Thermocycling ist ein Herstellungsverfahren, bei dem alternativ Material gekühlt und erwärmt wird, um seine Festigkeit und Leistung zu verbessern. Durch diesen Prozess wird eine sogenannte molekulare Reorganisation induziert, die die molekulare Struktur eines Materials optimiert und es dichter und gleichmäßiger macht. Die meisten mikroskopischen Herstellungsfehler wie Risse und Taschen werden während dieses Prozesses entfernt, wodurch die Langlebigkeit und die Belastbarkeit verbessert werden. Metallteile, die thermischen Zyklenbehandlungen unterzogen wurden, sind auch weniger anfällig für Metallermüdungsausfälle, die durch innere Korrosion und Vibrationen verursacht werden. Die äußere Korrosionsbeständigkeit wird ebenfalls verbessert, ebenso wie Nachproduktionsprozesse wie Hartlöten und Plattieren, wenn Wärmewechselbehandlungen angewendet werden.
Obwohl thermische Zyklen ein Verfahren sind, das bei einer Reihe verschiedener Arten von Materialien, einschließlich Verbundwerkstoffen, Keramik und Kunststoffen, wirksam ist, wird es am häufigsten mit seiner vorteilhaften Wirkung auf Metallteile in Verbindung gebracht. Die meisten gegossenen, geschmiedeten oder bearbeiteten Metallteile weisen zahlreiche mikroskopische Fehler wie feine Risse oder Risse sowie intermolekulare Taschen auf. Obwohl sie im Allgemeinen zu klein sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, sind diese Unvollkommenheiten eine häufige Ursache für Teileausfälle aufgrund von Vibrations- oder Stoßspannungsbrüchen und Metallermüdung durch innere Korrosion. Eine der effektivsten Methoden zur Beseitigung einer erheblichen Anzahl dieser Fehler ist der Temperaturwechselprozess. Dieser Prozess beinhaltet das Abkühlen oder, seltener, das wiederholte Erhitzen des Teils und anschließende Rückkehr zur Umgebungstemperatur.
Der Temperaturmodulationsprozess, auch als fortschrittliche Kryotechnik bekannt, hat den Effekt, die molekulare Struktur des Teils zu straffen oder zu fixieren und viele, wenn nicht alle seiner mikroskopischen Fehler zu beseitigen. Das Fehlen von inneren Hohlräumen und Rissen minimiert die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von innerer Korrosion, wodurch das Teil eine verbesserte Beanspruchungs- und Lebensdauerqualität erhält. Ein zusätzlicher Vorteil dichterer, gleichmäßigerer kristalliner Strukturen in einem Metallteil ist das Entfernen von ungleichmäßigen Heizbereichen oder Hot Spots, was für optimale Kühleigenschaften sorgt. Die Beseitigung von internen Fehlern macht das Teil auch widerstandsfähiger gegen Vibrationen und sympathische Resonanzen, was die Beständigkeit gegen Metallermüdung weiter erhöht.
Die Vorteile des Thermocycling-Prozesses enden hier jedoch nicht; ein behandeltes Teil weist auch bessere Oberflächeneigenschaften auf. Dies bedeutet wiederum, dass das Teil weniger wahrscheinlich an Oberflächenkorrosion leidet und Oberflächenbehandlungen wie Plattierungen, die vor dem Temperaturwechsel aufgebracht werden, besser haften und länger halten. Gleiches gilt für alle vor dem Zyklieren durchgeführten Silber- und Hartlötungen, die ebenfalls vom thermischen Modulationsverfahren profitieren.