Was ist ein Dichtigkeitstest?

Wir sind von hermetisch verschlossenen Behältern umgeben. Von Konsumgütern bis hin zu kritischen Bauteilen wie Rohren, Tanks und technischen Anlagen , die absolute Luftdichtheit gewährleisten müssen.

Aber woher wissen wir, dass sie tatsächlich luftdicht sind?

Darum geht es beim Dichtigkeitstest.

Wozu dient der Dichtigkeitstest?

Bei einer Dichtigkeitsprüfung wird die Fähigkeit eines Behälters, wie z. B. eines Tanks, eines Rohrs oder eines Rohrleitungssystems, geprüft, dem Innendruck standzuhalten, ohne dass Flüssigkeit oder Gas austritt. 

Dichtheitsprüfungen können auf verschiedene Weisen durchgeführt werden, unter anderem durch Druckbeaufschlagung mit Gas oder einer Flüssigkeitund mithilfe von Prüfmethoden wie statischem Druck oder dynamischem Druck.

Unabhängig von der Methode muss zunächst zwischen Mikrolecktests und Großlecktests unterschieden werden.

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Arten von Dichtheitsprüfungen

Wie der Name schon sagt, ist der Unterschied zwischen Mikroverlusten und großen Verlusten quantitativer Natur .

Um die Größe des Lecks zu bestimmen, berechnen Sie das Luftvolumen, das pro Sekunde bei einer Druckdifferenz von 1 Atmosphäre durch das Leck strömt. 

Leckraten über 1×10-5 atm-cc/sec gelten als große Lecks; solche unter 1×10-5 atm-cc/sec gelten als Mikrolecks.

Bei der Feinleckprüfung werden üblicherweise Flüssigkeiten verwendet, bei der Grobleckprüfung hingegen Spurengase. Es gibt jedoch auch Verfahren, bei denen Helium als Spurengas eingesetzt wird, sogar bei der Feinleckprüfung.

Schließlich gibt es noch eine weitere Prüfmethode, bei der Farbstoffeindringmittelsowohl zur Erkennung großer als auch kleiner Lecks eingesetzt werden. Auch diese Prüfmethode verwendet eine Druckkammer, die wir hier bereits besprochen haben.

Die gebräuchlichsten Verfahren zur Durchführung von Dichtheitsprüfungen sind in den United States Military Standard (USMS), einer Regulierungsbehörde der US-Armee, die von der internationalen Gemeinschaft als Vorbild für bestimmte Materialprüfungen verwendet wird.

Die am häufigsten befolgten Standards sind: MIL-STD-202-112 und MIL-STD-883, Methode 1014.

Die Klimakammer für den Dichtigkeitstest

Schließlich ist es nicht ungewöhnlich, dass . Klimakammern auch bei der Durchführung des eigentlichen Luftdichtheitstests eine Rolle spielen

Klimakammern können bei bestimmten Dichtheitsprüfungen eingesetzt werden, wenn die Beständigkeit von Behältern gegenüber Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen. In diesen Fällen wird das zu prüfende Objekt zunächst in eine Klimakammer gegeben, in der die Umgebungsparameter, insbesondere Temperatur undrelative Luftfeuchtigkeit , aber auch Sonneneinstrahlung oder simulierter Niederschlag, verändert werden können. 

Auf diese Weise ist es möglich, realistischere Bedingungen nachzubilden, denen bestimmte Behältertypen ausgesetzt sein werden, wie beispielsweise solche, die für extreme Umgebungen konzipiert sind – man denke an Rohrleitungen, die in beträchtlichen Unterwassertiefen verlaufen.

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Die FDM-Umweltkammer für Dichtheitsprüfungen

Die Umweltkammer ist eine Art Klimakammer, die für extreme Tests entwickelt wurde.

Bei der Durchführung von Dichtheitsprüfungenempfehlen wir die Verwendung dieser Kammerart, da sie alle möglichen Umgebungsbedingungen abdeckt und es ermöglicht, zu überprüfen, wie unsere Behälter auch unter widrigsten Bedingungen reagieren.

