Essais sur les matériaux avec un autoclave

Dans le domaine des essais sur les matériaux, l'autoclave est utilisé pour tester le comportement à long terme et la durée de vie des matériaux. Pour garantir la qualité des matériaux, de nombreuses normes sont définies. Le niveau d'exigence relatif à la qualité des matériaux est de plus en plus haut, par conséquent, les exigences pour tester les matériaux s'élèvent également.

Une partie des tests normalisés en matière de contrôle qualité est effectuée dans un autoclave :
- Pressure Cooker Test (PCT)
- Highly Accelerated Temperature/Humidity Stress Test (HAST)
- test IPC-TM-650
- test GSB AL 631

Le Pressure Cooker Test (PCT)

Le test sous pression PCT est un test de fiabilité effectué dans le but d'évaluer la capacité d'un produit à résister à de hauts niveaux de température et d'humidité. Il sert principalement à accélérer la corrosion dans les parties métalliques du produit, y compris les zones de métallisation. Il soumet également les échantillons à de la vapeur sous pression générée à l'intérieur de la chambre de l'autoclave.

Le Highly Accelerated Temperature/Humidity Stress Test (HAST)

Le HAST est un test de fiabilité des composants électroniques qui sont susceptibles d'être exposés à des milieux humides lors d'une utilisation normale à température ambiante. Dans le cas du test HAST pour aimants enrobés et non enrobés, les pièces sont exposées à 100°C et à de la vapeur saturée à une pression spécifique pendant une durée d'au moins 24 heures.

Le test IPC-TM-650

Le test IPC-TM-650 fait partie de l'analyse mécanique thermique (ou TMA pour ThermoMechanical Analysis) mesurant la variation des dimensions des matériaux à la température. Pour des stratifiés par exemple, le test IPC-TM-650 consiste à soumettre des échantillons à un Pressure Cooker Test à la température de 121°C pendant au moins 6 heures.

Le test GSB AL 631

Les règles de qualité GSB AL 631 sont applicables aux revêtements sur le métal. Durant le test de pression Pressure Cooker, les échantillons doivent résister à une température de 121°C pendant plus d'une heure. Ceci permet d'évaluer la résistance à la corrosion et au vieillissement, en plus de la qualité du revêtement.

Essais sur les matériaux dans un autoclave CertoClav

Tous les tests normalisés ci-dessus relatifs à la qualité des matériaux peuvent être effectués dans un autoclave CertoClav MultiControl. Cet autoclave de paillasse permet de fournir des informations quantifiées sur la solidité et la pérennité d'une structure ou d'une forme de matériel, sur la résistance à la corrosion et à la pression d'une pièce, sur la durée de vie d'un composant, etc.
Pour voir comment l'autoclave CertoClav MultiControl peut être utilisé dans le cadre des essais sur les matériaux, rendez-vous dans la section Essais sur Matériaux du site de CertoClav.

Stérilisation à la vapeur dans un autoclave

La stérilisation à la vapeur

La stérilisation à la vapeur est effectuée à l'intérieur d'un appareil sous pression – un autoclave, équipé d'un thermostat, d'un manomètre, et de soupapes de sécurité.

L'agent stérilisant pendant le processus de stérilisation à l'autoclave est la vapeur saturée sous pression à une température de 121°C (et une pression d'environ 2 bar) ou à une température de 134°C (correspondant à une pression d'environ 3 bar). Afin d'obtenir une stérilisation optimale, le matériel stérilisé doit être exposé à de la vapeur saturée sous pression pendant un certain laps de temps. Toutes les surfaces des matériaux stérilisés doivent être en contact avec la vapeur. Le temps de stérilisation dépend donc de la taille de la charge et du type et de la densité de matière à stériliser. En général, une stérilisation à vapeur dure entre 20 et 30 minutes.

Selon la norme européenne, le processus de stérilisation doit fournir le niveau de stérilité garanti (ou SAL pour « Sterility Assurance Level »), soit SAL=10(-6). Ceci indique que le risque d'obtenir un produit non stérile est de 1:1000000.

Le processus de stérilisation

Le processus de stérilisation est un procédé technologique composé d'une séquence de phases qui conduisent à l'obtention d'un produit stérile. Le procédé est réalisé de telle sorte que chaque stérilisation soit de qualité identique. Par conséquent, le processus de stérilisation doit être validé et surveillé régulièrement, et les autoclaves doivent être maintenus en bon état de fonctionnement.

Le processus de stérilisation à la vapeur est composé des phases suivantes :
- Montée en pression et en température – durant cette phase, l'air est évacué de l'intérieur de l'autoclave, et remplacé entièrement par de la vapeur d'eau saturée.
- Équilibrage – à la fin de cette phase, l'élément à stériliser a atteint la température requise en chacun de ses points (de sa surface si c'est un solide).
- Stérilisation – la durée de cette phase dépend de la température de stérilisation et des micro-organismes à détruire.
- Refroidissement - le temps nécessaire pour que la pression à l'intérieur de l'autoclave redescende jusqu'à ce qu'elle soit identique à la pression atmosphérique.

La stérilisation à la vapeur est une méthode universelle, sûre, rapide, non toxique et économique. 

Autoclave - définition

Définition: 

Un autoclave est un récipient hermétiquement fermé utilisé pour effectuer une stérilisation à la vapeur saturée sous pression, grâce à une température élevée. Ce type d'appareil est largement utilisé, notamment pour la stérilisation des instruments, des récipients et des fluides, la stérilisation des déchets, le traitement des milieux de culture en microbiologie, le contrôle qualité dans l'industrie alimentaire et les essais sur les matériaux.
Un stérilisateur autoclave simple est composé d'un récipient à paroi épaisse capable de résister à une pression élevée, un solide couvercle verrouillable, un thermomètre de précision, un manomètre mesurant la pression à l'intérieur de l'autoclave, et une soupape pour la gestion de la pression interne.

Le premier autoclave

Le premier prototype d'autoclave à vapeur - le Digesteur - a été créé par Denis Papin, physicien et inventeur français, en 1679. L'invention du premier autoclave a été attribuée à un microbiologiste français, Charles Chamberland, en 1879.

Les autoclaves modernes

Les autoclaves modernes sont souvent automatiques, alimentés avec de l'eau distillée, avec la possibilité de les raccorder au réseau d'eau. Ils sont équipés d'un appareil de chauffage, et sont contrôlés par un microprocesseur ; ceci permet entre autres le procédé de ventilation fractionnée.

Les modèles de pointe d'autoclave actuellement disponibles à la vente ont la possibilité d'affichage optique et de signal acoustique pour le contrôle des traitements et une interface pour la connexion à un ordinateur.

Beaucoup d'autoclaves modernes sont munis d'un logiciel principalement destiné à améliorer le fonctionnement des équipements, accroître leur efficacité, leur rapidité et leur sécurité d'utilisation. Cependant, les principales différences entre les modèles d'autoclaves sont la température et la pression qu'ils peuvent atteindre lors des traitements, leur ergonomie d'utilisation et leur taille.

Les normes européennes

Les normes européennes pour les petits autoclaves à vapeur sont définies dans la directive européenne EN 13060 consolidée en novembre 2004. Ceci comprend une description des solutions techniques idéales pour augmenter le niveau d'efficacité de la stérilisation dans les petits stérilisateurs à vapeur.

Autoclaves Certoclav - caractéristiques techniques

Tableau comparatif des différentes propriétés des modèles d'autoclaves CertoClav

Tous les modèles d'autoclaves sur le site du fabricant - CertoClav Sterilizer Gmbh

Autoclave de laboratoire CertoClav sur Direct Industry