密封性檢測技術(shù)

密封性檢測技術(shù)第一頁，共六十四頁，2022年，8月28日為什么要進行泄漏測試?安全客戶滿意度增加利潤第二頁，共六十四頁，2022年，8月28日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部位或零部件裝配后無泄漏。進行泄漏測試的兩個重要原因是：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)。第三頁，共六十四頁，2022年，8月28日典型的汽車零部件第四頁，共六十四頁，2022年，8月28日如何進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。這個方法的問題是我們無法知道被測零件的泄漏量。最先進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）壓差法大流量法第五頁，共六十四頁，2022年，8月28日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)點和缺點，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，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行密封性測試。第六頁，共六十四頁，2022年，8月28日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第七頁，共六十四頁，2022年，8月28日空氣和液體試漏的對比很多汽車零部件都是依靠液體來運行，問題是我們?yōu)槭裁床灰砸后w為介質(zhì)進行密封性測試呢？我們可以對比一下一空氣和液體作為介質(zhì)進行密封性檢測的優(yōu)缺點。空氣有可壓縮性，且黏度相對較低。這意味著空氣通過漏點的速度比液體的要快100-400倍。空氣本質(zhì)上沒有表面張力。這個特點使它比液體更容易通過小的漏點。然而,也必須考慮到空氣可以通過的泄漏，對液體而言可能并不一定會泄漏。這就是為什么以空氣作為介質(zhì)進行試漏的時候要定義一個最大允許空氣泄漏量。以空氣為介質(zhì)進行試漏的最大優(yōu)點就是速度快。第八頁，共六十四頁，2022年，8月28日

空氣 液體第九頁，共六十四頁，2022年，8月28日關(guān)于無泄漏技術(shù)要求有時設(shè)計工程師很容易會講：“零件應(yīng)該無泄漏”。然而,這就像要求沒有尺寸公差一樣，沒有一點偏差！例如:10mm+0=10.0000000000000…………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零件都有一定數(shù)量的空氣泄漏點。當(dāng)我們說零件無液體泄漏時，我們就可以據(jù)此定義一個空氣泄漏率。然而，因為我們以空氣為介質(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。第十頁，共六十四頁，2022年，8月28日什么是泄漏當(dāng)我們試圖回答什么是泄漏的時候，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圓洞引起的。但這不是事實。如果我們觀察泄漏的截面，我們會看到泄漏是有很多漏點造成的。有時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。第十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日假設(shè)我們做個泄漏測試，測漏儀顯示的結(jié)果是10CC/Min.泄漏有可能來自一個10CC/Min漏孔或者兩個5CC/Min的漏空，或者10個1CC/Min的漏空。第十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日假設(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大漏,(對某些零件而言也是),我們假定泄漏來自一個漏孔。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.第十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日我們可以把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。第十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日現(xiàn)在，我們考慮進入下面因素：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，并且要保持對每個零件的重復(fù)性。第十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日設(shè)定新的泄漏率設(shè)定泄漏率的第一步是確定實際的測試壓力(一般壓力小于200psig≌13.6Bar).測試壓力通常選擇零部件實際工作狀態(tài)下的壓力。然而,測試壓力也可根據(jù)實際情況調(diào)低，如是否有足夠壓力的氣源、安全性、密封夾具設(shè)計的考慮。假設(shè)我們要達(dá)到液體的不泄漏。首先要確定液體的種類。讓我們舉兩個例子,汽油和發(fā)動機冷卻液。針對汽油的空氣泄漏率通常為1–5cc/min.這個最大允許空氣泄漏率足以防止汽油泄漏。第十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日最大泄漏率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….第十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日關(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)。第十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日常規(guī)的泄漏測試技術(shù)指標(biāo)下面顯示的技術(shù)指標(biāo)并不是源自某個具體的生產(chǎn)廠商。表格顯示的是現(xiàn)在和過去的一些實際應(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。第十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日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發(fā)動機缸體

水道

油道

曲軸箱20-3020-303.5-206-151-126-25

發(fā)動機缸蓋

水道

進/排管

油道20-252520-705–106–202–12

發(fā)動機排氣系統(tǒng)10-1570-150

水泵10–202–15CombustionChambersw/Valves燃燒室氣門1–20100–3,000第二十頁，共六十四頁，2022年，8月28日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)動機最終試漏

曲軸箱

冷卻210–2060–1,60030–300

發(fā)動機配件

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第二十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日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第二十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日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30–10030–10050–1005–105–105–10第二十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日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/mVacuumComponents真空部件Actuators–DistributorVacuumMotorsClimateControlVacuumMotorsOtherVacuumActuators&Components10–20in.Hg.Vac.10–20in.Hg.Vac.10–20in.Hg.Vac.10–505–205–30EmissionControlDevices噴射控制EGRValveDiaphragmThermoVacuumSwitchesCanisterPurgeValves碳罐閥Canisters–Carbon碳罐10–20in.Hg.Vac.10–20in.Hg.Vac.0.1–1in.Hg.Vac.0.5–1PSIG5–101–510–2020–50ElectricalComponents電子零件OilFilledIgnitionCoilWindshieldWasherPum雨刷水箱10–20in.Hg.Vac.1–5PSIG