Alle FDM-Klimakammern erfüllen die internationalen Anforderungen an Klimatests und eignen sich zur Nachbildung der idealen Bedingungen für die Durchführung des Dichtigkeitstests.

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Referenzstandards

• MIL-STD-883 Methode 1014 — Dichtheitsprüfung (Feinleck + Grobleck)
• ISO 10648-2 — Gehäuse — Klassifizierung nach Dichtheit
• EN 1779 — Dichtheitsprüfung — Kriterien für die Methodenauswahl
• ASTM E2930 — Dichtheitsprüfung hermetischer Verpackungen durch Druckänderung
• ISO 9978 — Strahlenschutz — Abgeschlossene radioaktive Quellen — Dichtheitsprüfverfahren
• SAE ARP1921 — Dichtheitsprüfung von Luft- und Raumfahrtkomponenten

Autoritative Quellen

• ASTM E2930.
• ASNT – Amerikanische Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung.
• ISO 10648-2 — Klassifizierung der Dichtheit von Behältern.

Häufig gestellte Fragen zum Luftdichtheitstest

Welche Prüfmethoden gibt es für Luftdichtheit?

Sechs Hauptmethoden, geordnet nach steigender Empfindlichkeit: (1) Blasentest in Wasser (10⁻⁴ atm cm³/s, kostengünstig, Inspektion); (2) Druckabfall oder Druckanstieg (10⁻⁴ ÷ 10⁻⁶, kleine Volumina); (3) Tracergas mit 5 % H₂ (10⁻⁶ ÷ 10⁻⁸, kostengünstig); (4) Massenspektrometer He (10⁻⁸ ÷ 10⁻¹⁰, Standard Luft- und Raumfahrt); (5) Akkumulationstest (10⁻⁵ ÷ 10⁻⁷, große Volumina); (6) Radioisotop Kr-85 (10⁻¹¹, MIL-Mikroschaltungen).

Wann verwendet man ein Druckabfallspektrometer und wann ein Massenspektrometer?

Die Druckabfallmessung ist vorzuziehen für: große Volumina (>0,1 l), Tests in Produktionslinien mit hohem Durchsatz, mittlere/große Leckagen (>10⁻⁵ atm cm³/s), grobe. Das Massenspektrometer ist vorzuziehen für: kleine Volumina (

Was ist eine Leckageklasse gemäß ISO 10648?

ISO 10648-2 klassifiziert Behälter (Handschuhschränke, Isolatorzellen) in vier Klassen: Klasse 1, hermetische Abdichtung < 2 × 10⁻³ Vol.-%/h (höchste Sicherheitsanforderungen, Strahlenschutz); Klasse 2 < 2 × 10⁻² Vol.-%/h (nuklear, Biosicherheitsstufe BSL3); Klasse 3 < 2 × 10⁻¹ Vol.-%/h (Standardchemikalien); Klasse 4 < 1,0 Vol.-%/h (geringes Risiko). Die Prüfung erfolgt gemäß der Norm mittels konstantem Druck oder konstantem Volumen . Hochsicherheitslabore (pharmazeutische Labore, HPAPI) benötigen stets Behälter der Klasse 1 oder 2.

Wie bereitet man ein Bauteil für eine hermetische Prüfung vor?

Wichtige Vorbereitungsmaßnahmen: (1) Gründliche Reinigung der Außenfläche mit geeigneten Lösungsmitteln (IPA, Aceton), um Öle/Produktrückstände zu entfernen, die die Lecks vorübergehend verschließen könnten; (2) Thermische Behandlung für 30-60 Minuten bei der Testtemperatur (typischerweise 23 °C ±2); (3) Druckbeaufschlagung mit Helium für 2-4 Stunden bei 2-5 bar, um das Tracergas in den Hohlraum zu packen (Bombenmethode); (4) Entlüften und Wartezeit , um an der Oberfläche haftendes Resthelium zu verflüchtigen (um falsch positive Ergebnisse zu vermeiden).