Ausbau der F&E-Kapazitäten | Dichtungsvalidierung
MOCO erweitert interne Dichtigkeitsprüfung mit einem Helium-Massenspektrometer
Eine neue quantitative Tracergas-Prüfmethode zur Bewertung feinster Leckagepfade in Push-Pull-Steckverbindern und abgedichteten Verbindungsbaugruppen.
Was diese Investition hinzufügt
- quantitative Heliumleckratenmessung;
- Prüfung im Vakuummodus zur Feinleckerkennung;
- kundenspezifische Vorrichtungen für verschiedene Steckverbinderschnittstellen;
- Bewertung von Gehäusen, abgedichteten Verbindungen, Kontakten und Vergussflächen; und
- stärkeres Entwicklungsfeedback und anwendungsspezifische Validierungsunterstützung.
Push-Pull-Steckverbinder finden breite Anwendung, wenn schnelles Stecken, kompakte Bauweise und zuverlässige Verriegelung erforderlich sind. In der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigungselektronik, der Energietechnik und der Vakuumtechnik reicht eine rein mechanische Verbindung jedoch nicht aus. Der Steckverbinder muss unter Umständen auch die Bewegung von Gas oder Feuchtigkeit durch Gehäusefugen, Kontaktflächen, Dichtungselemente und vergossene Anschlüsse verhindern.
Um diese feinen Leckagepfade genauer zu analysieren, hat MOCO ein Helium-Massenspektrometer zur Leckageortung entwickelt. Im Gegensatz zu visuellen Blasentests oder einfachen Druckabfallprüfungen ermöglicht die Helium-Tracergasprüfung eine quantitative Messung der Leckrate und hilft Ingenieuren, selbst kleinste Leckagepfade zu erkennen, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu identifizieren sind.
Warum Helium-Lecktests für abgedichtete Steckverbinder wichtig sind
Eine Steckverbinderbaugruppe kann mehrere potenzielle Leckagequellen aufweisen: die Schnittstelle zwischen Gehäuse und Isolator, Kontaktdurchführungen, Vergussmasse, O-Ringe, Gehäuseverbindungen und die Steckverbindung. Die tatsächliche Dichtleistung hängt von der gesamten Konstruktion, dem Fertigungsprozess, der Druckdifferenz, der Temperatur und den Einbaubedingungen ab.
Helium eignet sich als Tracergas, da es inert ist und selektiv mittels Massenspektrometer nachgewiesen werden kann. ISO 20485 beschreibt Leckageprüfverfahren mit Tracergasen unter Verwendung eines Tracergas-spezifischen Detektors. Durch die Integration dieser Technologie kann MOCO von einer einfachen visuellen „Leck/kein Leck“-Beobachtung zu messbaren, vergleichbaren Daten gemäß einer definierten Prüfmethode übergehen.
Im MOCO-Testprozess
1. Anwendungsspezifische Vorrichtungsvorbereitung
Die Ingenieure von MOCO entwickeln oder wählen eine Vorrichtung, die auf die Geometrie des Steckverbinders und die vorgesehene Prüfrichtung abgestimmt ist. Die Vorrichtung und die Anschlüsse müssen zuvor geprüft werden, um sicherzustellen, dass deren Eigenstreuung die Produktmessung nicht verfälscht.
2. Heliumexposition und Vakuummessung
Je nach Anschlusskonstruktion kann der Test so konfiguriert werden, dass Helium auf einer Seite des potenziellen Leckagepfads eingeleitet wird, während die gegenüberliegende Seite unter Vakuum mit dem Detektor verbunden ist. Die genaue Methode, die Druckdifferenz, die Belichtungszeit und die Stabilisierungssequenz müssen im Testplan festgelegt werden.
3. Stabilisierung, Messung und Dokumentation
Das System wird auf Null gestellt und stabilisiert, bevor die gemessene Leckrate ermittelt wird. Das Prüfprotokoll sollte die Probe, die Vorrichtung, die Methode, die Druckbedingungen, den Gerätestatus, die Akzeptanzgrenze und das endgültige Messergebnis dokumentieren.
Erste Demonstration: Push-Pull-Steckverbinder der Y-Serie
Die erste Demonstration umfasste einen MOCO-Y-Serien-Push-Pull-Steckverbinder. Diese Serie zeichnet sich durch ein Push-Pull-Verriegelungsdesign aus und ist in abgedichteten Ausführungen für anspruchsvolle Anwendungen erhältlich. Während der Demonstration schlossen die Ingenieure die Probe an eine spezielle Vorrichtung an, stellten die Vakuumtestbedingungen ein und überwachten die Detektoranzeige, bis sich der Messwert stabilisiert hatte.
