Wie lässt sich die Dichtheit eines Produkts ohne Kontakt mit Wasser prüfen: Das Funktionsprinzip von Dichtheitsprüfgeräten und ihre Anwendungsgrenzen

Kann man allein anhand von Luftdruckschwankungen – ohne Kontakt mit Wasser – feststellen, ob ein Produkt wasserdicht ist?
Dieses Problem lässt viele Ingenieure, die zum ersten Mal mit einem Dichtheitsprüfgerät in Berührung kommen, unwillkürlich die Stirn runzeln.

Die Antwort verbirgt sich in einem konkreten Anwendungsbeispiel.

I. Wenn das Produkt nicht ins Wasser getaucht wird, wie lässt sich dann feststellen, ob es undicht ist?

Erste BegegnungLuftdichtheitsprüfgerätUnternehmen stellen fast ausnahmslos dieselbe Frage:Ohne Wasser zu verwenden und nur die Luftdruckveränderungen zu beobachten – sind diese Daten zuverlässig?

Vollständig gekapseltes VermessungsgerätAusrüstung zur Prüfung der Luftdichtheit

Die einheimische Marke JCGK (Jingcheng Gongke) führte eine Demonstration mit einem Gerät zur Straßenvermessung durch.Dieses Gerät verfügt über eine vollständig geschlossene Bauweise; die Luftdichtheit des Gehäuses und aller Dichtungsstellen muss überprüft werden.. Der Kunde hat die Anforderung gestellt, den Druck zu prüfen 15 kPa. Der Ingenieur wählt entsprechend der Produktform und dem Innenraum eine passende, dichte Prüfkammer aus und passt diese durch den Austausch der inneren Füllmodule an Produkte unterschiedlicher Größe an. Nach Abschluss der Parametereinstellung wird das Gerät gestartet, und der auf dem Bildschirm angezeigte Leckwert bleibt bei 1Pa.

Die Messwerte liegen vor – doch damit ist erst die Hälfte geschafft. Dieses Muster wurde anschließend bereits inFeinmechanikEchtes Wasserleckage-MessgerätEs wurde ein Druck- und Wasserdichtigkeitstest durchgeführt, bei dem während des gesamten Vorgangs keine Blasen auftraten. Die Dichtheitsprüfung ergab geringe Leckagewerte, und beim Test mit echtem Wasser wurden keine sichtbaren Leckstellen festgestellt,Beide Wege führen zu derselben Schlussfolgerung.

Die FeinwerktechnikLuftdichtheitsprüfgerät für Wasserdichtheit

Es sind drei Punkte zu erläutern. 1 Pa ist der in dieser Demonstration angezeigte Leckwert des Messgeräts; er stellt weder einen für alle Produkte geltenden Grenzwert dar noch entspricht er der absoluten Leckrate. Ob ein Produkt den Anforderungen entspricht, hängt gemeinsam von den Produktnormen, den Prüfbedingungen und den festgelegten Schwellenwerten ab. Dieser Fall belegt: Nach einer angemessenen Auslegung und Validierung des Prüfkonzepts und der Parameter kann die Dichtheitsprüfung Aufschluss über die Qualität der Abdichtung geben.Quantifizierbare Entscheidungsgrundlagen.

II. Warum kann der Luftdruck anstelle des Wasserdrucks zur Beurteilung herangezogen werden?

LuftdichtheitsprüfgerätDas Prinzip lautet:Ein geschlossener Raum wird mit Gas auf einen festgelegten Druck befüllt; anhand von Druck- oder Durchflussschwankungen wird dann festgestellt, ob ein Leck vorliegt..

Straßenvermessungsgeräte, Überwachungsgeräte für den Außenbereich, Gehäuse für Messgeräte und bestimmte UnterhaltungselektronikprodukteKeine spezielle Aufblasöffnung. Bei der Prüfung wird mithilfe einer maßgeschneiderten Prüfkammer und einer Dichtungsvorrichtung ein prüfbarer, abgedichteter Raum für die Bauteile geschaffen.

Der gesamte Vorgang gliedert sich in fünf Schritte. Zunächst wird das Produkt in eine Prüfkammer eingesetzt, die seiner Form entspricht, um eine zuverlässige Abdichtung zu gewährleisten. Anschließend wird der Druck entsprechend der Produktstruktur und den Prüfanforderungen eingestellt – im vorliegenden Demonstrationsfall beträgt er 15 kPa. Dann wird die Prüfkammer mit Gas befüllt, wobei ausreichend Zeit eingeräumt wird, damit sich der Druck stabilisieren kann. In der Prüfphase erfasst das Gerät die Druckänderungen und berechnet oder zeigt anhand eines entsprechenden Algorithmus die Leckagedaten an. Schließlich vergleicht das Gerät die Ergebnisse mit den voreingestellten Schwellenwerten und gibt „bestanden“ oder „nicht bestanden“ aus.

