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Dichtheitsprüfung im Wasserbad
oder mit Prüfgas?

DICHTHEITSPRÜFUNG IM WASSERBAD

Die Dichtheitsprüfung im Wasserbad ist ein visuelles Prüfverfahren. Der Prüfling wird vollständig unter Wasser getaucht. Sind Lecks vorhanden, steigen für den Prüfer sichtbare Luftbläschen auf.

DICHTHEITSPRÜFUNG MIT PRÜFGAS

Die Dichtheitsprüfung mit Prüfgas erfolgt mittels Gassensoren. Der Prüfling muss das definierte Prüfgas enthalten. Sind Lecks vorhanden, wird das entweichende Gas von den Sensoren entdeckt.

WIE LÄUFT DIE PRÜFUNG AB?

Anlagen für den Blasentest bestehen aus einem transparenten Wasserbecken, in das ein Prüfling komplett eingetaucht und durch den Prüfer von allen Seiten auf aufsteigende Luftblasen, d.h. Leaks begutachtet werden kann. Idealerweise sind Halterungen vorhanden, die den Prüfling währenddessen unter Wasser halten.

Die Prüfung funktioniert umso besser, umso größer der Druck im Prüfling im Vergleich zum Umgebungsdruck ist. Dann steigen deutliche Ströme von Luftblasen aus den undichten Stellen zur Wasseroberfläche. Bei wenigen mbar Druckdifferenz verzögert oder verhindert die hohe Oberflächenspannung von Wasser eine Blasenbildung. Massive Werkstücke oder Bauteile werden deshalb für die Unterwasser-Dichtheitsprüfung mit Druckluft beaufschlagt. Umgekehrt ist es auch möglich, den Umgebungsdruck in der Wasserkammer zu verringern: In der verschließbaren Wasserkammer wird dafür der Luftraum über dem Wasser evakuiert.

Für einen kontrollierten Prüfprozess müssen eine immer gleiche Beaufschlagung bzw. Evakuierung sowie Prüfzeit unter Wasser definiert und eingehalten werden. Die visuelle Kontrolle und Aufmerksamkeit des Prüfers ist entscheidend: er muss die aufsteigenden Luftbläschen bemerken und kann so die Position des Lecks am Prüfling feststellen.

Anlagen für den Lecktest mit Prüfgas gibt es zur Stichprobenprüfung sowie als vollautomatisierte Inline-Maschinen zur Prüfung der gesamten Produktion. Dabei werden ein oder mehrere Prüflinge in einer Kammer positioniert, darin ein Vakuum gezogen und das aus Leaks entweichende Prüfgas durch Sensoren detektiert.

Unter Schutzgas verpackte Lebensmittel oder Medizinprodukte werden häufig auf austretendes CO2 geprüft. Es ist als Teil der Schutzgasatmosphäre bereits in vielen Verpackungen enthalten. Anders bei Werkstücken oder Bauteilgruppen, die speziell mit einem Prüfmedium beaufschlagt werden müssen. Bei extremen Anforderungen an die Dichtheit dienen hier Helium oder Wasserstoff als Prüfgase, die mit ihrer geringen molekularen Größe auch kleinste Leaks passieren. Für Lebensmittelverpackungen ist eine derart feine Prüfung selten nötig. Zudem erschwert der zusätzlich eingebrachte Wasserstoff eine Analyse der Schutzgasatmosphäre auf Restsauerstoff.

Die Dichtheitsprüfung mit Prüfgas ist sehr gut automatisierbar, schließt damit auch eine digitale Dokumentation der Prüfprozesse mit ein. Die Qualitätskontrolle erfolgt unabhängig von einem menschlichen Prüfer und absolut standardisiert. Die Sensoren liefern Messwerte, mit denen eine genaue Leckagerate ermittelt werden kann.

DICHTHEITSKLASSEN

Alle Verpackungsmaterialien und gefügten Bauteile besitzen kleinste Öffnungen, die als Lecks verstanden werden können. Technisch gesehen gibt es die absolute Dichtheit nicht. Ob ein Prüfling „dicht“ oder „undicht“ ist, lässt sich nur mit Bezug auf die vorab definierte Leckagerate sagen. Sie setzt die Grenze zwischen einem tolerierbaren Leck und einer Undichtigkeit, die die Funktion oder Sicherheit des Produkts gefährdet.

Jede Dichheitsprüfmethode hat Vorteile und Nachteile. Es kommt darauf an, was Sie prüfen möchten, wie Sie Dichtheit definieren und wie Sie die Prüfung in Ihre Produktion integrieren.

DICHTHEITSPRÜFUNG IM WASSERBAD

Pro

  • punktgenaue Lokalisation von Lecks
  • Schwachstellenanalyse zur Optimierung des Produktionsablaufs (z.B. Nahtstellen, Siegelpunkte, Materialbeschaffenheit, Montagefehler etc.)
  • teure Werkstücke können gezielt nachbearbeitet werden

Contra

  • visuelle Kontrolle eines Prüfers ohne genaue Leckrate
  • evtl. kann der Prüfling nicht zurück in die Produktion (Lebensmittel)
  • regelmäßige Reinigung des Beckens bzw. Wasserwechsel erforderlich

Besonders geeignet

  • für mittlere bis große Bauteile mit geringer Formkomplexität, z.B. Edelstahlfittings, Kraftstofftanks, Kunststoffteile etc.
  • für mit Schutzgas verpackte Lebensmittel
  • für Schlauchbeutel, Tiefziehschalen, Trays, Standbeutel, Tetrapaks, Blister, Vials, Sachets, Kapseln, Dosen, Flaschen
  • zur Stichprobenprüfung

Nicht geeignet

  • für komplexe Bauteilgeometrien
  • zum Aufspüren von Mikroleaks (Leckraten unter 10-4 mbar l/s)

DICHTHEITSPRÜFUNG MIT PRÜFGAS

Pro

  • Ermittlung einer Leckagerate
  • kurze Prüfzeit
  • automatisierte Prüfung & digitale Dokumentation
  • kann in eine Fertigungslinie integriert werden
  • zerstörungsfrei

Contra

  • Prüfgas muss unter Umständen zusätzlich in das Produkt eingebracht werden
  • unverhältnismäßig große Leaks, aus denen das Prüfgas zu schnell entweicht, können die Prüfung verfälschen

Besonders geeignet

  • für Schutzgasverpackungen, die bereits das Prüfgas CO2 enthalten
  • zum Aufspüren von Mikroleaks (Leckraten unter 10-4 mbar l/s)
  • zur 100%igen Prüfung der Produktion

Nicht geeignet

  • zur Ortung eines Lecks (evtl. mit Sonde möglich)

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WITT-GASETECHNIK GmbH & Co KG

Salinger Feld 4-8
58454 Witten
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