密封性檢測技術(shù)課件

LeakTesting

密封性檢測技術(shù)2009.04.22為什么要進(jìn)行泄漏測試?安全客戶滿意度增加利潤什么是泄漏測試泄漏測試是生產(chǎn)工藝必需的要求。泄漏測試是為了保證零部件或零部件的某個(gè)部位或零部件裝配后無泄漏。進(jìn)行泄漏測試的兩個(gè)重要原因是：保障安全和質(zhì)量。質(zhì)量:保障產(chǎn)品質(zhì)量，防止故障，減少生產(chǎn)差錯(cuò)導(dǎo)致的高成本和客戶的不滿。安全:保證產(chǎn)品滿足關(guān)于泄漏的工藝要求。如燃油系統(tǒng)和剎車系統(tǒng)。如何進(jìn)行密封測試最簡單的方法之一就是把零部件投入水中，加壓，觀察氣泡。這個(gè)方法的問題是我們無法知道被測零件的泄漏量。最先進(jìn)的泄漏測試方法就是應(yīng)用電子測漏儀器。一些最常用的測試方法是：壓降法（直壓法）壓差法大流量法這些方法對密封性測試都很有效。沒有一種方法對所有的應(yīng)用而言是最好的。他們都有各自優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，應(yīng)用那種方法合適取決于被測零件、工藝要求和技術(shù)要求。你需要和一個(gè)能夠全面應(yīng)用這些技術(shù)的公司合作。泄漏測試系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用設(shè)計(jì)，要考慮：測試容積、泄漏率、測試壓力、測試節(jié)拍、以及工藝上為何要求要進(jìn)行密封性測試。為何要密封測試鑄件孔洞零件有裂紋或缺陷裝配是否恰當(dāng)（空調(diào)裝配）裝配的完整性（散熱器、中冷器、油冷器）密封件缺失密封件損壞管件或蓋子缺失

內(nèi)漏,腔體間互漏總裝糾錯(cuò)空氣

液體關(guān)于無泄漏技術(shù)要求有時(shí)設(shè)計(jì)工程師很容易會講：“零件應(yīng)該無泄漏”。然而,這就像要求沒有尺寸公差一樣，沒有一點(diǎn)偏差！例如:10mm+0=10.00…………世界上“無泄漏”的概念是不存在的。所有的東西都有泄漏每個(gè)零件都有一定數(shù)量的空氣泄漏點(diǎn)。當(dāng)我們說零件無液體泄漏時(shí)，我們就可以據(jù)此定義一個(gè)空氣泄漏率。然而，因?yàn)槲覀円钥諝鉃榻橘|(zhì)測試大部分的零配件，以保證無液體泄漏，因此不能定義這些零件不漏空氣或其他氣體。最大泄漏值通常表示為在一定測試壓力下泄漏率為多少cc/min。什么是泄漏當(dāng)我們試圖回答什么是泄漏的時(shí)候，我門需要知道零件的材質(zhì)是什么。是鋁的、鑄鐵的還是塑料的。通常我們會認(rèn)為泄漏是由零件上僅有的一個(gè)圓洞引起的。但這不是事實(shí)。如果我們觀察泄漏的截面，我們會看到泄漏是有很多漏點(diǎn)造成的。有時(shí)是由零件或鑄件上的裂紋造成的。但大多數(shù)情況下是細(xì)小的砂眼造成的。假設(shè)我們考慮泄漏率為10CC/Min@1Bar(15PSI)的漏空,對有些人來講這是一個(gè)大漏,(對某些零件而言也是),我們假定泄漏來自一個(gè)漏孔。假設(shè)零件的厚度或漏孔的長度是1MM.一公斤壓力下10CC/Min的漏孔就是25微米大小.一公斤壓力下5CC/Min的漏孔就是17微米大小.我們可以把25微米的孔和某些標(biāo)準(zhǔn)的東西比較一下。餐桌上的鹽罐的一個(gè)漏孔是100微米.最小的可見的孔是40微米.白血球的大小為25微米?，F(xiàn)在，我們考慮進(jìn)入下面因素：被測零件的容積密封夾具,以及所有的管路我們的系統(tǒng)必須要找到這25微米的漏孔，并且要保持對每個(gè)零件的重復(fù)性。最大泄漏率15cc/min足以防止自來水的泄漏。由于粘性和表面張力的增加，泄漏率增加了。例子就是對發(fā)動機(jī)冷卻液(乙二醇和添加劑)來講，更大的泄漏率是允許的，通常是30-50cc/min.零件的壁厚也會影響技術(shù)指標(biāo)的確定。外壁較厚的零件可以設(shè)定較大的最大允許泄漏值。非常薄的零件就要設(shè)定低些的泄漏率。零件的材質(zhì)也會對泄漏率的設(shè)定產(chǎn)生影響：鋁、鑄鐵、砂鑄、壓鑄、泡沫材料….關(guān)于歷史技術(shù)指標(biāo)由于零件材料的變化或推出新產(chǎn)品，測試指標(biāo)就要做出相應(yīng)的調(diào)整。由此引起的檢測成本的增加也要作為考慮的因素。重新評估檢測指標(biāo)的時(shí)候，要考慮歷史上的泄漏測試要求，特別是針對自動泄漏測試。當(dāng)然，這些只是參考，最重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)是保證產(chǎn)品不泄漏的質(zhì)保要求。有時(shí)新產(chǎn)品的檢測要求只是復(fù)制老產(chǎn)品的。而老產(chǎn)品的測試要求是復(fù)制更老產(chǎn)品的。然而，更老產(chǎn)品的檢測要求有可能源自于不相關(guān)的零件。因此，不要盲目的沿用老的技術(shù)指標(biāo)。常規(guī)的泄漏測試技術(shù)指標(biāo)下面顯示的技術(shù)指標(biāo)并不是源自某個(gè)具體的生產(chǎn)廠商。表格顯示的是現(xiàn)在和過去的一些實(shí)際應(yīng)用的檢測指標(biāo)。該表格僅作為設(shè)定新的指標(biāo)的參考。零部件名稱常用的檢測壓力范圍

