Aktuelles / Entwicklungen - Mess- und Prüftechnik

29.06.2020
Schnellere Dichtheitsprüfung in der Halbleiter-Fertigung

Mit dem „UL3000 Fab ULTRA“ hat die INFICON GmbH die neueste Generation seiner mobilen Dichtheitsprüfgeräte  für die speziellen Anforderungen von Anlagen für die Fertigung von Halbleiter-Chips, Solarzellen und Flachbildschirmen, für Glas- und Folienbeschichtung sowie für Vakuumanlagen weiterentwickelt.

Das Gerät nutzt die Vakuummethode mit Helium als Prüfgas, um kleinste Undichtigkeiten sicher zu detektieren. Das System ersetzt die Scrollpumpe aus älteren Modellen mit einer leistungsfähigen Klauenpumpe. Mit dieser Vorpumpe evakuiert der UL3000 Fab ULTRA die zu prüfende Produktionsausrüstung deutlich schneller – gerade wenn diese sehr groß ist. Durch sein hohes Pumpvermögen (bis zu 36 m³/h) besonders im relevanten Druckbereich (Normaldruck bis hinab zu 1 mbar) reduziert das Gerät die Evakuierungszeit und damit die Stillstandszeit in der Produktion. Bei einem Halbleiterhersteller etwa amortisiert sich der gesamte Anschaffungspreis des Geräts – durch die kürzere Fertigungsunterbrechung dank des schnelleren Prüfprozesses – schon innerhalb von Minuten. Ein weiterer Vorzug des neuen UL3000 Fab ULTRA ist, dass die wartungsarme Klauenpumpe die Betriebskosten reduziert.

(Bild: INFICON GmbH)
(Bild: INFICON GmbH)
18.06.2020
Leckagen einfach ermitteln

Mit dem Starter-Kit von Helling lassen sich Leckagen in den verschiedensten Anlagen schnell und unkompliziert ermitteln.

Leckagen können z.B. in Kühl- oder Hydrauliksystemen, Getrieben, Öl- und Kraftstofftanks, -leitungen oder –pumpen etc. auftreten. Sie können dabei u.a. durch Druck- oder Temperaturbelastungen entstehen, reduzieren die Produktivität von Anlagen und wirken sich nachteilig auf Anlagensicherheit und Umwelt aus. Leckagen aus kleinsten Materialtrennungen lassen sich sicher und schnell mithilfe des Helling-Fluo-H800-Oel nachweisen. Das Startbereit funktioniert so:Das gelb fluoreszierende Konzentrat Helling-Fluo-H800 wird der Betriebsflüssigkeit des zu untersuchenden Anlagensystems beigemischt. Je nach Farbton des Öls oder Kraftstoffs werden  0,5 ml – 2 ml/l Prüföl beigefügt. Nach einer gewissen Druckhaltezeit wird eine visuelle Prüfung auf Undichtigkeiten durchgeführt. Dazu werden die zu prüfenden Anlagenteile mit der HELLING UV-LED-Leuchte UV-Inspector 520 LT bestrahlt. Die durch Leckagen austretende Betriebsflüssigkeit erzeugt durch das beigemischte Konzentrat kontrastreiche, gelb fluoreszierende Anzeigen. Das Startertest umfasst:

  • 100 ml HELLING-Fluo-H800
  • UV-Inspector 520-LT mit Lithium-Ionen-Akku
  • Ladegerät
  • UV-Schutzbrille Millennia 2 G
(Bild: Helling GmbH)
(Bild: Helling GmbH)
21.02.2020
FDA-Zulassung für Dichtheitsprüfung pharmazeutischer Verpackungen

Das Dichtheitsprüfverfahren von ATC by Pfeiffer Vacuum für Mass Extraction entspricht der Norm F3287 der US-amerikanischen Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelbehörde (Food and Drug Administration, FDA).

