Warum wird die Dichtigkeitsprüfung eingesetzt?

Hersteller weltweit nutzen automatisierte Dichtigkeitsprüfsysteme (wie die Lösungen von Uson), um höchste Qualitätsstandards zu sichern. Die Hauptgründe für den Einsatz sind:

• Erkennung von Mikroleckagen: Identifikation von feinsten Haarrissen oder fehlerhaften Schweißnähten in versiegelten Bauteilen.
• Erhöhung der Produktsicherheit: Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Funktionalität während der gesamten Lebensdauer des Produkts.
• Einhaltung strenger Standards: Konformität mit internationalen Richtlinien und gesetzlichen Vorgaben (wie FDA-Vorschriften für Medizinprodukte, ISO-Normen oder CE-Zertifizierungen).
• Vermeidung von Rückrufaktionen: Schutz vor teuren Produktausfällen, Gewährleistungsansprüchen und Imageverlusten.

Das Prinzip: Wie funktioniert die Dichtigkeitsprüfung?

Unabhängig von der gewählten Methode basiert jede Dichtigkeitsprüfung auf dem Messen physikalischer Veränderungen innerhalb eines geschlossenen Systems. Das Prinzip folgt einem klaren, digital gesteuerten Ablauf.

1.Fixieren und Abdichten

Das Prüfobjekt wird in einer speziellen Vorrichtung fixiert und die offenen Durchgänge werden über automatisierte Dichtungen mechanisch verschlossen.

2.Beaufschlagung (Druck oder Vakuum)

Das System leitet entweder Druckluft in das Produkt ein oder erzeugt ein definiertes Vakuum (Unterdruck) im Inneren oder in einer umgebenden Prüfkammer.

3.Stabilisierungsphase

Nach dem Befüllen wartet das System eine kurze Stabilisierungszeit ab, um Temperatureffekte und Materialdehnungen im Bauteil auszugleichen.

4.Messung und Abweichungsanalyse

Ein hochpräziser Sensor überwacht den Druckverlauf oder den Luftstrom. Weichen die gemessenen Werte nach Ablauf der Prüfzeit von den hinterlegten Gut-Grenzwerten ab, wird das Produkt als Ausschuss (FAIL) klassifiziert.

Die wichtigsten Methoden der Dichtigkeitsprüfung

Je nach Geometrie, Material und geforderter Leckrate kommen unterschiedliche Prüfmethoden zum Einsatz:

1. Druckabfallprüfung (Pressure Decay Testing)

Das versiegelte Produkt wird mit einem exakten Überdruck beaufschlagt. Nach dem Absperren der Luftzufuhr misst das System den Druckverlauf. Ein Abfall des Drucks innerhalb der Testzeit signalisiert das Vorhandensein eines Leks.

2. Vakuum-Abfallprüfung (Vacuum Decay Testing)

Hierbei wird ein Unterdruck an das Produkt (oder die umgebende Prüfkammer) angelegt. Ein Anstieg des Drucks (Verlust des Vakuums) deutet darauf hin, dass Umgebungsluft durch eine Undichtigkeit in das System einströmt. Diese Methode ist ideal für flexible Verpackungen.

3. Massenstromprüfung (Mass Flow Testing)

Das Prüfsystem führt kontinuierlich Luft nach, um den voreingestellten Testdruck im Produkt exakt konstant zu halten. Der hierfür benötigte Luftstrom (Volumenstrom) wird direkt gemessen. Je höher der Massenstrom, desto größer ist das Lek.

4. Prüfgas-Verfahren (Tracer Gas Testing)

Für extrem sensible Anwendungen (z. B. im Sub-Millibar-Bereich) wird das Produkt mit einem speziellen Prüfgas wie Helium oder Formiergas befüllt. Hochempfindliche Detektoren (Massenspektrometer) schnüffeln nach austretenden Gasmolekülen. Dies ermöglicht die Detektion kleinster Mikroleks.

Typische Einsatzbereiche in der Industrie

Die automatisierte Dichtigkeitsprüfung ist ein fester Bestandteil der End-of-Line-Prüfung in zahlreichen Schlüsselindustrien:

• Medizintechnik: Prüfung von Kathetern, Dialysefiltern, Spritzen und Infusionssets.
• Pharmazeutische Verpackungen: Integritätstests von Blisterverpackungen, Vials und Ampullen.
• Automobilindustrie: Dichtigkeitskontrolle von Kraftstoffleitungen, Batteriegehäusen (für E-Mobilität), Bremsanlagen und Zylinderköpfen.
• Elektronik & Gehäuse: Prüfung der IP-Schutzklassen (z. B. IP67/IP68) von Smartphone-Gehäusen, Sensoren und Steuergeräten.