PSIG最大允許空氣泄漏率

cc/mRockerArmCover搖臂蓋5–103-12發(fā)動機(jī)最終試漏

曲軸箱

冷卻210–2060–1,60030–300

發(fā)動機(jī)配件

自動變速器(內(nèi)部零件如離合器)10–20500–2,000TransmissionWormPattern5–1050–200變速箱3–55–20變速箱最終試漏3–520-100零部件名稱常用的檢測壓力范圍PSIG最大允許空氣泄漏率

cc/mModulatorSwitch調(diào)節(jié)器開關(guān)5–103-10車橋3–515-30FuelSystems燃油系統(tǒng)Fuel燃油VaporRails油軌30-1503-1040-801-101-102-10CoolantSystems冷卻系統(tǒng)Radiator散熱器HeaterCore蒸發(fā)器HeaterValves蒸發(fā)器閥Thermostats溫度調(diào)節(jié)裝置10–3010–3010–2010–205–251-101–105–25零部件名稱常用的檢測壓力范圍PSIG最大允許空氣泄漏率cc/m

剎車零件MasterCylinders制動主缸BrakeCaliper制動鼓RearBrakeCylinders制動輪缸PowerBrakeBoosters–Vacuum制動助力器-真空PowerBrakeBoosters–Hydraulic制動助力器-水檢VacuumBoosterCheckValve真空助力器VacuumBoosterCharcoalFilter真空助力器碳罐20–10010–25050–10010–2050–100555–205–2010–2010–205–205–105–10動力轉(zhuǎn)向零件PowerSteeringPump動力轉(zhuǎn)向泵PowerSteeringGear動力轉(zhuǎn)向軸PowerSteeringHose轉(zhuǎn)向油管30–10030–10050–1005–105–105–10PopularTestMethods

