Il ciclo termico è un processo di produzione di materiale di raffreddamento e riscaldamento alternativo per migliorarne la resistenza e le prestazioni. Questo processo induce la cosiddetta riorganizzazione molecolare, ottimizzando la struttura molecolare di un materiale e rendendolo più denso e uniforme. La maggior parte dei difetti di fabbricazione microscopici come fessure e tasche vengono rimossi durante questo processo, migliorando così la longevità e le qualità di resistenza alle sollecitazioni. Le parti metalliche sottoposte a trattamenti di cicli termici sono anche meno soggette a rotture per fatica del metallo causate da corrosione interna e vibrazioni. Anche la resistenza alla corrosione esterna è migliorata, così come i processi di post-produzione come la brasatura e la placcatura quando vengono applicati i trattamenti termici.
Sebbene il ciclo termico sia un processo efficace su diversi tipi di materiali tra cui compositi, ceramiche e plastiche, è più comunemente associato al suo effetto benefico sulle parti metalliche. La maggior parte delle parti metalliche fuse, forgiate o lavorate presenta numerosi difetti microscopici come crepe o fessure sottili e tasche intermolecolari. Sebbene generalmente troppo piccole per essere osservate ad occhio nudo, queste imperfezioni sono una fonte comune di guasti dei componenti dovuti a rotture da sollecitazione vibrazionale o da impatto e affaticamento del metallo causato dalla corrosione interna. Uno dei modi più efficaci per rimuovere un numero significativo di questi difetti è il processo di ciclo termico. Questo processo comporta il raffreddamento o, meno comunemente, il riscaldamento ripetuto della parte e quindi il suo ritorno alla temperatura ambiente.
Conosciuto anche come criogenia avanzata, il processo di modulazione della temperatura ha l’effetto di stringere o fissare la struttura molecolare della parte e rimuovere molti, se non tutti, i suoi microscopici difetti. L’assenza di cavità interne e crepe riduce al minimo la possibilità di sviluppo di corrosione interna, conferendo così alla parte una migliore gestione delle sollecitazioni e qualità di vita utile. Un ulteriore vantaggio di strutture cristalline più dense e uniformi in una parte metallica è la rimozione di aree di riscaldamento irregolari o punti caldi che garantiscono caratteristiche di raffreddamento ottimali. La rimozione dei difetti interni rende anche la parte più resistente alle vibrazioni e alla risonanza simpatica che migliora ulteriormente la resistenza alla fatica del metallo.
I benefici del processo di ciclo termico non finiscono però qui; una parte trattata presenta anche caratteristiche superficiali migliori. Questo, a sua volta, significa che la parte ha meno probabilità di subire corrosione superficiale e finiture come la placcatura che vengono applicate prima del ciclo termico aderiscono meglio e durano più a lungo. Lo stesso vale per qualsiasi saldatura all’argento e brasatura effettuata prima del ciclo che beneficia anche del processo di modulazione termica.