Der Luftdruck kann zur Dichtheitsprüfung verwendet werden, da Dichtungsfehler am Produkt Gasleckkanäle bilden, deren Durchströmung von Messgeräten erfasst werden kann, wodurch sich der Dichtheitszustand beurteilen lässt.

Hier gibt es eine Grenze:Das Permeationsverhalten von Gasen und Wasser ist unter verschiedenen Bedingungen unterschiedlich.. Die Ergebnisse der Gasprüfung müssen den tatsächlichen Anforderungen an die Wasserdichtigkeit entsprechen. In der Regel sind Eintauch- oder Sprühwasserprüfungen oder andere geeignete Verfahren zur Überprüfung der Wasserdichtigkeit erforderlich, um einen angemessenen Prüfdruck und Schwellenwerte für die Feststellung von Undichtigkeiten festzulegen. Bei der Dichtheitsprüfung geht es also nicht darum, den Wasserdruck in Luftdruck umzurechnen, sondern anhand quantifizierbarer Gasdaten eine Qualitätskontrollmethode zu entwickeln, die den Anforderungen an die Wasserdichtigkeit des Produkts entspricht.

III. Wie lässt sich die Genauigkeit überprüfen: Vier Dimensionen, von denen keine fehlen darf

Beurteilung einesLuftdichtheitsprüfgerätOb ein Gerät zuverlässig ist, lässt sich nicht allein anhand einer Zahl auf dem Bildschirm oder der angegebenen Mindestauflösung beurteilen. Überprüfen Sie die folgenden vier Aspekte nacheinander.

1. Die Prüfergebnisse stimmen mit dem tatsächlichen Zustand des Produkts überein.

In diesem Fall,Die Ergebnisse der Dichtheitsprüfung stimmen mit den Ergebnissen des Wassertests überein… was darauf hindeutet, dass unter den aktuellen Proben- und Testbedingungen keine offensichtlichen Widersprüche zwischen den beiden Methoden auftraten.

Serienprojekte müssen noch detaillierter ausgearbeitet werden:Wählen Sie bekanntermaßen konforme Proben, bekanntermaßen fehlerhafte Proben oder validierte Referenzproben zum Vergleich aus., um eine Zuordnung zwischen den Prüfergebnissen und dem tatsächlichen Dichtungszustand herzustellen.

2. Wiederholte Tests desselben Produkts, stabile Daten

Bei gleichem Druck, gleicher Prüfvorrichtung, gleicher Prüfdauer und ähnlichen Umgebungsbedingungen,Das gleiche Produkt wurde mehrmals getestet, um Schwankungen in den Daten zu beobachten.

Bei anhaltenden Datenabweichungen gibt es fünf Ansatzpunkte für die Fehlersuche:Elastische Verformung des Produktmaterials, Schwankungen der Gastemperatur, Dichtheit der Vorrichtungen, Stabilität der Gasleitungen sowie die Frage, ob das Produkt vollständig in seinen Ausgangszustand zurückkehrt. Bei der Wiederholbarkeitsprüfung müssen vollständige Testprotokolle geführt werden; es darf nicht nur ein einziger Datensatz ausgewählt werden, der gute Ergebnisse liefert.

3. Auflösung ist nicht gleichbedeutend mit Genauigkeit

Die Auflösung ist die kleinste Veränderung, die ein Messgerät anzeigen oder erkennen kann; sie entspricht nicht der tatsächlichen Messgenauigkeit des gesamten Prüfsystems.. Dass der Bildschirm Schwankungen von 1 Pa anzeigen kann, bedeutet nicht, dass bei jedem Werkstück unter jedem Druck und in jeder Umgebung eine Genauigkeit von 1 Pa erreicht wird.

Tatsächliche PrüfkapazitätWird gemeinsam durch die Sensorleistung, die Struktur der Prüfvorrichtung, das Produktvolumen, Temperaturschwankungen, die Prüfdauer und den Leckageschwellenwert bestimmt.

4. Die Prüfvorrichtung darf die Ergebnisse nicht beeinflussen

Vollständig geschlossene Produkte wie Straßenvermessungsgeräte verfügen über keine direkte Befüllöffnung,Die Halterung hat zwei Aufgaben: das Produkt zu fixieren und einen zuverlässigen, abgedichteten Prüfraum zu bilden..