常用泄漏測試方法泄漏測試技術(shù)和方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)水浸法：對零件加壓充氣，沉入水槽操作工目測氣泡找漏可以確認(rèn)漏點(diǎn)取決于操作工的注意力和觀察力。難于確定具體的泄漏值。慢。零件必須重新干燥處理。內(nèi)部強(qiáng)體間泄漏無法確定。肥皂泡法：操作工用噴槍或刷子涂抹肥皂水，通過觀察氣泡來查找漏點(diǎn)?？梢源_認(rèn)漏點(diǎn)取決于操作工的注意力和觀察力。難于確定具體的泄漏值。慢。零件必須重新干燥處理。內(nèi)部強(qiáng)體間泄漏無法確定。有可能漏掉大漏。氣體探測法－－電子鼻技術(shù)：

以示蹤氣體對被測零件充壓。操作工用探針探測泄漏出的示蹤氣體可以找出漏點(diǎn)高靈敏度取決于操作工的耐心和觀察力。對大的鑄件難以覆蓋。示蹤氣體價(jià)格昂貴。示蹤氣體的供應(yīng)源問題

大流量法

該測試方法通過測量由于泄露而引起的流向被測工件的氣流。大流量法可以在很短的時(shí)間內(nèi)瞬間捕捉壓力曲線上任一點(diǎn)的流量。需要注意的是，給被測容積充氣時(shí)絕熱效應(yīng)的影響，要在充分穩(wěn)定的情況下讀取數(shù)據(jù)。直壓法由于簡單，這是最常用的檢漏方法。在檢測過程的充氣和穩(wěn)定階段，優(yōu)勝壓力傳感器會監(jiān)控空氣壓力的變化。在測漏階段，檢測儀會調(diào)用存儲的無泄漏零件（標(biāo)準(zhǔn)零件）的壓力損失特征曲線，將被測產(chǎn)品零件的特征曲線進(jìn)行比較。FilterPressureRegulatorFill/VentValveEqualisationValveDiff.TransducerPressureTransducerTestPortRef.Port差壓法由于此測漏方法需使用壓差傳感器，因此需要一個(gè)參考壓力腔。主控零件與參考腔之間的壓力變化特征曲線存儲在檢測儀中，然后于被測的生產(chǎn)零件的特征曲線進(jìn)行比較。背壓流量檢測法這種流量檢測法是使用壓力傳感器測量由于被測零件對氣體的約束所造成的背壓。傳感器連接在通往被測零件的氣路上。氣路

針對每個(gè)應(yīng)用客戶化設(shè)計(jì)，應(yīng)用經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的、可靠零件來保證：最短的檢測時(shí)間最小化體積及最大化流量高重復(fù)性和可靠性壽命長系統(tǒng)按照應(yīng)用和技術(shù)要求設(shè)計(jì)