Die Konformität mit der Norm F3287 vereinfacht die FDA-Zulassung pharmazeutischer Produkte, bei denen eine Dichtheitsprüfung erforderlich ist, denn Unternehmen, die das Dichtheitsprüfverfahren von ATC by Pfeiffer Vacuum verwenden, ersparen sich einen aufwändigen Genehmigungsprozess. Wenn ein Hersteller Geräte von ATC by Pfeiffer Vacuum verwendet und damit die Norm FDA F3287 einhält, genügt eine entsprechende Erklärung, dass sein Produkt in Übereinstimmung mit der Norm auf Dichtheit geprüft ist. Die nach der Richtlinie USP 1207 und der Norm ASTM (F-3287-17) anerkannte Mass-Extraction-Technologie von ATC by Pfeiffer Vacuum funktioniert nach dem Prinzip des verdünnten Gasflusses. Die Prüfungen finden für höhere Empfindlichkeit unter Vakuumbedingungen statt. Diese patentierte Technologie eignet sich für pharmazeutische Verpackungen wie Infusionsbeutel, andere medizinische Beutel oder Glasphiolen. Größere Defekte wie auch Defekte mit einer Größe von nur 1 µm können mit dieser Methode erkannt werden. Die Technologie ist daher für Laboranwendungen sowie für den Einsatz in der Produktion geeignet und gestattet sowohl eine Stabilitätskontrolle als auch eine zu 100% automatische Prüfung (auch in Inline-Anlagen). FDA-Labore in den USA und wichtige Pharmaunternehmen verwenden Mass-Extraction-Geräte seit mehr als zehn Jahren.

Pfeiffer Vacuum GmbH, FDA-Zulassung.
Pfeiffer Vacuum GmbH, FDA-Zulassung.
20.02.2020
Dichtheitsprüfung von groß- und kleinvolumigen Behältern im Produktionsprozess

Das Dichtheitsprüfgerät CETATEST 715 LV (Large Volumen) von CETA wurde speziell für die Verpackungsindustrie und hier für die Prüfung von Kanistern, Drums und IBC (Intermediate Bulk Container) entwickelt.

In der Verpackungsindustrie werden Kunststoffbehälter für die Lagerung und für den Transport von flüssigen Medien verwendet. Hierzu gehören Flaschen, Kanister, Drums und IBC (Intermediate Bulk Container), die einen großen Volumenbereich von ca. 0,5 l bis 1.200 l abdecken. Diese müssen idealerweise im Takt des Produktionsprozesses auf Dichtheit geprüft werden. Aufgrund der guten Verfügbarkeit wird hierzu häufig das Prüfmedium Druckluft eingesetzt. Hierbei gibt es diverse Herausforderungen: So dehnen sich die Behälter bei der Druckbeaufschlagung nicht unerheblich aus. Die Befüllung großvolumiger Produkte auf den Prüfdruck bedarf spezieller Lösungen, damit der Füllvorgang nicht zu lange dauert. Zudem kann der Prüfprozess aufgrund von Temperatureffekten durch das vorgelagerte Blasformverfahren beeinflusst werden. Der Prüfvorgang geht folgendermaßen vonstatten: Nach dem Startimpuls der Anlagensteuerung wird der komplette Prüfablauf über das Prüfgerät gesteuert. Die Option Turbo-Füllen ermöglicht die schnelle und automatische Befüllung auf den geforderten Prüfdruck. Integrierte Schutzschaltungen schützen das Prüfteil und die geräteinterne Sensorik. Zum Erreichen eines stabilen Messzustandes muss das Ausdehnungsverhalten begrenzt werden. So werden IBC in der Transportgitterbox geprüft und zusätzliche Niederhalter eingesetzt. Durch die Umschaltung auf entsprechend parametrierte Prüfprogramme können Temperatureffekte erfolgreich kompensiert werden. Hierzu wird im Prüfstand die Temperatur des Prüfteils gemessen und das passende Prüfprogramm gewählt. Die Prüfdrücke liegen in der Größenordnung von ca. 25 mbar bis 160 mbar (abhängig vom Produkt). Mit dem System gelingt die Dichtheitsprüfung eines 1.000 l IBC in einer Gesamtprüfzeit < 30 s, wobei eine gute Trennung und Wiederholbarkeit erreicht wird. In Abhängigkeit vom Prüfteilvolumen lassen sich Löcher mit 0,07 mm bis 1 mm Größe prozesssicher nachweisen. Durch eine Vielzahl von verfügbaren Industrieschnittstellen ist das Prüfgerät auf Industrie 4.0-Anforderungen vorbereitet. Die Übertragung der Messwerte an das Leitsystem ermöglicht die Rückverfolgbarkeit und die Auswertung der Produktionsgüte. Das CETATEST 715 LV wird standardmäßig mit einem international anerkannten Kalibrierschein (konform zur DIN EN ISO/IEC 17025) und drei Jahren Gewährleistung ausgeliefert.

