Produktionsbegleitende Dichtheitsprüfung von Leuchten  und Scheinwerfern

Großvolumiger direkt befüllbarer Scheinwerfer (Bild: CETA Testsysteme GmbH)

31.10.2017 Produktionsbegleitende Dichtheitsprüfung von Leuchten und Scheinwerfern

Prüfung mit Druckluft

von Dr. Joachim Lapsien (CETA Testsysteme GmbH)

Aufgrund der vielfältigen Einsatzbereiche von Leuchten und Scheinwerfern werden an diese Systeme besondere Anforderungen gestellt. So sind diese Produkte rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt und müssen zuverlässig funktionieren. Um dieses sicherzustellen, müssen sie auch auf Dichtheit gegen Verschmutzung und Feuchtigkeit geprüft werden. Diese Anforderungen werden in der Definition der IP-Schutzarten beschrieben. Das Eindringen von Flüssigkeiten kann zu schweren Störungen an elektronischen Komponenten führen – bis hin zum Totalausfall. Damit kommt der industriellen Dichtheitsprüfung in der Produktionslinie eine besondere Bedeutung zu. Hierbei wird sehr häufig Druckluft eingesetzt. Die Dichtheitsprüfung mit Druckluft ist ein objektives Prüfverfahren, das sich gut automatisieren lässt.

Zunächst gilt es das Prüfmedium auszuwählen. In Bild 1 sind in Abhängigkeit von der Dichtheitsanforderung einige Orientierungswerte zur Grenzleckrate aufgeführt. In Abhängigkeit von der Größe der zulässigen Grenzleckrate ist dann zu entscheiden, welches Prüfmedium eingesetzt wird.  In Abhängigkeit von den Anforderungen an das Produkt, abgebildet durch die zulässige Leckrate, ist das Prüfmedium und damit verbunden ein entsprechendes Prüfverfahren auszuwählen (Bild 2).

Dichtheitsprüfung mit dem Prüfmedium Druckluft

Die Dichtheitsprüfung unter Verwendung des kostengünstigen Mediums Druckluft ist zu einer etablierten Prüftechnik im Rahmen der Qualitätssicherung in der Produktionslinie geworden. Da die Viskosität von Luft geringer ist als die von Flüssigkeiten, lässt sich hiermit z.B. die Wasserdichtheit oder die Leckdichtheit des Prüfteils in Anlehnung an die IP-Schutzarten überprüfen.

Das Prüfmedium Druckluft eignet sich für Luftleckraten bis zu 10-3 mbar•l/s, entsprechend 0,06 ml/min. Damit ist es für vielfältige Prüfaufgaben einsetzbar. Bei industriellen Dichtheitsprüfungen von Prüfteilen mit relativ geringem Volumen (bis ca. 100 ml), die auf Wasserdichtheit geprüft werden sollen, wird häufig eine Grenzleckrate von 0,6 ml/min zugrunde gelegt. Damit ist Druckluft für diese Prüfteile und diese Prüfanforderung ideal geeignet.

Der Einsatz des Prüfmediums Druckluft zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. Hierzu gehören die leichte Verfügbarkeit des Prüfmediums (ggf. muss dieses noch speziell gereinigt werden), die gute Integration in den automatisierten Fertigungsprozess, welche die Dichtheitsprüfung innerhalb der Produktionstaktzeit ermöglicht, sowie die objektive und quantitative Bewertung des leckagebedingten Druckverlustes. Das Verfahren ist berührungsfrei, nicht benetzend und somit fallen keine Trocknungszeiten an. Dabei wird der integrale Druckverlust gemessen. Zur Lokalisierung des Lecks wird das Prüfteil unter Druck gesetzt und mit Lecksuchspray abgesprüht.