12 häufige Fehler bei Helium-Schnüffeltests – und wie man sie behebt

Die Helium-Lecksuche – insbesondere mit der Schnüffel-Methode ist eine der empfindlichsten und am weitesten verbreiteten Techniken zur Identifizierung von Lecks in komplexen Bauteilen. Durch das Einleiten von Helium in ein Prüfteil und den Einsatz einer Schnüffelsonde lassen sich selbst extrem kleine Lecks mit hoher Präzision identifizieren und lokalisieren.

Diese Methode ist zwar leistungsstark, kann jedoch stark von Umgebungsbedingungen, der Technik des Bedieners und der Prozesssteuerung beeinflusst werden. Ohne die richtige Einrichtung und Fachkenntnis können die Ergebnisse der Lecksuche unzuverlässig und inkonsistent werden.

Auch wenn sich dieser Beitrag auf Helium als Spurgas konzentriert, gelten viele der beschriebenen Herausforderungen ebenso für andere Gase wie Wasserstoff oder Formiergas. Faktoren wie Umgebungsbedingungen, Bedienereinfluss und Prozesskontrolle wirken sich unabhängig vom verwendeten Gas auf die Qualität der Schnüffellecksuche aus. Helium bleibt jedoch in vielen Anwendungen die bevorzugte Wahl – insbesondere aufgrund seiner Inertheit, der sehr geringen natürlichen Hintergrundkonzentration sowie der hohen Empfindlichkeit und Präzision bei der Leckdetektion.

Im Folgenden werden wir die häufigsten Herausforderungen bei der Helium-Schnüffelprüfung untersuchen und erläutern, wie diese durch die richtige Einrichtung, Schulung und fortschrittliche Lösungen bewältigt werden können.

1. Helium in der Umgebung 

Eine der am häufigsten übersehenen Herausforderungen bei der Schnüffelprüfung ist die Anreicherung von Helium in der Umgebung. Im Laufe der Prüfung kann sich Helium in der Luft ansammeln, was es zunehmend schwieriger – oder sogar unmöglich – macht, Lecks genau zu lokalisieren.

Dies wird in der Regel durch unzureichende Belüftung im Prüfbereich verursacht. Idealerweise sollten Schnüffeltests in einer gut belüfteten, geräumigen Umgebung durchgeführt werden, in der sich das Helium effektiv verflüchtigen kann. Der Luftstrom muss jedoch sorgfältig kontrolliert werden: Übermäßige Luftbewegungen und Zugluft können das Helium zu schnell verteilen und die Ergebnisse verfälschen.

2. Komplexe Dichtungsstrukturen 

Bauteile mit komplexen Strömungswegen oder mehreren Dichtungsschichten stellen eine weitere Herausforderung dar: Helium muss diese Wege physisch durchströmen, bevor es erkannt werden kann.

In dieser Situation ist das Timing entscheidend. Das Bedienpersonal muss ausreichend Zeit einplanen, damit das Spurgas durch die Dichtungsstruktur wandern kann. Wenn zu früh mit dem Schnüffeln begonnen wird, können Lecks vollständig übersehen werden. Um eine zuverlässige Erkennung zu gewährleisten, muss anhand der Bauteilgeometrie und der Materialien eine ideale Wartezeit ermittelt werden.

3. Messabstand 

Der Abstand zwischen der Schnüffelsonde und der Prüffläche hat einen erheblichen Einfluss auf die Nachweisempfindlichkeit. Wenn Helium aus einem Leck austritt, vermischt es sich sofort mit der Umgebungsluft, wodurch seine Konzentration abnimmt.

Für genaue Ergebnisse sollte die Sonde in der Regel in einem Abstand von maximal 5 mm zur Oberfläche gehalten werden. Bei sehr kleinen Lecks sind unter Umständen noch geringere Abstände erforderlich, um eine ausreichende Heliumkonzentration zu erfassen.

4. Schnüffelgeschwindigkeit 

Die Geschwindigkeit, mit der der Bediener die Schnüffelsonde bewegt, beeinflusst ebenfalls die Erkennungsleistung. Zu schnelles Bewegen kann dazu führen, dass kleine Lecks unentdeckt bleiben.

Als allgemeine Richtlinie gilt eine Geschwindigkeit von etwa 50 mm pro Sekunde, doch zur Erkennung kleinerer Leckraten können langsamere Geschwindigkeiten erforderlich sein. Je geringer die Leckrate, desto mehr Zeit benötigt die Sonde, um ein messbares Signal zu erfassen.

5. Schnüffelwinkel und Zugänglichkeit 

In der Praxis sind nicht alle Leckstellen leicht zugänglich. Ecken, Kanten und enge Geometrien können es schwierig machen, die Sonde optimal zu positionieren.

In diesen Fällen müssen Bediener den Winkel anpassen und der Sonde zusätzliche Zeit einräumen, um aus dem vermuteten Leckbereich austretendes Gas zu erkennen. Geduld und Technik sind entscheidend, um an schwer zugänglichen Stellen genaue Ergebnisse zu gewährleisten.

