Tiêu chuẩn ASTM E493

Quy trình tiêu chuẩn để phát hiện rò rỉ bằng máy dò rò rỉ kết hợp với máy quang phổ khối ở chế độ kiểm tra từ trong ra ngoài

Tóm tắt chuẩn

Tiêu chuẩn ASTM E493 quy định một quy trình có hệ thống để đánh giá rò rỉ trong các bộ phận kín bằng cách sử dụng máy dò rò rỉ kết hợp máy quang phổ khối ở chế độ "inside-out". Các ngành công nghiệp như vi điện tử, thiết bị y tế và thiết bị đo lường chính xác đều dựa vào phương pháp này để xác nhận tính toàn vẹn của các gói sản phẩm kín khí. Bằng cách áp dụng các nguyên tắc của tiêu chuẩn ASTM E493, các kỹ sư có thể phát hiện các vết rò rỉ nhỏ, tính toán tốc độ rò rỉ thực tế và duy trì độ tin cậy của sản phẩm.

Mô tả chuẩn

Tiêu chuẩn ASTM E493 áp dụng cho các thiết bị được niêm phong trước khi thử nghiệm, bao gồm chất bán dẫn, rơle, các bộ phận pháo hoa và cảm biến có độ tin cậy cao. Tiêu chuẩn này yêu cầu mẫu thử phải chứa khí heli ở áp suất bên trong đã biết hoặc có thể tính toán được trong quá trình đo lường. Nếu không thể nạp khí vào bộ phận trước khi niêm phong, phương pháp này sẽ đưa khí heli vào thông qua quy trình bơm khí có kiểm soát. Cách tiếp cận này đảm bảo rằng ngay cả những khe hở nhỏ nhất trên thành thiết bị cũng có thể được phát hiện.

Phương pháp này nêu ra hai kỹ thuật chính:

Phương pháp thử nghiệm A sử dụng phương pháp bơm khí heli để đưa khí đánh dấu vào.
Phương pháp thử nghiệm B sử dụng phương pháp bơm đầy khí heli trước khi hàn kín.

Trong cả hai trường hợp, bộ phận đó sẽ được đưa vào một buồng chân không được kết nối với máy dò rò rỉ của máy quang phổ khối. Khi có rò rỉ, máy dò sẽ đo lưu lượng heli và hiển thị tốc độ rò rỉ.

Phương pháp thử nghiệm A: Quy trình nung

Kiểm tra việc chuẩn bị chi tiết bằng phương pháp phun cát

Phương pháp bơm khí được áp dụng khi không thể nạp khí trực tiếp vào bên trong. Các bộ phận đã được niêm phong sẽ được đặt trong buồng áp suất heli trong một khoảng thời gian đã định trước. Thời gian bơm khí, áp suất và thời gian giữ áp suất có ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhạy. Việc kiểm soát không chặt chẽ có thể dẫn đến kết quả không nhất quán, do đó, phương pháp tốt nhất là chuẩn hóa các giá trị này giữa các lô sản phẩm.

Sau khi bơm khí, nhân viên vận hành phải loại bỏ khí heli bám trên bề mặt bằng cách xả khí nitơ hoặc sấy khô có kiểm soát. Bước này giúp ngăn chặn khí heli bám dính tạo ra tín hiệu nền trên bộ dò. Sau khi được làm sạch, các bộ phận được đặt vào buồng thử nghiệm để tiến hành đo đạc. Các kỹ sư ghi lại tốc độ rò rỉ được hiển thị và khoảng thời gian trôi qua từ khi bơm khí đến khi thử nghiệm, vì những yếu tố này ảnh hưởng đến việc tính toán tốc độ rò rỉ thực tế.

Tiêu chuẩn đưa ra phương trình:

Mối quan hệ này đảm bảo rằng tỷ lệ rò rỉ thực tế được tính toán vẫn ở mức thận trọng, đồng thời tích hợp sẵn hệ số an toàn cho các bộ phận quan trọng.

Khi thiết bị có thể được nạp khí heli trước khi niêm phong, Phương pháp B mang lại quy trình làm việc trực tiếp hơn. Chi tiết được nạp khí ở áp suất đã biết, sau đó được niêm phong và kiểm tra trong cùng điều kiện “từ trong ra ngoài” như Phương pháp A. Do không xảy ra hiện tượng “bombing”, nên trong phép tính sẽ loại bỏ ngoặc đơn đầu tiên trong phương trình trước đó:

Do đã biết áp suất bên trong, Phương pháp B thường giúp kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn và rút ngắn thời gian chu kỳ.

Phương pháp thử nghiệm B: Bơm đầy heli trước

Phần chuẩn bị chính là việc đổ sẵn

Ý nghĩa đối với chất lượng và độ tin cậy

Các nhà sản xuất áp dụng tiêu chuẩn ASTM E493 để xác nhận rằng các thiết bị được niêm phong kín hoàn toàn có thể ngăn chặn sự xâm nhập lâu dài của không khí, hơi nước và các chất gây ô nhiễm. Ngay cả những rò rỉ nhỏ nhất cũng có thể làm suy giảm chất lượng của các linh kiện vi điện tử hoặc các bộ phận y tế nhạy cảm theo thời gian. Việc thực hiện đúng phương pháp này giúp bảo đảm hiệu suất hoạt động của thiết bị trong quá trình sử dụng và giảm thiểu các sự cố xảy ra trong thực tế.

Các yếu tố gây cản trở và các thực tiễn tốt

Lớp phủ bề mặt, bụi bẩn, vật liệu polymer và bề mặt gồ ghề có thể giữ lại khí heli trong quá trình bơm khí. Nếu không có biện pháp khắc phục, những nguồn gây nhiễu này có thể làm tăng giá trị nền và che lấp các điểm rò rỉ thực sự. Việc rửa bằng nitơ hoặc gia nhiệt có kiểm soát thường giúp giảm thiểu vấn đề này. Trong trường hợp rò rỉ rất lớn hoặc thể tích bên trong cực kỳ nhỏ, khí heli có thể thoát ra trước khi kiểm tra, do đó cần thực hiện kiểm tra bọt khí hoặc các phương pháp kiểm tra rò rỉ lớn khác ngay sau khi lấy thiết bị ra khỏi buồng.

Bạn đang tìm kiếm thiết bị phát hiện rò rỉ đáng tin cậy?

Đừng bỏ lỡ cơ hội tối ưu hóa quy trình kiểm soát chất lượng của bạn bằng thiết bị hiện đại.