das Material einer Auslenkung von mindestens 15° innerhalb einer Minute ausgesetzt werden.
In der Regel beträgt die Gesamtauslenkung eines Thermoschocktests mehr als 100°, um die Dichtheit des Materials unter extremsten Bedingungen zu überprüfen.
Der Thermoschocktest kann auf zwei Arten durchgeführt werden: durch die Verbindung von zwei Klimakammern mit unterschiedlichen Temperaturen mit Hilfe eines Fahrstuhls, der das Material von einer Umgebung in die andere transportiert, oder durch die schnelle Änderung der Temperatur innerhalb einer einzigen Klimakammer.
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