CETA Testsysteme GmbH, CETATEST 715 LV.
CETA Testsysteme GmbH, CETATEST 715 LV.
18.12.2019
Lecksucher für den leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger

Vom CERN hat Pfeiffer Vacuum einen weiteren Großauftrag für den Lecksucher ASM 340 erhalten.

Das CERN mit Sitz in Genf an der französisch-schweizerischen Grenze ist das weltweit größte Forschungszentrum für Teilchenphysik. Hier wird vor allem physikalische Grundlagenforschung betrieben und der Aufbau von Materie untersucht. Der Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) – in dem Protonen oder Ionen annährend mit Lichtgeschwindigkeit kollidieren – hat einen Umfang von etwa 27 Kilometern. Er ist der größte Vakuumaufbau der Welt mit Tausenden von Schweißverbindungen, Flanschen, Durchführungen und komplexen internen Einbauten. Damit sich die beschleunigten Teilchen in den Strahlrohren (Beamlines) möglichst ungehindert bewegen können, ist ein Ultrahochvakuum (UHV) unerlässlich. Um einen derart niedrigen Druck aufrechtzuerhalten, braucht man eine möglichst geringe Leckagerate und damit eine entsprechende Lecksuchtechnologie. Der Lecksucher ASM 340 ist ein einfach zu bedienendes Gerät, das Lecks bis zu < 5 x 10-13  Pa m3 /s detektieren kann. Mit dem Saugvermögen der integrierten Vorvakuumpumpe von 15 m3 /h können Prüfungen zum Auffinden von Lecks an kleinen wie auch großen Volumina durchgeführt werden. Der ASM 340 eignet sich besonders für eine so große Anlage wir den LHC, da das zum Patent angemeldete Verfahren eine Lecksuche ab einem Druck von 100 hPa ermöglicht. Außerdem ist der Lecksucher so kompakt, dass er leicht unter den Kryostaten und den Strahlrohren des LHC zu manövrieren ist.

Pfeiffer Vacuum GmbH, CERN.
Pfeiffer Vacuum GmbH, CERN.
18.12.2019
Lecksucher für den leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger

Vom CERN hat Pfeiffer Vacuum einen weiteren Großauftrag für den Lecksucher ASM 340 erhalten.

Pfeiffer Vacuum GmbH, CERN.
Pfeiffer Vacuum GmbH, CERN.
02.12.2019
Rechtzeitig auf Leckagen reagieren

Mit dem Leckage-Warnsystem SpillGuard® von DENIOS lassen sich Leckagen schnell und sicher feststellen.

Wenn wassergefährdende Stoffe unentdeckt austreten, kann dies innerhalb kürzester Zeit fatale Folgen für Mensch und Umwelt nach sich ziehen. Um im Leckage-Fall rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können, hat DENIOS das weltweit erste Leckage-Warnsystem entwickelt. Das kompakt gebaute, autarke System kann in jede Ausführung der Auffangwanne integriert werden und ist einfach nachrüstbar. Bei Leckagen löst der SpillGuard® einen optischen und akustischen Alarm aus und sorgt so dafür, im Ernstfall reaktionsfähig zu bleiben. Das runde, mit einem Durchmesser von 110 mm einfach zu platzierende System verfügt nach der Aktivierung auf Knopfdruck über eine Lebensdauer von fünf Jahren. Genau wie bei handelsüblichen Rauchmeldern signalisiert ein regelmäßiges rotes Signal eine einwandfreie Funktion, während ein lautes akustisches Signal rechtzeitig einen Batteriewechsel ankündigt. Kommt der Sensor mit flüssigen Gefahrstoffen in Berührung, wird für mindestens 24 Stunden ein Alarm ausgelöst. Der SpillGuard® ist für den Umgang mit allen gängigen Gefahrstoffen geeignet und kann auch im explosionsgefährdeten Bereich nach ATEX-Zone 1 eingesetzt werden. Eine Beständigkeitsliste gibt Auskunft darüber, welche Gefahrstoffe detektiert werden können. Falls Anwender darin Medien vermissen, testet DENIOS die Detektionsfähigkeit des SpillGuards® für entsprechende Flüssigkeiten in einem aussagekräftigen Labortest. So kann die Eignung des Leckage-Systems auch für nicht aufgeführte Medien eindeutig nachgewiesen werden.

