ASTM E493

Standardowa praktyka wykrywania nieszczelności przy użyciu detektora nieszczelności ze spektrometrem masowym w trybie testowania Inside-Out

Podsumowanie standardowe

Norma ASTM E493 definiuje usystematyzowaną praktykę oceny wycieków w uszczelnionych komponentach przy użyciu detektora nieszczelności ze spektrometrem masowym w trybie inside-out. Branże takie jak mikroelektronika, urządzenia medyczne i precyzyjne oprzyrządowanie polegają na tej metodzie w celu potwierdzenia integralności hermetycznych opakowań. Stosując zasady normy ASTM E493, inżynierowie zyskują możliwość identyfikowania drobnych nieszczelności, obliczania rzeczywistych wskaźników wycieków i utrzymywania niezawodności produktu.

Opis standardowy

Norma ASTM E493 dotyczy urządzeń uszczelnionych przed testowaniem, w tym półprzewodników, przekaźników, elementów pirotechnicznych i czujników o wysokiej niezawodności. Norma wymaga, aby badany artykuł zawierał hel o znanym lub możliwym do obliczenia ciśnieniu wewnętrznym podczas pomiaru. Jeśli część nie może być napełniona przed uszczelnieniem, metoda wprowadza hel poprzez kontrolowany proces bombardowania. Takie podejście zapewnia, że nawet najmniejsza ścieżka przez ściankę urządzenia może zostać wykryta.

Praktyka obejmuje dwie podstawowe techniki:

Metoda testowa A wykorzystuje bombardowanie helem do wprowadzenia gazu znacznikowego.
Metoda testowa B wykorzystuje wstępne napełnianie helem przed uszczelnieniem.

W obu przypadkach część trafia następnie do ewakuowanej obudowy połączonej z detektorem nieszczelności spektrometru masowego. W przypadku nieszczelności detektor mierzy przepływ helu i podaje wskazaną wartość.

Metoda testowa A: Procedura bombardowania

Przygotowanie części testowej przez bombardowanie

Bombardowanie ma zastosowanie, gdy nie jest możliwe bezpośrednie wewnętrzne napełnienie gazem. Uszczelnione elementy pozostają w komorze ciśnieniowej z helem przez określony czas. Czas bombardowania, ciśnienie i czas przebywania bezpośrednio wpływają na czułość. Nieodpowiednia kontrola może prowadzić do niespójnych wyników, dlatego najlepszą praktyką jest standaryzacja tych wartości we wszystkich partiach.

Po bombardowaniu operatorzy muszą usunąć hel z powierzchni poprzez płukanie azotem lub kontrolowane suszenie. Krok ten zapobiega powstawaniu sygnałów tła na detektorze. Po oczyszczeniu, części są umieszczane w komorze testowej w celu dokonania pomiaru. Inżynierowie rejestrują wskazaną szybkość wycieku i czas, jaki upłynął między bombardowaniem a testem, co wpływa na obliczenie rzeczywistej szybkości wycieku.

Standard podaje równanie:

Zależność ta zapewnia, że obliczona rzeczywista wartość wycieku pozostaje konserwatywna, zawierając wbudowany współczynnik bezpieczeństwa dla krytycznych komponentów.

Gdy urządzenie można napełnić helem przed uszczelnieniem, metoda B zapewnia bardziej bezpośredni przepływ pracy. Część jest napełniana pod znanym ciśnieniem, uszczelniana i testowana w takich samych warunkach jak w metodzie A. Ponieważ nie występuje bombardowanie, obliczenia usuwają pierwszy nawias z poprzedniego równania:

Ponieważ ciśnienie wewnętrzne jest znane, metoda B często zapewnia ściślejszą kontrolę jakości i krótsze czasy cyklu.

Metoda testowa B: Wstępne napełnianie helem

najlepsze przygotowanie części poprzez wstępne napełnienie

Znaczenie dla jakości i niezawodności

Producenci stosują normę ASTM E493, aby potwierdzić, że hermetycznie zamknięte urządzenia zapobiegają długotrwałemu przedostawaniu się powietrza, pary wodnej i zanieczyszczeń. Nawet minimalny wyciek może z czasem uszkodzić mikroelektronikę lub wrażliwe komponenty medyczne. Prawidłowe wykonanie tej metody chroni wydajność i zmniejsza liczbę awarii w terenie.

Zakłócenia i dobre praktyki

Powłoki powierzchniowe, brud, materiały polimerowe i szorstkie tekstury mogą zatrzymywać hel podczas bombardowania. Bez złagodzenia, te źródła zakłóceń mogą podnosić odczyty tła i zaciemniać prawdziwe wycieki. Przemywanie azotem lub kontrolowane ogrzewanie często zmniejsza te obawy. W przypadku bardzo dużych nieszczelności lub bardzo małych objętości wewnętrznych, hel może ulotnić się przed badaniem, wymagając testów pęcherzykowych lub alternatywnych metod dużych nieszczelności natychmiast po wyjęciu z komory.

Szukasz niezawodnego sprzętu do wykrywania wycieków?

Nie przegap szansy na optymalizację procesów kontroli jakości przy pomocy najnowocześniejszego sprzętu.