Ist die Dichtheitsprüfung mit Spurgas für Ihre Anwendung geeignet?

Die Dichtheitsprüfung mit Spurgas ist eine beliebte und wirksame Methode zur Leckageprüfung von Bauteilen mit sehr geringen Leckraten, die mit herkömmlichen Dichtheitsprüfverfahren mit Luft nicht möglich sind. Die Spurgas-Dichtheitsprüfung kann auch als Alternative zur Unterwasser-Dichtheitsprüfung eingesetzt werden, wenn eine höhere Genauigkeit erforderlich ist.

Bei der Dichtheitsprüfung mit Prüfgas wird ein Bauteil oder eine Komponente mit Prüfgas gefüllt und das austretende Gas entweder mit einem Schnüffelgerät oder einer Art Prüfkammer gemessen. Diese Methode erfordert zwar die Handhabung von Inertgas und kann aufgrund der erforderlichen Vorrichtungen und Aufbauten höhere Anfangskosten verursachen, ist jedoch die beste Dichtheitsprüfoption für diejenigen, die genaue Leckraten und Leckstellen an einem Bauteil ermitteln wollen.

Überblick über die Dichtheitsprüfmethoden für Spurgas und ihre Funktionsweise

Helium ist das am häufigsten für Dichtheitsprüfungen verwendete Prüfgas. Helium macht die Prüfung weniger anfällig für äußere Umwelteinflüsse, wie Temperaturschwankungen, und hilft den Herstellern, kürzere Zykluszeiten zu erreichen. Die Beliebtheit von Helium in Verbindung mit einem geringen Angebot auf dem Markt kann jedoch dazu führen, dass es nicht mehr verfügbar oder recht teuer ist.

Formiergas ist eine kostengünstige Alternative zu Helium, die bei der Leckprüfung mit Spurgas verwendet werden kann. Es besteht in der Regel aus einem Gemisch aus 5 % Wasserstoff und 95 % Stickstoff und ist eine sichere, nicht brennbare und effektive Alternative, die für viele Prüfanwendungen verwendet werden kann.

Unter die Kategorie der Leckprüfung mit Spurgas fallen mehrere spezifische Methoden, darunter:

1. Leckortung / Schnüffeln
2. Akkumulations-Verfahren
3. Vakuum-Integral-Verfahren

Im Folgenden erfahren Sie mehr über die einzelnen Methoden, um herauszufinden, ob sie für Ihre Lecktest-Anwendung geeignet sind.

1. Leckortung / Schnüffeln

Diese Methode könnte für Sie geeignet sein, wenn:

• Sie eine einzige Leckrate erkennen müssen
• Sie eine genaue Leckposition ermitteln müssen
• Sie eine kostengünstige Möglichkeit zur Fehlerbehebung nach einer fehlgeschlagenen Dichtheitsprüfung benötigen

Diese Methode könnte für Sie falsch sein, wenn:

• Sie nicht in einen manuellen Antrieb investieren möchten 

Wie es funktioniert:

Die manuelle Lecksuche mit Hilfe von Spurengasen, auch "Sniffing" genannt, ermöglicht die genaue Lokalisierung von Lecks und wird meist zur Fehlersuche sowie zur Prozessoptimierung eingesetzt. Der Prüfling wird mit Helium oder einem Helium-Luft-Gemisch gefüllt und dann mit einer Schnüffelsonde (entweder manuell oder robotergesteuert) auf Lecks untersucht.

Die Lecksuche kann als nachgelagertes Verfahren zu einer Leckprüfung der Gesamtleckrate oder als eigenständiges Verfahren eingesetzt werden. Man unterscheidet zwischen der Konzentration auf die exakte Positionsgenauigkeit und Leckgröße (Leckageauswertung) oder der schnellen Lecksuche (Positions- und IO/NIO-Auswertung).

Diese Prüfmethode ermöglicht die Lokalisierung von Leckagen an druck- oder vakuumstabilen Prüfkörpern und Leckraten bis zu ca. 1x10-5 mbar l/s.