5–102–10ShockAbsorbers減震器ShockAbsorberswithAirInflationOilReservoir油罐50–1005–1010-5

–10-65–10第二十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日PopularTestMethods

常用泄漏測試方法第二十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日泄漏測試技術(shù)和方法優(yōu)點缺點水浸法：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?？梢源_認(rèn)漏點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。示蹤氣體價格昂貴。示蹤氣體的供應(yīng)源問題第二十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日

泄漏測試技術(shù)和方法優(yōu)點缺點氣體探測法－－圍欄式技術(shù)：以示蹤氣體對被測零件充壓。被測零件放入密閉容腔中，檢測密閉容腔中集聚的示蹤氣體。高靈敏度不宜于檢測大漏。自動化程度高。示蹤氣體的供應(yīng)源問題。污染。對夾具的密封性要求高。價格昂貴。速度慢。壓力衰減檢漏儀：被測工件被密封并以空氣(或液壓機液體)加壓，根據(jù)壓力損失自動確認(rèn)泄漏。自動運行。無需操作工主觀判斷。速度快，重復(fù)性高。潔凈。允許泄漏值可編程設(shè)置合格/不合格。無法確定漏點。第二十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日TypicalLeakTestingPneumaticCircuits

常用的泄漏測試氣路USONTester第二十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日

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間內(nèi)瞬間捕捉壓力曲線上任一點的流量。需要注意的是，給被測容積充氣時絕熱效應(yīng)的影響，要在充分穩(wěn)定的情況下讀取數(shù)據(jù)。第二十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日直壓法由于簡單，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行比較。第三十頁，共六十四頁，2022年，8月28日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)零件的特征曲線進行比較。第三十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日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。第三十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日氣路

針對每個應(yīng)用客戶化設(shè)計，應(yīng)用經(jīng)實踐檢驗的、可靠零件來保證：最短的檢測時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 第三十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日八通道壓力降法示例第三十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日大流量第三十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日壓力增加&壓力下降第三十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日第三十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日第三十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日密封夾具應(yīng)注意的問題－－密封夾具設(shè)計及什么是好的密封設(shè)計第三十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日密封設(shè)計注意事項密封圈和密封夾具的設(shè)計要防止泄露和測試容積的變化。設(shè)計要注意使檢漏儀、密封、氣路元件易于維護。密封和夾具的設(shè)計要保證有足夠的夾緊和密封的力度。密封用的氣缸和機械裝置在設(shè)計時要考慮每個都有各自的壓力調(diào)節(jié)閥。需要節(jié)省檢測節(jié)拍時，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，以保證整個系統(tǒng)有完好的密封性。第四十頁，共六十四頁，2022年，8月28日好的密封設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)好的密封和夾具設(shè)計會滿足以下標(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。密封圈的硬度和強度要適度。給密封圈施加的壓力要適度各個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。第四十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日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。第四十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日密封材料每個應(yīng)用都要進行具體評估，以確定最合適的密封材料。樹脂橡膠和聚亞安酯可以鑄模或做成片狀。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，但缺點是易損。較高壓力測試應(yīng)用需采用較強硬度材料，來對應(yīng)較高壓力。第四十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日好的密封設(shè)計好的密封設(shè)計有助于減少不必要的密封性測試的穩(wěn)定時間。被測零件密封圈的設(shè)計要達(dá)到夾緊后金屬對金屬的嚴(yán)實合縫。第四十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日好的密封設(shè)計最好的密封設(shè)計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)。第四十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日好的密封設(shè)計適當(dāng)?shù)拿芊獠墼O(shè)計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，可以實現(xiàn)金屬對金屬的對接。第四十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日好的密封設(shè)計在密封槽里放置密封圈的方式有幾種。第四十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日MoldedSeals第四十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日差的密封設(shè)計平板式密封墊最差的密封設(shè)計就是應(yīng)用平板式密封墊做密封。因為它需要更大的力來壓緊，并且箝位上平板式的密封墊會產(chǎn)生蠕變，進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。第四十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日差的密封設(shè)計沒有嵌入凹槽的厚密封墊圈這個密封設(shè)計用了一個很厚的密封墊圈，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。第五十頁，共六十四頁，2022年，8月28日其它的一些密封設(shè)計O-型圈O-型圈在加緊密封后陷入金屬凹槽內(nèi)。它可以實現(xiàn)金屬對金屬的對接。第五十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日其它的一些密封設(shè)計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。可以用粘合劑把它固定在相應(yīng)的位置。第五十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日其它的一些密封設(shè)計盤型密封盤型密封不如墊圈密封。因為密封材料由于擠壓會向內(nèi)延伸阻塞充氣孔。粘合劑或螺絲可起固定作用。第五十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日其它的一些密封設(shè)計內(nèi)插式密封當(dāng)充氣孔的外表面沒有經(jīng)過機加工、凹凸不平時，推薦使用內(nèi)插式密封。密封材料必須堅韌。第五十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日其它的一些密封設(shè)計內(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使用。第五十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日關(guān)于夾具設(shè)計正確的夾具設(shè)計是有效的密封檢測的關(guān)鍵第五十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日零件的箝位&密封壓力密封夾具的設(shè)計必須提供適當(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。第五十七頁，共六十