Les études d'uniformité de la température (TUS) peuvent être un processus quelque peu intimidant. Après tout, un TUS est non seulement nécessaire pour valider votre équipement, mais il est également requis pour ceux qui adhèrent à l'AMS 2750.
La fréquence des contrôles dépend des spécifications auxquelles vous souscrivez et des performances globales de votre appareil de chauffage. En règle générale, il convient d'effectuer un contrôle de la consommation d'énergie avant de la première utilisation d'un four, ainsi que pas moins de deux fois par an, que vous adhériez ou non à certaines spécifications. Pour ceux qui adhèrent à des spécifications plus strictes, telles que l'AMS 2750, vous devez toujours vous y référer pour vos exigences spécifiques en matière de TUS.
La préparation constitue la moitié de la bataille pour réaliser une DUE. Pour vous aider dans ce processus, nous avons défini sept étapes simples qui vous permettront de mener à bien vos efforts de DUE :
1. Déterminer la plage d'uniformité de la température
La première étape de la préparation d'un TUS consiste à s'assurer que votre four est capable de respecter la plage d'uniformité de température requise pour vos pièces et processus spécifiques. Si c'est la première fois que vous effectuez un TUS sur le four, nous vous recommandons de vous référer aux spécifications de votre OEM pour vérifier que votre four fonctionne conformément à sa classification de conception.
Si vous effectuez un TUS conformément à la norme AMS 2750, vous devez déterminer les capacités de conception de votre four. et sous le niveau de classification du four que vous allez tester.
Les systèmes de fours à vide sont classés en six catégories : Classe 1 à Classe 6. La classe un présente les exigences les plus strictes en matière de température avec le plus petit écart admissible en matière d'uniformité de température, tandis que la classe six applique les exigences les moins restrictives en matière de température et l'écart admissible le plus important en matière d'uniformité de température. La plage d'uniformité de température varie de ±3 °C (±5 °F) à ±28 °C (±50 °F).
Il est également important de noter que si de nombreux fabricants prétendent être conformes à la norme AMS 2750, il existe en réalité plusieurs versions différentes qui constituent la conformité en ce qui concerne les systèmes de traitement thermique sous vide. Il est donc impératif que vous connaissiez le processus pour lequel vous avez besoin d'être conforme afin de vous assurer que la classification du four répond aux spécifications.
2. Sélectionner le nombre de capteurs
La taille du four, ainsi que l'uniformité de température que vous essayez d'atteindre pour votre processus spécifique, peuvent affecter le nombre de capteurs TUS qui doivent être utilisés. Chez Ipsen, nous recommandons que, quel que soit l'endroit où vous décidez de placer les thermocouples, vous fassiez en sorte que cela fasse partie du processus et que vous formiez les employés qui effectuent le TUS à ce processus. Cela permettra de réduire toute variabilité qui pourrait survenir lors de la mise au point de l'équipement pour des études ultérieures.
Si vous effectuez un TUS conformément à la norme AMS 2750, le nombre de capteurs TUS requis est indiqué dans le tableau 11. Ce nombre dépend de la classe du four et du volume de l'espace de travail. Si la spécification AMS 2750 impose le nombre et l'emplacement géographique des capteurs, l'emplacement des numéros de thermocouple (TC) (par exemple, TC 1, TC 2, TC 3) est également laissé à votre discrétion.
Vous trouverez ci-dessous quelques exemples de positionnement des capteurs, en fonction de la classe du four et du nombre total de capteurs utilisés :
3. Comprendre les plages de température du four
Un même four peut être qualifié pour fonctionner à ±10 °F dans une plage de température et à ±25 °F dans une autre plage de température. Si le TUS montre que le four est conforme à la variation de température la plus stricte (par exemple, ±10 °F à 1500 °F), il est automatiquement conforme à la variation de température la moins stricte (par exemple, ±25 °F à 1500 °F).
C'est également le cas pour un examen toxicologique effectué conformément aux spécifications de l'AMS 2750. Comme l'indique la section 3.5.2 de l'AMS 2750, "un four peut avoir plusieurs plages de températures de fonctionnement qualifiées".