6. Falsche Leckschwerpunkte bei großen Lecks 

Große Lecks können eine Helium-„Wolke“ um das Bauteil herum erzeugen. Dies kann zu Fehlalarmen führen, bei denen die erfasste Leckstelle um mehrere Millimeter oder sogar Zentimeter von der tatsächlichen Quelle versetzt erscheint.

Um dieses Problem zu beheben, müssen die Bediener möglicherweise das umgebende Helium mit Druckluft entfernen, bevor sie den Bereich erneut überprüfen. Dies hilft dabei, die tatsächliche Leckstelle zu lokalisieren.

7. Ausreichende Belüftung nach der Prüfung 

Nach Abschluss einer Prüfung ist es unerlässlich, das Helium aus der Umgebung zu entfernen. Wenn sich Helium ansammeln kann, beeinträchtigt dies nachfolgende Prüfungen und verringert die Gesamtgenauigkeit.

Ein ordnungsgemäßes System sollte über kontrollierte Abluft- oder Belüftungsstrategien verfügen, um das Helium sicher aus dem Gebäude oder in einen dafür vorgesehenen Bereich zu leiten.

8. Einfluss von Flüssigkeiten (Wasser, Öl)

Wenn ein Bauteil Wasser ausgesetzt oder mit Öl gefüllt war, wird die Helium-Leckageprüfung erschwert. Flüssigkeiten können den Durchfluss von Helium durch Leckkanäle blockieren oder verlangsamen.

Dies führt zu einer verzögerten Erkennung und kann zu einer Unterschätzung der Leckraten führen. Vor der Prüfung solcher Teile sind möglicherweise zusätzliche Zeit oder Vorbehandlungsschritte erforderlich.

9. Verunreinigung der Schnüffelsonde 

In industriellen Umgebungen sind häufig Staub, Pulver oder Rückstände aus Schleif- und Schweißprozessen vorhanden. Diese Verunreinigungen können die Schnüffelsonde verstopfen und ihre Empfindlichkeit verringern.

Um dies zu verhindern, sollten Bediener die Leistung regelmäßig mit einem kalibrierten Leckstandard überprüfen. Routinemäßige Kontrollen stellen sicher, dass das System ordnungsgemäß funktioniert und nicht durch Verunreinigungen beeinträchtigt wird.

10. Schulung und Kompetenz des Bedieners 

Viele der oben beschriebenen Herausforderungen werden direkt vom Bediener beeinflusst. Manuelle Helium-Schnüffel-Prüfungen erfordern Präzision, Konsistenz und Erfahrung.

Ohne angemessene Schulung können selbst kleine Abweichungen in der Technik zu ungenauen Ergebnissen führen. Investitionen in eine umfassende Bedienerschulung sind für die Aufrechterhaltung der Testzuverlässigkeit unerlässlich.

11. Arbeitsablaufsteuerung und Parameterverwaltung 

Um die Abhängigkeit vom Bediener zu verringern, ist es wichtig, den Prüfprozess zu standardisieren. Dazu gehört die Festlegung wichtiger Parameter wie:

• Prüfdruck
• Zulässige Leckraten
• Vakuumniveaus, denen das Bauteil standhalten kann
• Heliumkonzentration und Gasqualität

Indem diese Variablen in kontrollierte Parametersätze für bestimmte Produkte umgewandelt werden, können Unternehmen Unsicherheiten minimieren und die Wiederholbarkeit verbessern.

Fortschrittliche Systeme können zudem die Füllzeiten automatisieren und den Schnüffelprozess zum optimalen Zeitpunkt auslösen, wodurch für jeden Test gleichbleibende Bedingungen gewährleistet werden.

12. Hochwertige Detektionstechnologie 

Nicht alle Helium-Leckdetektoren sind gleich. Hochleistungssysteme, einschließlich fortschrittlicher Massenspektrometrie, bieten eine deutlich bessere Empfindlichkeit und Stabilität.

Der Einsatz hochwertiger Schnüffel-Detektionstechnologie stellt sicher, dass selbst kleinste Lecks zuverlässig identifiziert werden können. Kompromisse bei der Gerätequalität können zu übersehenen Lecks und höheren langfristigen Kosten führen.

Einsatz des MHLS 2000 mit Arbeitsablaufunterstützung für präzise Schnüffeltests

Moderne Lösungen wie das neue MHLS 2000 von innomatec wurden speziell entwickelt, um die Herausforderungen manueller Schnüffeltests zu bewältigen. Durch die Integration intelligenter Steuerungen und einer Arbeitsablauf-Anleitung können Hersteller Bedienungsfehler deutlich reduzieren.

Zu den wichtigsten funktionalen Vorteilen gehören:

• Verbesserte Prozesssteuerung, wodurch menschliche Fehler minimiert werden
• Integriertes Systemdesign, das mehrere Funktionen auf einer Plattform vereint
• Mobilität, die den Einsatz direkt an Produktionslinien oder im gesamten Werk ermöglicht
• Kompakte Bauweise, die einen einfachen Transport und einen flexiblen Einsatz ermöglicht
• SPS-basierte Architektur, die eine nahtlose Integration mit anderen Dichtheitsprüfverfahren und -prozessen ermöglicht

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