Dieser FallDurch austauschbare Innenfüllmodule lassen sich verschiedene Größen abdecken, was die Vielseitigkeit der Lösung erhöht. Bei jedem Modellwechsel müssen jedoch der Dichtungszustand, das effektive Prüfvolumen und die Prüfparameter erneut überprüft werden.

IV. Wasserdichtheitsprüfung und Dichtheitsprüfung: jeweils ein Rohrabschnitt

Die Einweichmethode ist intuitiv:Das Produkt wird in Wasser getaucht, und unter den vorgeschriebenen Bedingungen wird beobachtet, ob Blasen entstehen. Dadurch lässt sich die Stelle des Lecks direkt lokalisieren., darin liegt sein Wert.

Bei der Massenproduktion zeigten sich die Grenzen des Wasserbadverfahrens:Da die Ergebnisse auf manuellen Beobachtungen beruhen, sind winzige Bläschen schwer zu erkennen.… Nach dem Test muss die Feuchtigkeit behandelt werden, und es ist schwierig, direkt standardisierte quantitative Daten zu ermitteln.LuftdichtheitsprüfgerätDas Produkt darf nicht mit Wasser in Berührung kommen; die Prüfung erfolgt unter Ausnutzung von Druck, Druckdifferenz oder Durchflussänderungen., was die Anbindung an automatisierte Arbeitsstationen und Qualitätsdatensysteme erleichtert.

Vergleichsprojekt	Luftdichtheitsprüfgerät	Traditionelle Einweichmethode
Erkennungsmethode	Überwachung von Druck- oder Durchflussänderungen	Beobachten Sie, ob Blasen entstehen.
Datenerfassung	Es können quantifizierte Testprotokolle erstellt werden	In der Regel stützt man sich auf manuelle Beobachtungen und Aufzeichnungen
Das Produkt kommt mit Wasser in Kontakt	Bei einer normgerechten Trockenprüfung der Dichtheit kommt kein Wasser zum Einsatz.	Das Produkt kommt direkt mit Wasser in Kontakt
Integration der Automatisierung	Geeignet für die Integration in Vorrichtungen, SPS-Systeme und Fertigungslinien	Der Automatisierungsgrad hängt von der jeweiligen Lösung ab.
Erkennung von Mikroleckagen	Beurteilung auf der Grundlage der Geräteleistung und der validierten Schwellenwerte	abhängig von Faktoren wie der Größe der Blasen und den Beobachtungsbedingungen
Geltungsbereich	Es muss überprüft werden, ob die Ergebnisse der Gasmessung den Anforderungen an die Wasserdichtigkeit des Produkts entsprechen.	Unter den Testbedingungen sind sichtbare Blasen direkt zu erkennen

Bei diesen beiden Methoden handelt es sich um eine Arbeitsteilung:Die Dichtheitsprüfung dient der schnellen Vorabprüfung, der quantitativen Bewertung und der Prozesskontrolle in der Serienfertigung, während der Test mit echtem Wasser der visuellen Lokalisierung und der Gegenprüfung dient.. Wie genau diese kombiniert werden, hängt von den Produktrisiken, den Prüfnormen und den verfahrenstechnischen Anforderungen ab; keine der beiden Methoden kann die andere vollständig ersetzen.

Ⅴ. Prüfkonzept für vollständig gekapselte Produkte

Für dieses Straßenvermessungsgerät umfasst der Vorschlag von JCGK Jingcheng Gongke fünf Kernpunkte.

• Maßgefertigte Dichtheitsprüfkammer, wobei der Prüfraum entsprechend der äußeren Form des vollständig gekapselten Produkts gestaltet wird.
• Austauschbare Füllmodule, passt sich verschiedenen Größen an und reduziert den Bedarf an wiederholter Entwicklung kompletter Werkzeugsätze bei Änderungen der Produktspezifikationen.
• Parameter nach Bedarf einstellen, wobei der Prüfdruck gemäß den Kundenanforderungen auf 15 kPa und die entsprechende Prüfdauer festgelegt wurden.
• Anzeige von Daten in Echtzeit, während des Tests werden die Daten zu Leckagen beobachtet und anhand der festgelegten Standards bewertet.
• Gegenprüfung mit der Wasserdichtigkeitsprüfung, die Ergebnisse der Dichtheitsprüfung mit den Ergebnissen der Wassertauchprüfung abzugleichen, um die Festlegung angemessener Prüfparameter und Bewertungsschwellenwerte zu unterstützen.

