استم ای۴۹۳

روش استاندارد برای نشت‌ها با استفاده از آشکارساز نشت طیف‌سنج جرمی در حالت آزمون از داخل به بیرون

خلاصه استاندارد

استاندارد ASTM E493 یک روش ساختاریافته برای ارزیابی نشت در اجزای مهر و موم‌شده با استفاده از آشکارساز نشت طیف‌سنج جرمی در حالت از داخل به بیرون تعریف می‌کند. صنایعی مانند میکروالکترونیک، تجهیزات پزشکی و ابزار دقیق به این روش برای تأیید یکپارچگی بسته‌های هرمتیک متکی هستند. با به‌کارگیری اصول ASTM E493، مهندسان قادر می‌شوند نشت‌های ریز را شناسایی کنند، نرخ‌های واقعی نشت را محاسبه نمایند و قابلیت اطمینان محصول را حفظ کنند.

شرح استاندارد

استاندارد ASTM E493 به دستگاه‌هایی می‌پردازد که پیش از آزمایش مهر و موم شده‌اند، از جمله نیمه‌هادی‌ها، رله‌ها، اجزای پیروتکنیک و حسگرهای با قابلیت اطمینان بالا. این استاندارد الزام می‌کند که نمونهٔ آزمایشی در حین اندازه‌گیری حاوی هلیوم با فشار داخلی شناخته‌شده یا قابل محاسبه باشد. اگر قطعه پیش از مهر و موم‌شدن نتواند پر شود، روش با استفاده از فرایند بمباران کنترل‌شده هلیوم را وارد می‌کند. این رویکرد تضمین می‌کند که حتی کوچک‌ترین مسیر عبوری از دیوارهٔ دستگاه نیز قابل شناسایی باشد.

این روش دو تکنیک اصلی را تشریح می‌کند:

  • روش آزمون A برای وارد کردن گاز نشانگر از بمباران هلیومی استفاده می‌کند.
  • روش آزمون ب قبل از آب‌بندی، با هلیوم پیش‌پر می‌کند.

در هر دو حالت، قطعه سپس وارد محفظهٔ خلأ می‌شود که به آشکارساز نشت طیف‌سنج جرمی متصل است. وقتی نشتی وجود داشته باشد، آشکارساز جریان هلیوم را اندازه‌گیری کرده و نرخ مشخصی را خروجی می‌دهد.

روش آزمون A: رویه بمباران

آماده‌سازی بخش آزمون با بمباران

بمباران زمانی اعمال می‌شود که پر کردن مستقیم داخلی با گاز امکان‌پذیر نباشد. اجزای مهر و موم‌شده برای مدت زمان از پیش تعیین‌شده در یک محفظه فشار هلیوم باقی می‌مانند. زمان بمباران، فشار و زمان ماندن به‌طور مستقیم بر حساسیت تأثیر می‌گذارند. کنترل ناکافی می‌تواند به نتایج ناسازگار منجر شود، بنابراین بهترین روش استانداردسازی این مقادیر در سراسر دسته‌ها است.

پس از بمباران، اپراتورها باید هلیوم سطحی را از طریق شست‌وشوی نیتروژنی یا خشک‌کردن کنترل‌شده حذف کنند. این مرحله از تولید سیگنال‌های پس‌زمینه توسط هلیوم جذب‌شده روی دتکتور جلوگیری می‌کند. پس از تمیز شدن، قطعات برای اندازه‌گیری در محفظه آزمون قرار داده می‌شوند. مهندسان نرخ نشتی نشان‌داده‌شده و زمان سپری‌شده بین بمباران و آزمون را ثبت می‌کنند که بر محاسبه نرخ نشتی واقعی تأثیر می‌گذارد.

استاندارد معادله را ارائه می‌دهد:

روش آزمون ASTM E493 نوع A

این رابطه تضمین می‌کند که نرخ نشت واقعی محاسبه‌شده همچنان محافظه‌کارانه باقی بماند و یک ضریب ایمنی ذاتی را برای اجزای حیاتی فراهم می‌آورد.

وقتی دستگاه را می‌توان پیش از آب‌بندی با هلیوم پر کرد، روش B جریان کاری مستقیم‌تری را فراهم می‌کند. قطعه در فشاری معلوم پر شده، آب‌بندی شده و تحت همان شرایط داخل‌به‌بیرون مشابه روش A آزمایش می‌شود. از آنجا که هیچ بمباران گازی رخ نمی‌دهد، محاسبه براکت اول معادله قبلی را حذف می‌کند:

ASTM E439 روش ب

از آنجا که فشار داخلی مشخص است، روش B اغلب از کنترل کیفیت سخت‌گیرانه‌تر و زمان‌های چرخه سریع‌تر پشتیبانی می‌کند.

روش آزمون ب: پیش‌پر کردن با هلیوم

آماده‌سازی بخش شرقی با پیش‌پر کردن

اهمیت برای کیفیت و قابلیت اطمینان

تولیدکنندگان از استاندارد ASTM E493 استفاده می‌کنند تا تأیید کنند که دستگاه‌های کاملاً آب‌بندی‌شده از نفوذ بلندمدت هوا، بخار آب و آلاینده‌ها جلوگیری می‌کنند. حتی نشت جزئی می‌تواند در طول زمان به میکروالکترونیک یا قطعات حساس پزشکی آسیب برساند. اجرای صحیح این روش از عملکرد مراحل بعدی محافظت کرده و خرابی‌های میدانی را کاهش می‌دهد.

مداخلات و شیوه‌های خوب

پوشش‌های سطحی، آلودگی، مواد پلیمری و بافت‌های زبر ممکن است در طول بمباران هلیوم را نگه دارند. بدون اقدام اصلاحی، این منابع تداخل می‌توانند قرائت‌های پس‌زمینه را افزایش داده و نشت‌های واقعی را پنهان کنند. شست‌وشوی نیتروژنی یا گرمایش کنترل‌شده اغلب این نگرانی را کاهش می‌دهد. در مواردی که نشت‌ها بسیار بزرگ یا حجم‌های داخلی بسیار کوچک باشند، ممکن است هلیوم پیش از آزمایش فرار کند و نیاز به انجام آزمون حباب یا روش‌های جایگزین بزرگ‌نشت بلافاصله پس از خارج کردن از محفظه باشد.

به دنبال تجهیزات قابل اعتماد برای تشخیص نشت هستید؟

 فرصت بهینه سازی فرآیندهای کنترل کیفیت خود را با تجهیزات پیشرفته از دست ندهید.