Magnetventile aus den Bereichen Luftfedertechnik oder Dämpfersteuerung prüft Rapa – Rausch & Pausch mit dem T-Guard Sensor von Inficon auf Dichtheit. Das Gerät deckt mit seiner Helium-Püfung in der simplen Akkumulationskammer den Bedarf des Zulieferers mit Hauptsitz in Selb heute sehr gut ab – durch hohe Messkonstanz und moderate Kosten.
Als Mercedes Benz in den 1980er-Jahren einen Lieferanten von Magnetventilen für einen hydraulischen Cabrioverdeck-Antrieb suchte, fiel bei Rapa der Startschuss für die Erfolgsgeschichte als Premium-Hersteller von Ventilsystemen für die Automobilindustrie. Neben Ventilen für Cabrios gehören heute auch High-Tech-Ventile für den Fahrwerksbereich und für hydropneumatische Federungen zum Portfolio des Automobilzulieferers.
„Die Prüftechnik ist bei uns eng mit Funktion und Aufbau der Produkte verwoben“, sagt Walter Steeb, Leiter der Bereiche Fertigungstechnik und Prüftechnik bei Rapa. „So gibt es für uns schon in der Entwicklungsphase einen Lernprozess. Unsere Prüfanlagen entwerfen wir darum auch selbst, bereits während des Musterbau- oder Vorserienstadiums. Auch unsere erste T-Guard Prüfanlage haben wir selbst gebaut.“ Die Planungen dafür begannen 2012, und rund 13 Monate nach der ersten Konzeption war die Anlage in Betrieb.
Es gab für Rapa eine Reihe von Gründen für den Helium-Sensor, etwa der kompakte Aufbau, die einfache Montage und das Vorhandensein alle nötigen Schnittstellen. „Die Nachweisgrenze der Helium-Prüfung unter Normaldruck mit dem T-Guard trifft unseren Bedarf und entspricht den Anforderungen unserer Kunden im Luftfederbereich“, so Steeb. Mit bis zu 1∙10–6 mbar∙l/s sei die Nachweisgrenze kleiner als beim Differenzdruckverfahren, und gleichzeitig spielen Temperatureinflüsse auf Prüfling oder Umgebung mit dem T-Guard keine Rolle. „Die Elastizitäten und Bewegungen von Prüfteilen, etwa von O-Ringen, oder die Verformung von Dichtungen oder dünnwandigen Kunststoffteilen stellt für die Methode kein Problem dar. Diese Temperatur- und Elastizitätsunabhängigkeit waren für uns sehr wichtige Kriterien“, berichtet Steeb. „Zudem ist die Helium-Prüfung in der einfachen Akkumulationskammer mit dem T-Guard kostengünstiger als eine Prüfung im aufwendigen Hochvakuum mit einem Massenspektrometer.“
Dennoch sind bei Rapa auch noch alternative Verfahren im Einsatz. „Für die Grobdichtheitsprüfung beispielsweise hat die Differenzdruckmethode noch ihre Berechtigung, genauso wie sich für sehr kleine Lecks nach wie vor die Prüfung in der Vakuumkammer eignet“, sagt Steeb. Typische Prüfbereiche bei Rapa liegen aber oft zwischen 6∙10–4 und 1∙10–4 mbar∙l/s – gerade hier empfiehlt sich die Helium-Prüfung in der Akkumulationskammer.
Die erste T-Guard Anlage bei Rapa prüft mit Heliumgas seit 2013 komplexere Baugruppen aus dem Bereich der Luftfedertechnik, genauer gesagt: die Dichtheit von Schweißnähten im Innern von Luftfederungs-Ventilen. Die Temperaturunabhängigkeit der Methode ist bei Prüfteilen, die gerade aus einem Schweißprozess kommen, natürlich ein besonderer Vorteil. Auch die Prüf- und Taktzeiten sind dank Akkumulationskammer und T-Guard recht kurz: das Heliumprüfgas tritt durch etwaige Lecks im Prüfteil sofort in die Prüfkammer aus, wo es gemessen werden kann. Druckprüfungen mit Luft brauchen dagegen nach der Befüllung oft recht lange Beruhigungszeiten, damit sich Druck und Temperatur vor der eigentlichen Messung wieder ausreichend stabilisieren können.
Baugruppe wird direkt nach dem Schweißen geprüft
Weil jetzt mit der T-Guard-Anlage die Baugruppe direkt nach dem Schweißen geprüft wird, schließt Rapa Ausfälle bei der End-of-Line-Prüfung, die Wasserstoff als Prüfgas verwendet, weitgehend aus. Ein weiterer Vorteil der Baugruppenprüfung sind kürzere Tot- und Prüfzeiten, weil das Prüfgas aus etwaigen Lecks in einer Schweißnaht direkt in die Prüfkammer austreten kann und dazu nicht erst – wie beim Endprodukt – ein Labyrinth durchlaufen muss. Rapa hat diese erste T-Guard-Anlage rüstbar konzipiert, sodass mit ihr inzwischen auch ähnliche andere Baugruppen geprüft werden.
„Inficon hat uns 2012/2013 bei unserer ersten T-Guard Anlage vorbildlich beraten und unterstützt“, betont Sebastian Geitel, der als Betriebsmittelkonstrukteur im Bereich Fertigungstechnik die Konstruktion der Dichtheitsprüfanlagen verantwortet.. „Sie haben Hilfe bei der Auswahl der Komponenten geleistet und geholfen, Fehler aufzuspüren und zu beheben. Im Betrieb haben sich die Vorteile des T-Guard bestätigt: Die Prüfung ist schnell, mit hoher Messkonstanz und relativ preisgünstig. Der Hauptaufwand ist eigentlich der umgebende Maschinenbau.“
Die Helium-Prüfung bei Normaldruck hat sich aus Sicht des Automobilzulieferers bewährt. Geipel: „Darum wollen wir die Standardisierung der Prüftechnik in unserer Luftfedertechniksparte weiter vorantreiben.“ ■
Die Autorin
Sandra Seitz
Market Manager Automotive Leak
Detection Tools
Inficon
Webhinweis
In einem Video von Inficon können Sie sehen, wie T-Guard funktioniert. Einfach den QR-Code einscannen oder über folgenden Link gehen: https://goo.gl/rBSszS
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