Configurador de cámaras climáticas
Descubra el Configurador de Cámaras Climáticas
Nuestra guía para elegir la cámara climática más adecuada a tus necesidades.
En muchos sectores industriales , la hermeticidad de los instrumentos y contenedores es de vital importancia
Por este motivo se han desarrollado muchos métodos científicos para detectar cualquier fuga.
La prueba de fugas de helio es una de las pruebas más fiables y versátiles por varias razones que explicaremos en este artículo.
¿Qué es una prueba de fugas de helio?
Una de las formas más eficaces de comprobar si un recipiente idealmente hermético tiene fugas es utilizar gases trazadores.
Los gases trazadores son una clase de gases con características específicas que se introducen en el recipiente y, al difundirse en su interior, indican la presencia de aberturas.
El helio es particularmente eficaz en este sentido porque es ligero, inodoro, incoloro y altamente penetrante, capaz de atravesar incluso las grietas más pequeñas y revelar posibles fugas que de otro modo habrían pasado desapercibidas.
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¿Qué sectores se ven afectados por la prueba de fugas de helio?
Aunque no lo pensemos, estamos rodeados de contenedores que necesitan ser perfectamente herméticos para cumplir su función.
Por este motivo son muchos los sectores afectados por las pruebas de fugas con helio.
Aquí están los principales.
- Industria Automotriz: Para verificar fugas en sistemas de aire acondicionado, tanques de combustible y sistemas de escape.
- Industria aeroespacial: Comprobar la integridad de componentes críticos, como los depósitos de combustible y los sistemas de presurización, para evitar fugas a la atmósfera.
- Industria electrónica: Para identificar cualquier fuga de gas o líquido refrigerante en dispositivos electrónicos, como refrigeradores o aires acondicionados.
- Industria química y farmacéutica: Para comprobar la estanqueidad de los recipientes utilizados para productos químicos o medicamentos sensibles.
- Sector energético: Verificar la integridad de los sistemas de tuberías y tanques utilizados en la producción y el transporte de gas o petróleo.
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Cómo funciona la prueba de fugas de helio
Para realizar correctamente la prueba de fugas de helio, es necesario contar con un entorno aislado, controlado y hermético.
se suele utilizar una cámara de termovacío, de la que hablamos aquí.
La muestra que se va a analizar se coloca dentro de la cámara. A continuación, se inyecta helio y se observan los resultados.
Mediante un instrumento específico, normalmente un espectrómetro de masas (del que ya hemos hablado aquí), se detectan y localizan las fugas.
Los procedimientos específicos para realizar pruebas de fugas con helio se describen en diversas normas internacionales. Las principales son la ISO 20484:2017 y la ASTM E498/E498M-11.
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La cámara climática FDM para pruebas de fugas de helio
Al igual que muchas otras pruebas de laboratorio que hemos comentado en estas páginas, las cámaras climáticas desempeñan un papel complementario, pero a menudo fundamental, en las pruebas de fugas de helio
Hay dos funciones que las cámaras climáticas pueden realizar en las pruebas de fugas de helio: acondicionamiento y simulación.
El acondicionamiento es cuando la muestra a analizar debe ser llevada primero a una temperatura específica para realizar la prueba en condiciones óptimas.
Hablamos de simulación cuando se alteran las temperaturas durante la prueba para simular condiciones ambientales desfavorables a las que se enfrentará la muestra durante su ciclo de vida (por ejemplo, tuberías submarinas).
La cámara climática FDM es capaz de realizar ambas tareas a la perfección y complementa las pruebas de fugas de helio y muchas otras pruebas importantes de productos y materiales.
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Normas de referencia
- MIL-STD-883 Método 1014 — Prueba de estanqueidad (fugas finas y gruesas) para microcircuitos
- ASTM E499 — Prueba de fugas mediante detector de fugas por espectrometría de masas en modo de sonda del detector
- ASTM E493 — Prueba de fugas mediante espectrómetro de masas en modo de sonda trazadora de adentro hacia afuera
- ISO 20486 — Ensayos no destructivos — Pruebas de fugas — Calibración de fugas de referencia para gases
- EN 1779 — Ensayos no destructivos — Pruebas de fugas — Criterios para la selección de métodos y técnicas
- SEMI E10 — Especificación para la definición y medición de la fiabilidad de los equipos (incluye prueba de fugas para herramientas de vacío)
Fuentes autorizadas
- ASTM E499 — Prueba de fugas del espectrómetro de masas de helio.
- ASNT — Sociedad Estadounidense de Ensayos No Destructivos.
- AIV — Asociación Italiana del Vacío.
Preguntas frecuentes sobre las pruebas de fugas de helio
¿Por qué utilizar helio como gas trazador?
El helio es el gas de referencia para la detección de fugas por cuatro razones: (1) átomo pequeño (radio de 31 pm): atraviesa fugas que detendrían otros gases; (2) baja concentración atmosférica (5,2 ppm): bajo ruido de fondo instrumental; (3) inerte : no reacciona con los materiales de prueba; (4) no tóxico y no inflamable. Sensibilidad típica de los espectrómetros de masas : hasta 10⁻¹² mbar·L/s (equivalente a una molécula/segundo).
¿Cuál es la diferencia entre una fuga fina y una fuga gruesa?
El método 1014 de la norma MIL-STD-883 requiere ambos: Prueba de fugas finas con helio para detectar fugas pequeñas (10⁻⁸ ÷ 10⁻⁵ atm cc/s): el componente se presuriza en helio durante 2-4 horas a 2-3 bar y luego se prueba en un espectrómetro vacío. Prueba de fugas gruesas con Fluorinert FC-40 o PFE (C₈F₁₈) para fugas grandes (>10⁻⁴ atm cc/s): el componente se sumerge en un líquido volátil a 85 °C para generar burbujas visibles. Sin la prueba gruesa, una fuga grande pasaría desapercibida porque saturaría el espectrómetro demasiado rápido.
¿Cuáles son los límites típicos de aprobado/suspenso?
Umbrales del estándar MIL-STD-883: Componentes herméticos de clase S/B < 5 × 10⁻⁸ atm cc/s He; componentes comerciales < 10⁻⁷; marcapasos y dispositivos implantables < 10⁻⁹ (ISO 5841). Para pilas de combustible y baterías: < 10⁻⁶ para evitar la entrada de humedad. Para tanques criogénicos: < 10⁻⁴ por seguridad. La selección del límite se guía por la vida útil prevista y el volumen interno.
¿Cómo se calibra un detector de fugas de helio?
Con fugas de referencia calibradas (capilares metálicos microporosos sellados, certificados por NIST/PTB): el detector lee el caudal de helio de la fuga de referencia (normalmente 10⁻⁷ ÷ 10⁻⁴ atm cc/s) y aplica un factor de corrección. mensual calibración secundaria diaria con una referencia operativa. El operador debe estar cualificado como ASNT Nivel II para pruebas de fugas según la norma ISO 9712. Todas las pruebas se documentan en informes con trazabilidad de calibración.
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