4. Paramètres du four à miroir
Il est également important que les paramètres définis pour le TUS reflètent le fonctionnement normal de l'équipement lorsqu'il est en production. Cela signifie que si les ventilateurs et/ou la pression partielle sont utilisés pendant la production, ils doivent également l'être pendant l'essai clinique.
Si vous adhérez à l'AMS 2750, la section 3.5.8 fournit de plus amples détails, ainsi que quelques exceptions notées.
5. Décider de l'état de charge
Alors que les paramètres du four doivent refléter le fonctionnement normal de l'équipement pendant la production, la condition de charge est l'une des exceptions à cette règle. Elle peut être réalisée avec une charge de production réelle, un rack, vide, etc.
Cela est également vrai pour la norme AMS 2750, comme indiqué à la section 3.5.10 : "Un essai TUS peut être effectué avec une charge de production réelle, une charge de production simulée, un rack ou à vide". Cependant, en fonction de la condition de charge utilisée et de l'endroit où les capteurs TUS sont fixés, des épaisseurs sont requises pour le dissipateur thermique et/ou le matériau de la charge. Voir les sections 3.5.10.1 et 3.5.10.2 de l'AMS 2750 pour plus de détails.
6. Choisir l'atmosphère du four
L'atmosphère utilisée pendant la production doit être utilisée pendant l'examen toxicologique d'usage. Toutefois, vous pouvez utiliser une atmosphère d'air ou de gaz inerte (spécifique à la conception du four) si :
- Le processus utilise une atmosphère requise qui pourrait contaminer les capteurs d'essai.
- L'atmosphère peut présenter un risque pour la sécurité
En résumé, quel que soit l'environnement de production, vous devez l'émuler au mieux (sauf exceptions spécifiées) lorsque vous effectuez un TUS.
7. Collecte des données TUS
Lorsque vous effectuez le TUS, il est important de suivre les procédures de collecte de données nécessaires. Si vous adhérez à l'AMS 2750, les exigences spécifiques sont énoncées dans les sections 3.5.13.3 - 3.5.13.3.4.
Dans l'ensemble, les points clés à retenir sont les suivants :
- Commencer la collecte des données avant que le premier four ou capteur TUS n'atteigne la limite inférieure de tolérance de chaque température d'essai.
- Ne laissez aucun capteur dépasser la tolérance supérieure d'uniformité de température.
- Poursuivre la collecte des données pendant au moins 30 minutes supplémentaires après la stabilisation, plus une minute.
Lorsque vous terminez la préparation du TUS, vous devez également vous assurer que votre charge d'essai (par exemple, une boîte, un panier, une fixation) est correctement placée. Pour commencer, centrez votre charge d'essai de gauche à droite de manière à ce que la distance entre les éléments chauffants et la surface de travail soit égale de chaque côté. Vérifiez également que la charge d'essai est bien orientée vers l'avant et qu'elle n'est pas inclinée ou de travers.
Ensuite, assurez-vous que les CT avant et arrière ont la même vision de l'élément chauffant. Par exemple, si le CT avant voit un espace d'air entre les éléments chauffants, le CT arrière doit également voir un espace d'air. Ou encore, si le CT avant regarde à un centimètre du haut d'un élément chauffant, il doit en être de même pour l'élément arrière.
Enfin, lorsque vous avez fini de déterminer la position exacte de la charge de travail, marquez la grille de travail à l'aide d'un outil dremel, d'une scie à métaux, etc. Ces marques vous aideront à placer avec précision la charge de travail lors des enquêtes ultérieures.
Il est également important de toujours tenir compte de l'âge et de l'état du panneau de prises. S'il a plus de deux ans ou s'il présente des signes visuels de dégradation, il doit être remplacé avant d'effectuer l'enquête. En effet, un panneau de vérin ancien ou usé entraînera des erreurs dans les relevés de température.
En fin de compte, une validation correcte de votre équipement permet de garantir l'uniformité, la fiabilité et, surtout, la répétabilité. Notre blog propose également d'autres conseils utiles pour la validation de votre équipement, notamment une décomposition simple des éléments suivants Réglage du PID et comment maintenir des tolérances de température étroites avec vos commandes DigiTrim.