Solche Lösungen eignen sich zur Bewertung von Produkten für den Außenbereich, wie Messgeräte, Sicherheitsausrüstung, intelligente Endgeräte, Gehäuse von Haushaltsgeräten sowie andere Produkte, die bestimmte Anforderungen an die Dichtigkeit stellen.Sofern Anforderungen an die Produktionskapazität und den Prozess bestehen, können auch die automatische Be- und Entladung durch Roboter, das Scannen und Verknüpfen von Barcodes, die automatische Ergebnisauswertung sowie die Rückverfolgbarkeit der Daten bewertet werden..

Das sind die grundlegenden Entwürfe. Ob sie anwendbar sind, muss noch anhand der konkreten Produktstruktur, der Prüfstandards und der Ergebnisse der Musterprüfung bestätigt werden. Es ist möglich,Kontaktieren Sie Jingcheng Engineering für eine kostenlose Beratung zur Dichtheitsprüfung – wir vermitteln Ihnen einen Ingenieur für eine persönliche 1:1-Beratung..

VI. Wann sollte es eingeführt werden?Luftdichtheitsprüfgerät?

In jedem der folgenden sechs Fälle lohnt es sich, ein Konzept zur Dichtheitsprüfung zu prüfen:

1. Für das Produkt gelten Anforderungen hinsichtlich der Dichtheit oder Wasserdichtigkeit bei der Werksabnahme;
2. Der Wassertest ist zeitaufwendig und verlangsamt den Takt der Produktionslinie;
3. Die manuelle Beobachtung von Blasen führt zu unterschiedlichen Ergebnissen je nach Person;
4. Nach dem Test muss das Teil getrocknet oder gereinigt werden, was einen zusätzlichen Arbeitsschritt bedeutet;
5. Die Testergebnisse jedes einzelnen Produkts müssen dokumentiert werden, um die Rückverfolgbarkeit der Qualität zu gewährleisten;
6. Eine Anlage wird für Produkte verschiedener Spezifikationen genutzt, um die Umrüstkosten zu senken.

Die Auswahl beginnt mit sechs Informationen:Anforderungen an die Wasserdichtigkeit, Prüfdruck, zulässige Leckagegrenzwerte, Produktvolumen, Prüftakt, Automatisierung erforderlich. Sobald die Informationen feststehen, wird zwischen den Direktdruck-, Differenzdruck- oder anderen Verfahren von Jingcheng Engineering gewählt.

Schlussbemerkungen

Zurück zu diesem Straßenvermessungsgerät:Bei einem eingestellten Druck von 15 kPa zeigte das Dichtheitsprüfgerät einen Leckwert von 1 Pa an; bei der anschließenden Wasserprüfung desselben Prüflings wurden keine sichtbaren Blasen festgestellt..

Dieses Beispiel veranschaulicht die Funktionsweise eines Dichtheitsprüfgeräts:

Das Gerät erkennt Leckagesignale anhand von Änderungen des Gasdrucks, wird anschließend anhand von Tests mit den tatsächlichen Produkten kalibriert und führt schließlich zu einem wiederholbaren Qualitätskontrollprozess.

Für Fertigungsunternehmen besteht der Wert einer Dichtheitsprüfung nicht nur darin, dass auf dem Bildschirm eine Zahl angezeigt wird, sondern vielmehr darin, dassUnter validierten Bedingungen wird zuverlässig zwischen konformen und nicht konformen Produkten unterschieden, und dies wird in die tägliche Qualitätskontrolle der Serienproduktion integriert..

Wenn für ein Produkt Anforderungen hinsichtlich Wasserdichtigkeit, Dichtheit oder der Prüfung auf geringfügige Leckagen bestehen, können anhand der Produktzeichnungen, des Prüfdrucks, der zulässigen Leckagewerte und des Taktes der Fertigungslinie geeignete Prüfverfahren und Vorrichtungslösungen bewertet werden.. Shenzhen Jingcheng Engineering Technology Co., Ltd.(JCGK) kann je nach den spezifischen Produktanforderungen die Abstimmung von Dichtheitsprüfkonzepten sowie die Bewertung der Eignung von Prüfvorrichtungen übernehmen und Unternehmen dabei unterstützen, den Weg von der Mustervalidierung hin zu einem umsetzbaren Prüfverfahren für die Serienfertigung zu beschreiten.

Ursprüngliche Erklärung: Dieser Artikel stammt aus ShenzhenShenzhen Jingcheng Engineering Technology Co., Ltd.Geschrieben vom technischen Team, wiedergegeben mit Quellenangabe.Quelle der DatenPrecision Engineering: Interne Testdaten und Kundenfälle.