Der Herstellungsprozess einer Temperatur-Feuchte-Testkammer (THC) ist ein systematischer, mehrstufiger Arbeitsablauf, der Maschinenbau, elektrische Steuerung, Thermodynamik und Präzisionsmontage integriert. Er konzentriert sich darauf, die Kernleistung der Kammer sicherzustellen – wie z. B. die Genauigkeit der Temperatur-/Feuchtigkeitsregelung, die Gleichmäßigkeit der Umgebung und die Betriebssicherheit – und gleichzeitig branchenspezifische Standards (z. B. ISO 10281, ASTM D4359) zu erfüllen. Im Folgenden wird eine detaillierte Aufschlüsselung der wichtigsten Fertigungsstufen dargestellt:

Diese Stufe legt den Grundstein für die Leistung und Zuverlässigkeit der Kammer und erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Konstrukteuren, Materialspezialisten und Qualitätsteams.

• Anforderungsanalyse: Zunächst klären die Ingenieure die Zielspezifikationen der Kammer auf der Grundlage der Kundenbedürfnisse oder Industriestandards, einschließlich:
  • Temperaturbereich ( -70 °C bis +180 °C für Standardmodelle, -196 °C für kryogene Modelle).
  • Feuchtigkeitsbereich (10 %–98 % rF oder ≤5 % rF für Ausführungen mit geringer Luftfeuchtigkeit).
  • Kammer-Volumen (Tischgerät 50 l, Standgerät 1000 l oder begehbar 50 m³).
  • Sonderfunktionen (UV-Bestrahlung, Salzsprühnebel, Vakuum).
• 3D-Modellierung & Thermische Simulation: Mithilfe von Software wie SolidWorks, AutoCAD oder ANSYS entwerfen die Ingenieure die Struktur der Kammer (Außenhülle, Innenverkleidung, Isolierschicht) und simulieren:
  • Thermische Gleichmäßigkeit: Sicherstellen, dass es keine „Hot Spots“ oder „kalten Zonen“ gibt, durch die Gestaltung der Luftstromkanäle (z. B. Optimierung der Lüfterplatzierung und der Prallwinkel).
  • Wärme-/Kälterückhaltung: Berechnung der Dicke der Isoliermaterialien (z. B. Polyurethanschaum, Vakuumplatten), um Energieverluste zu minimieren.
  • Feuchtigkeitsverteilung: Simulation der Wasserdampfdiffusion, um Kondensation auf den Oberflächen der Proben zu vermeiden.
• Konstruktion des Steuerungssystems: Entwicklung des SPS-Programms (Speicherprogrammierbare Steuerung) und der HMI (Human-Machine Interface) zur Unterstützung von Mehrsegment-Testzyklen, Datenprotokollierung und Sicherheitsalarmen.

Es werden nur Hochleistungs-, korrosionsbeständige und temperaturbeständige Materialien ausgewählt, um extremen Testumgebungen standzuhalten:

Wichtige Subsysteme (z. B. Kühlung, Befeuchtung, Luftzirkulation) werden vormontiert und einzeln getestet, um sicherzustellen, dass sie die Leistungsbenchmarks erfüllen, bevor sie integriert werden.

Das Kältesystem ist für die Abkühlung der Kammer auf niedrige Temperaturen (bis zu -196 °C für kryogene Modelle) verantwortlich und arbeitet mit Heizungen zusammen, um die Temperatur dynamisch anzupassen.

• Kompressor-Montage: Wählen Sie Scroll-Kompressoren (für Standardmodelle) oder Kaskadenkompressoren (für extrem niedrige Temperaturen) und montieren Sie diese mit Kupferrohren (gelötet mit Stickstoffschutz, um Oxidbildung in den Rohren zu vermeiden).
• Kondensator- & Verdampfer-Produktion:
  • Kondensator: Biegen Sie Kupferrohre in eine Lamellenstruktur (Aluminiumlamellen zur Wärmeableitung) und führen Sie eine Druckprüfung durch (1,5-facher Betriebsdruck), um Lecks zu erkennen.
  • Verdampfer: Verwenden Sie für Modelle mit niedriger Temperatur spiralförmige Kupferrohre, um die Wärmeübertragungseffizienz zu erhöhen; beschichten Sie sie mit Anti-Frost-Materialien, um Eisbildung zu verhindern.
• Kältemittelbefüllung: Injizieren Sie die genaue Menge an Kältemittel (z. B. R410A) in den geschlossenen Kreislauf und testen Sie mit einem Helium-Lecksucher auf Lecks (Leckrate ≤1×10⁻⁹ Pa·m³/s).

Dieses System steuert die Luftfeuchtigkeit durch Zugabe oder Entfernung von Wasserdampf:

• Luftbefeuchter-Produktion: Stellen Sie für Dampfluftbefeuchter Heizrohre aus Edelstahl (mit Anti-Ablagerungsbeschichtungen) her und montieren Sie diese in einem Wassertank. Testen Sie die Dampfabgaberate (z. B. 2 kg/h für 1000-l-Kammern) und stellen Sie eine gleichmäßige Dampfverteilung sicher.
• Entfeuchter-Produktion: Verwenden Sie Kälteentfeuchter (Kühlspulen zur Kondensation von Feuchtigkeit) oder Trockenmittelentfeuchter (Kieselgel für Modelle mit geringer Luftfeuchtigkeit). Testen Sie die Entfeuchtungseffizienz (z. B. Reduzierung der Luftfeuchtigkeit von 98 % auf 10 % rF in ≤1 h).

Ein gleichmäßiger Luftstrom ist für eine konstante Temperatur/Luftfeuchtigkeit in der Kammer unerlässlich:

• Lüfter- & Kanal-Produktion: Formen Sie ABS-Kunststoffkanäle (oder Edelstahl für hohe Temperaturen) in einem „kreisförmigen Luftstrom“-Design. Installieren Sie bürstenlose Lüfter und passen Sie die Blattwinkel durch Simulation an, um die Luftstromgeschwindigkeit (0,5–1,5 m/s) und Gleichmäßigkeit (Temperaturunterschied ≤±2 °C) sicherzustellen.
• Prallblech-Installation: Bringen Sie verstellbare Prallbleche aus Edelstahl an den Kanälen an, um den Luftstrom umzuleiten und Totzonen (z. B. in der Nähe der Kammertür oder