Rund drei Millionen Dichtheitstests an Airbag-Gasgenerator- und Gurtstraffer-Systemen führt der schwedisch-amerikanische Automobilzulieferer Autoliv alleine an seinem Standort Brigham City in Utah jährlich durch. Zum Einsatz kommen in automatisierten Prüfabläufen, die ebenso schnell wie zuverlässig sind, LDS3000-Geräte von Inficon.
Die wenigsten Autokäufer wissen sicher, dass ihr neues Fahrzeug mit bis zu zwölf Airbags ausgestattet ist: Da gibt es Kopfairbags, die bekanntermaßen gegen den Seitenaufprall schützen, Doppelkammer-Seitenairbags, die den Thorax- und Beckenbereich zu schützen haben, und Knie-Airbags, die das Verletzungsrisiko in der bei Frontaufprall besonders gefährdeten Knie-Bein-Becken-Region minimieren. Neuere Entwicklungen sind Sitzpolster-Airbags an der vorderen Sitzkante. Sie verhindern, dass ein Insasse beim Aufprall unter seinem Gurt hindurch nach vorne rutscht. In die Sicherheitsgurte integrierte Gurt-Airbags sollen in Zukunft die Belastung der Rippen beim Frontalaufprall reduzieren. Und schließlich werden unsere Autos durch zusätzliche Rücksitz-Airbags sicherer, die sich beim Unfall zwischen den Insassen aufblasen: Beim Seitenaufprall kommen bisher 30 % der schweren Verletzungen dadurch zustande, dass Insassen gegeneinander prallen.
Entscheidend für die Funktionssicherheit eines Airbagsystems ist die Zuverlässigkeit des verbauten Gasgenerators. Nur wenn der im Bedarfsfall den Luftsack auch tatsächlich innerhalb von Millisekunden aufbläst, bleiben die Insassen geschützt. Derzeit gibt es drei verschiedene Typen von Gasgeneratoren: Zum einen sind da die pyrotechnischen Systeme, die das benötigte Gas erst unmittelbar nach ihrer Auslösung erzeugen, durch die Verbrennung eines Treibmittels. Dann gibt es die sogenannten Kaltgasgeneratoren – Systeme, die ein unter Hochdruck komprimiertes inertes Gas wie Helium oder Argon ein ganzes Autoleben hindurch bereit halten, um damit im Bedarfsfall den Luftsack zu füllen. Zudem existieren hybride Lösungen, die die pyrotechnische Erzeugung mit der Kaltgasmethode kombinieren.
Am nordamerikanischen Autoliv Produktionsstandort in Brigham City in Utah werden alle Gasgeneratoren mit Helium-Lecksuchgeräten auf ihre Dichtheit geprüft, unabhängig davon, ob sie pyrotechnisch oder mit komprimiertem Edelgas funktionieren. Warum kein Edelgas aus seinem Hochdruckspeicher entweichen darf, ist klar: der Luftsack würde sich nicht füllen. Aber auch ein pyrotechnischer Generator darf kein Leck aufweisen. Denn wenn dort Wasserdampf eindringt und mit dem brennbaren Material reagiert, kann dies den Airbag unbeabsichtigt auslösen. Übrigens enthält prinzipiell jeder Gasgenerator einen pyrotechnischen Zünder – auch wenn der nur dazu dient, das komprimierte Edelgas mit explosionsartiger Geschwindigkeit freizusetzen.
Das Prüfgas ist im Kaltgasgenerator ohnehin schon vorhanden – was die Dichtheitsprüfung beschleunigt
Autoliv hatte schon 2006 in seinem Werk in Tremonton, Utah, damit begonnen, Dichtheitsprüfgeräte von Inficon für die Qualitätsprüfung an den Zündern der Airbags zu verwenden. Dieses Programm erwies sich als so erfolgreich, dass Autoliv in Brigham City dazu überging, die Inficon Geräte zur Qualitätsprüfung an kompletten Gasgeneratoren einzusetzen, bei pyrotechnischen wie bei Kaltgasgeneratoren. Der Vorteil der Helium-Dichtheitsprüfung an Kaltgasgeneratoren besteht darin, dass das komprimierte, reaktionsträge Gas, das sie enthalten, sehr oft Helium oder zumindest ein Helium-Argon-Gemisch ist. Das Prüfgas ist im Kaltgasgenerator also ohnehin schon vorhanden – was den Prozess der integralen Dichtheitsprüfung in der Linie nochmals beschleunigt.
Das tausendste Helium-Dichtheitsprüfgerät LDS3000, das Inficon produziert hat, ging 2014 nach Brigham City. Autoliv führt mit seinen Inficon-Geräten dort mehr als drei Millionen Dichtheitsprüfungen pro Jahr durch. Gerade integriert in Dichtheitsprüfanlagen, die Bestandteil einer Produktionsstraße sind, spielt der LDS3000 seine Stärken aus. Mit seinen kompakten Abmessungen (330 mm x 240 mm x 280 mm) konnte er besonders leicht in die Prüfanlagen in der Linie integriert werden.
Der Platzbedarf und die Installationskosten waren zudem dadurch reduziert, dass der LDS3000 auf ein 19-Zoll-Steuermodul verzichtet und eine noch bessere Verkabelung hat als seine Vorgänger. Optional erhältlich sind zudem ein Feldbusanschluss und ein Touchscreen zur bequemen Bedienung. Der Wartungsaufwand für den LDS3000 ist relativ gering, und die Robustheit des Geräts erlaubt einen zuverlässigen Non-Stop-Einsatz in der Produktion. Nicht selten müssen Inficon Dichtheitsprüfgeräte wie der LDS3000 erst nach 24 000 Einsatzstunden rekalibriert werden. ■
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