Heliumleckrate und IP67/IP68 sind nicht dasselbe Messverfahren.
IP67 und IP68 beschreiben den Schutz gegen Staub und Wasser unter festgelegten Prüfbedingungen. Helium-Massenspektrometer-Tests messen die Gasleckage mithilfe eines Tracergasverfahrens. Heliumtests liefern wertvolle quantitative Daten bei der Entwicklung abgedichteter Steckverbinder, ein Heliumtestergebnis führt jedoch nicht automatisch zu einer IP-Schutzart – und eine IP-Schutzart definiert keine universelle Heliumleckrate.
Für einen aussagekräftigen Qualifizierungsplan sollten Ingenieure sowohl die Umweltschutzanforderungen als auch, falls erforderlich, eine separate maximal zulässige Gasleckrate definieren.
Von der Ausrüstungsinvestition bis zum technischen Wert
Der neue Detektor ermöglicht MOCO einen schnelleren Feedback-Kreislauf zwischen Dichtungsdesign, Vorrichtungsentwicklung, Vergussverfahren, Montagekontrolle und Kundenanforderungen. Ingenieure können Designiterationen vergleichen, Leckagestellen untersuchen und Messergebnisse dokumentieren, bevor ein Produkt in die Serienproduktion geht.
Bei OEM-Projekten kann MOCO das Betriebsmedium, die Druckdifferenz, den Temperaturbereich, die Installationsmethode, die angestrebte Leckrate und die anwendbaren Normen überprüfen und anschließend erörtern, ob eine interne Verifizierung oder eine unabhängige Prüfung durch Dritte angemessen ist.
Für einen anwendungsspezifischen Test benötigte Informationen
- Steckverbinder- und Kabelkonfektionskonfiguration;
- Gas- oder flüssiges Medium und Druckrichtung;
- Betriebs- und Prüfdruckdifferenz;
- Zielwert für die maximale Leckrate und die entsprechenden Einheiten;
- Anforderungen an Prüftemperatur und Stabilisierung;
- Absaugen, Sprühen, Aufsammeln oder eine andere gewünschte Methode;
- Stichprobenmenge und Produktionsinspektionshäufigkeit; und
- anwendbarer Kunden-, Branchen- oder Regulierungsstandard.
Häufig gestellte Fragen
Was ist Lecksuche in Helium-Massenspektrometern?
Es handelt sich um eine quantitative Tracergasmethode, bei der Helium, das durch eine Leckage strömt, selektiv mit einem Massenspektrometer-Leckdetektor erfasst und als Leckrate angegeben wird.
Ist die Heliumleckrate gleichbedeutend mit einer IP67- oder IP68-Schutzart?
Die Schutzarten IP67 und IP68 klassifizieren den Schutz gegen Staub und Wasser unter definierten Bedingungen, während Heliumtests die Gasleckage messen. Ein Projekt kann beides erfordern, aber die eine ersetzt nicht automatisch die andere.
Warum verwendet man Helium für die Dichtheitsprüfung von Steckverbindern?
Helium ist inert, hat einen niedrigen natürlichen Hintergrund und kann selbst bei kleinsten Leckraten selektiv nachgewiesen werden, wodurch es sich gut eignet, um feinste Leckwege zu lokalisieren und zu quantifizieren.
Gibt es eine allgemein gültige Durchfall-/Nichtdurchfall-Leckrate?
Nein. Die Akzeptanzgrenze muss für die Steckverbinderkonstruktion, das Herstellungsverfahren, die Druckdifferenz, die Temperatur, das Anwendungsrisiko und die Kunden- oder Branchenanforderungen definiert werden.
Kann MOCO einen kundenspezifischen Validierungsplan unterstützen?
MOCO kann die Anschlusskonfiguration, das Medium, die Druckdifferenz, die Zielrate, die Methode und die Rückverfolgbarkeitsanforderungen überprüfen und anschließend einen geeigneten internen oder externen Plan besprechen.
Benötigen Sie eine quantitative Dichtigkeitsprüfung für Ihren Stecker?
Teilen Sie MOCO Ihre Anschlusskonfiguration, das Arbeitsmedium, die Druckbedingungen, die angestrebte Leckrate und die anwendbare Norm mit. Unser Ingenieurteam empfiehlt Ihnen gerne eine geeignete Verbindung und bespricht mit Ihnen das Validierungsverfahren.
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