Die robotergeführte Leckortung kann anstelle des manuellen Betriebs zur Automatisierung der Leckortung durch Schnüffler eingesetzt werden. Die stufenlos einstellbare Geschwindigkeit und Entfernung zum Prüfling sowie die besondere Präzision ermöglichen schnelle und genaue Messergebnisse bei der Leckortung. Sie erfordert jedoch eine größere Vorabinvestition.

2. Akkumulations-Verfahren

Diese Methode könnte für Sie geeignet sein, wenn:

• Sie eine Gesamtleckrate feststellen müssen
• Sie sehr kleine Leckraten prüfen müssen, die unter denen liegen, die mit der Luftdichtheitsprüfung festgestellt werden können
• Sie eine schnellere Methode zur Dichtheitsprüfung als die Luftdichtheitsprüfung benötigen
• Sie heiße/warme Teile oder Teile mit großem oder instabilem Volumen prüfen müssen

Diese Methode könnte für Sie falsch sein, wenn:

• Sie die genaue Stelle eines Lecks lokalisieren möchten

Wie es funktioniert:

Bei der Akkumulationsdichtheitsprüfung wird eine einfache Akkumulationshaube verwendet, um einen Prüfraum zu bilden, der den Prüfling umgibt. Der Prüfling wird dann mit Spurgas gefüllt. Innerhalb dieser Haube wird der Anstieg der Spurengaskonzentration über einen Zeitraum (x) unter atmosphärischem Umgebungsdruck gemessen.

Dadurch können wesentlich kleinere Leckagen aufgespürt werden, als dies bei der Druckänderungsmethode der Fall ist. Der größte Vorteil ist jedoch die Unabhängigkeit von Umwelteinflüssen wie der Temperatur des Prüflings oder der Umgebung, Zugluft, Vibrationen usw.

Dies ermöglicht z. B. die Dichtheitsprüfung von frisch geschweißten oder anderweitig thermisch behandelten Prüfkörpern. Auch Prüflinge mit sehr großem und instabilem Volumen können schnell und effizient geprüft werden. Dichtheitsprüfung an druckstabilen Probekörpern und Leckraten bis zu ca. 1x10-5 mbar l/s.

Das Akkumulations-Verfahren mit Spurengas ist ein guter Kompromiss zwischen dem hochempfindlichen Vakuum-Integral-Verfahren und den kostengünstigen Druckänderungsverfahren mit Luft.

3. Vakuum-Integral-Verfahren

Diese Methode könnte für Sie geeignet sein, wenn:

• Sie eine einzige Leckrate erkennen müssen
• Sie eine sehr geringe Leckrate erkennen müssen
• Sie schnelle Prüfzyklen brauchen
• Sie bei hohen Drücken testen müssen

Diese Methode könnte für Sie falsch sein, wenn:

• Sie die genaue Stelle eines Lecks lokalisieren möchten

Wie es funktioniert:

Bei einer integralen Dichtheitsprüfung unter Vakuum wird der Prüfling mit Spurgas gefüllt. Die Prüfkammer wird unter Vakuum gesetzt und der Spurgas-Lecksucher wird eingeschaltet. Das Hochvakuum transportiert die entweichenden Gasatome zum Lecksucher. Während der Dichtheitsprüfung wird die Menge des entweichenden Spurengases in der Vakuumkammer von einem Lecksucher analysiert und in einer Leckrate ausgegeben.

Eine Vakuumkammer und das darin erzeugte Feinvakuum (~1x10^-4 bar) bilden eine sehr neutrale Messumgebung, so dass auch kleinste Leckagen unter sehr hohen Prüfdrücken in kürzester Zeit nachgewiesen werden können. Kein anderes Messverfahren verbindet diese Präzision mit kürzesten Zykluszeiten und der Möglichkeit des Einsatzes in einer industriellen Umgebung.

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