八通道壓力降法示例大流量壓力增加&壓力下降密封夾具應(yīng)注意的問題－－密封夾具設(shè)計(jì)及什么是好的密封設(shè)計(jì)密封設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)密封圈和密封夾具的設(shè)計(jì)要防止泄露和測試容積的變化。設(shè)計(jì)要注意使檢漏儀、密封、氣路元件易于維護(hù)。密封和夾具的設(shè)計(jì)要保證有足夠的夾緊和密封的力度。密封用的氣缸和機(jī)械裝置在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮每個(gè)都有各自的壓力調(diào)節(jié)閥。需要節(jié)省檢測節(jié)拍時(shí)，考慮使用填充物的方法降低容積。對密封圈和被測零件的充氣壓力要相對最小化，以免破壞密封性。要仔細(xì)選擇氣動元件，以保證整個(gè)系統(tǒng)有完好的密封性。好的密封設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)好的密封和夾具設(shè)計(jì)會滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：密封圈沒有彈性蠕變。密封圈本身無泄漏。密封圈固定裝置要正確承載密封圈。密封圈壓緊時(shí)要保證充氣空暢通。密封裝置要易于接近、移動和安裝。密封圈的硬度和強(qiáng)度要適度。給密封圈施加的壓力要適度各個(gè)密封口的密封要做到同一性。被測工件的密封面要符合密封要求。密封彈性蠕變密封彈性蠕變是指夾具夾緊后密封圈/件繼續(xù)壓縮變形。彈性蠕變會導(dǎo)致測試容積及測試壓力的變化。這些變化通常發(fā)生在泄漏測試階段，而且通常沒有完全的重復(fù)性。密封件在重復(fù)同樣的封堵動作后也會發(fā)生彈性形變，在不同的循環(huán)節(jié)拍下他們的形變程度也會有所不同。密封材料每個(gè)應(yīng)用都要進(jìn)行具體評估，以確定最合適的密封材料。樹脂橡膠和聚亞安酯可以鑄?；蜃龀善瑺?。和一般的氯丁橡膠相比它們都有很高的持久性和耐切削性。相對低壓測試的應(yīng)用一般選用硬度較軟的材料。樹脂橡膠是較軟的材料之一，但缺點(diǎn)是易損。較高壓力測試應(yīng)用需采用較強(qiáng)硬度材料，來對應(yīng)較高壓力。好的密封設(shè)計(jì)好的密封設(shè)計(jì)有助于減少不必要的密封性測試的穩(wěn)定時(shí)間。被測零件密封圈的設(shè)計(jì)要達(dá)到夾緊后金屬對金屬的嚴(yán)實(shí)合縫。好的密封設(shè)計(jì)最好的密封設(shè)計(jì)是沒有多余的密封材料，密封墊圈恰好嵌入預(yù)留的凹槽內(nèi)。好的密封設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)拿芊獠墼O(shè)計(jì)使不多不少的密封材料有效的防止泄露，當(dāng)被測工件被夾緊之后，可以實(shí)現(xiàn)金屬對金屬的對接。好的密封設(shè)計(jì)在密封槽里放置密封圈的方式有幾種。MoldedSeals差的密封設(shè)計(jì)平板式密封墊最差的密封設(shè)計(jì)就是應(yīng)用平板式密封墊做密封。因?yàn)樗枰蟮牧韷壕o，并且箝位上平板式的密封墊會產(chǎn)生蠕變，進(jìn)入被測部件引起被測容積變化或在夾具平臺邊緣因受力翹起而引起泄漏。差的密封設(shè)計(jì)沒有嵌入凹槽的厚密封墊圈這個(gè)密封設(shè)計(jì)用了一個(gè)很厚的密封墊圈，沒有嵌入夾具托盤。他減少了密封件的用料，但對密封性并沒有多大幫助。其它的一些密封設(shè)計(jì)O-型圈O-型圈在加緊密封后陷入金屬凹槽內(nèi)。它可以實(shí)現(xiàn)金屬對金屬的對接。其它的一些密封設(shè)計(jì)墊圈密封墊圈密封和O-型圈密封有些相像,但它提供了更多的密封面?？梢杂谜澈蟿┌阉潭ㄔ谙鄳?yīng)的位置。其它的一些密封設(shè)計(jì)盤型密封盤型密封不如墊圈密封。因?yàn)槊芊獠牧嫌捎跀D壓會向內(nèi)延伸阻塞充氣孔。粘合劑或螺絲可起固定作用。其它的一些密封設(shè)計(jì)內(nèi)插式密封當(dāng)充氣孔的外表面沒有經(jīng)過機(jī)加工、凹凸不平時(shí)，推薦使用內(nèi)插式密封。密封材料必須堅(jiān)韌。其它的一些密封設(shè)計(jì)內(nèi)插式密封內(nèi)插式密封可以減小被測物體的容積，因此也可以和密封圈同時(shí)使用。關(guān)于夾具設(shè)計(jì)正確的夾具設(shè)計(jì)是有效的密封檢測的關(guān)鍵零件的箝位&密封壓力密封夾具的設(shè)計(jì)必須提供適當(dāng)?shù)膲毫韸A緊和封堵被測工件。夾緊的力量應(yīng)該是測試壓力的3倍，最少是2倍。密封用的汽缸要有獨(dú)立的壓力調(diào)解閥輔助動作對泄漏測試結(jié)果的影響也非常關(guān)鍵針對密封用的汽缸的系列動作，其氣路或水壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該有獨(dú)立的壓力調(diào)解和控制裝置。獨(dú)立的壓力調(diào)解可以保證系統(tǒng)密封性不受測試過程中輔助動作的影響。舉例:被測腔體密封面是101mmx152mm,面積為15,352平方毫米.假設(shè)被測容積為50cu.in.測試壓力為1.3