O processo de fabricação de uma Câmara de Teste de Temperatura e Humidade (THC) é um fluxo de trabalho sistemático e multi-estágio que integra engenharia mecânica, controlo elétrico, dinâmica térmica e montagem de precisão. Ele concentra-se em garantir o desempenho principal da câmara — como precisão de controlo de temperatura/humidade, uniformidade ambiental e segurança operacional — enquanto atende aos padrões específicos da indústria (por exemplo, ISO 10281, ASTM D4359). Abaixo está uma análise detalhada das principais etapas de fabricação:

Esta etapa estabelece a base para o desempenho e a confiabilidade da câmara, exigindo uma estreita colaboração entre engenheiros de design, especialistas em materiais e equipas de qualidade.

• Análise de Requisitos: Primeiro, os engenheiros esclarecem as especificações alvo da câmara com base nas necessidades do cliente ou nos padrões da indústria, incluindo:
  • Faixa de temperatura ( -70°C a +180°C para modelos padrão, -196°C para modelos criogénicos).
  • Faixa de humidade (10%–98% UR, ou ≤5% UR para versões de baixa humidade).
  • Volume da câmara (bancada 50L, chão 1000L ou câmara de passagem 50m³).
  • Funções especiais (irradiação UV, spray de sal, vácuo).
• Modelagem 3D e Simulação Térmica: Usando software como SolidWorks, AutoCAD ou ANSYS, os engenheiros projetam a estrutura da câmara (revestimento externo, revestimento interno, camada de isolamento) e simulam:
  • Uniformidade térmica: Garantir que não haja “pontos quentes” ou “zonas frias” através do design do duto de fluxo de ar (por exemplo, otimizando a colocação do ventilador e os ângulos dos defletores).
  • Retenção de calor/frio: Calcular a espessura dos materiais de isolamento (por exemplo, espuma de poliuretano, painéis de vácuo) para minimizar a perda de energia.
  • Distribuição de humidade: Simular a difusão do vapor de água para evitar a condensação nas superfícies das amostras.
• Design do Sistema de Controlo: Desenvolver o programa PLC (Controlador Lógico Programável) e HMI (Interface Homem-Máquina) para suportar ciclos de teste multi-segmento, registo de dados e alarmes de segurança.

Apenas materiais de alto desempenho, resistentes à corrosão e estáveis à temperatura são selecionados para suportar ambientes de teste extremos:

Os subsistemas principais (por exemplo, refrigeração, humidificação, circulação de ar) são pré-montados e testados individualmente para garantir que atendam aos parâmetros de desempenho antes da integração.

O sistema de refrigeração é responsável por arrefecer a câmara a baixas temperaturas (até -196°C para modelos criogénicos) e trabalha com aquecedores para ajustar a temperatura dinamicamente.

• Montagem do Compressor: Selecione compressores de scroll (para modelos padrão) ou compressores em cascata (para temperaturas ultrabaixas) e monte-os com tubos de cobre (soldados por brasagem com proteção de nitrogénio para evitar o acúmulo de óxido nos tubos).
• Produção do Condensador e Evaporador:
  • Condensador: Dobre os tubos de cobre em uma estrutura com aletas (aletas de alumínio para dissipação de calor) e teste a pressão (1,5x pressão de trabalho) para detetar vazamentos.
  • Evaporador: Para modelos de baixa temperatura, use tubos de cobre em espiral para aumentar a eficiência da troca de calor; revestir com materiais anti-gelo para evitar o acúmulo de gelo.
• Carga de Refrigerante: Injete a quantidade precisa de refrigerante (por exemplo, R410A) no circuito fechado e teste se há vazamentos usando um detetor de vazamentos de hélio (taxa de vazamento ≤1×10⁻⁹ Pa·m³/s).

Este sistema controla a humidade adicionando ou removendo vapor de água:

• Produção do Humidificador: Para humidificadores a vapor, fabrique tubos de aquecimento de aço inoxidável (com revestimentos anti-incrustantes) e monte-os em um tanque de água. Teste a taxa de saída de vapor (por exemplo, 2 kg/h para câmaras de 1000L) e garanta a distribuição uniforme do vapor.
• Produção do Desumidificador: Use desumidificadores de refrigeração (bobinas de arrefecimento para condensar a humidade) ou desumidificadores de dessecante (gel de sílica para modelos de baixa humidade). Teste a eficiência da desumidificação (por exemplo, reduzindo a humidade de 98% para 10% UR em ≤1h).

O fluxo de ar uniforme é essencial para uma temperatura/humidade consistente em toda a câmara:

• Produção de Ventiladores e Ductos: Modele os ductos de plástico ABS (ou aço inoxidável para altas temperaturas) em um design de “fluxo de ar circular”. Instale ventiladores sem escovas e ajuste os ângulos das pás por simulação para garantir a velocidade do fluxo de ar (0,5–1,5 m/s) e a uniformidade (diferença de temperatura ≤±2°C).
• Instalação de Defletores: Fixe defletores de aço inoxidável ajustáveis aos ductos para redirecionar o fluxo de ar e eliminar zonas mortas (por exemplo, perto da porta da câmara ou