Denios AG, SpillGuard®.
Denios AG, SpillGuard®.
23.10.2019
Zerstörungsfreie Prüfung von Kunststoffen

Der Millimeterwellen-Scanner SAMMI® des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR bietet viele Möglichkeiten zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eignen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in der Qualitätskontrolle und -sicherung von Kunststoffen. Mit dem Millimeterwellen-Scanner SAMMI® kann man verschiedene Kunststofferzeugnisse durchleuchten und diese im Hinblick auf Verunreinigungen, Lufteinschlüsse, innere Struktur, Form, Dichte, Homogenität u.v.m. prüfen. Ein Beispiel ist dabei die Prüfung von 3D-gedruckten Bauteilen, deren Qualitätskontrolle und -sicherung vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklung im Bereich des 3D-Drucks in Zukunft immer relevanter sein wird. Durch die Verwendung von Hochfrequenztechnik kann SAMMI® Kunststoffe durchleuchten, die im optischen Bereich nicht transparent sind. Gleichzeitig werden selbst kleinste Unterschiede im Material sichtbar. Systeme, die auf Millimeterwellentechnologie basieren, bieten die Möglichkeit, ohne ionisierende Strahlung auf Stichprobenbasis oder integrierbar in Produktionsstraßen Kunststoffprodukte durchleuchtend zu prüfen. Dabei ermöglicht SAMMI® eine kontaktlose, zerstörungsfreie Prüfung in Echtzeit. Der Demonstrator als bildgebendes Tischgerät arbeitet mit einem 90-GHz-CW-System im Scanbereich von 290 x 290 mm. Die Scandauer beträgt-  in Abhängigkeit von der gewünschten Qualität - ≤ 60 s, wobei die Kontrast- und Farbwerte der Amplituden- und Phasenmessung in Echtzeit angepasst werden können.

23.10.2019
Steigende Qualitätsanforderungen an Medizinprodukte

Der Dichtheits- und Durchflussprüfung von Medizinprodukten, z.B. mit CETA-Systemen, kommt Mitte nächsten Jahres mit dem Inkrafttreten der Verordnung (EU) 2017/745 für Medizinprodukte eine höhere Bedeutung zu.

Am 25. Mai 2017 ist die Verordnung (EU) 2017/745 des Europäischen Parlaments und des Rates über Medizinprodukte in Kraft getreten. Von einigen Ausnahmen abgesehen gilt die Verordnung über Medizinprodukte ab dem 26. Mai 2020. Dieses hat u.a. auch Auswirkungen auf die Klassifizierung dieser Produkte und damit an die Anforderungen, die sie erfüllen müssen. Durch die Verschärfung der Medizinproduktrichtlinie kommt der Bewertung von Risiken eine besondere und verstärkte Bedeutung zu. Viele Medizinprodukte müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen und unter den unterschiedlichsten Bedingungen zuverlässig funktionieren. Medienführende Produkte müssen dicht sein gegen Flüssigkeitsaustritt und der korrekte Durchfluss muss zuverlässig und präzise gewährleistet werden. Zur Überwachung der Produktqualität wird die Stückprüfung in der Produktionslinie (100 % EOL -Prüfung) eingesetzt. Mit den Dichtheits - und Durchflussprüfgeräten der CETA Testsysteme GmbH  können medizintechnische Produkte, wie  z.B. Sensoren, Pipetten, Kanülen, Spritzen, Filterelemente, Schlauchverbinder, Insulinpumpen und Ventile, auf Dichtheit geprüft werden. Je nach Anwendung kommen Dichtheitsprüfgeräte mit Überdruck - oder Differenzdrucksensor zum Einsatz. Verfügbare Druckbereiche liegen zwischen - 1 und 30 bar. Hierbei wird häufig das Differenzdruckprüfverfahren eingesetzt, bei dem der leckagebedingte Druckabfall als Druckdifferenz gegen ein dichtes Referenzvolumen gemessen wird. Die mit diesem Verfahren minimal nachweisbaren Leckraten liegen in der Größenordnung von 10 -3  mbar*l/s. Falls das Leck nur aus einem einzigen Loch bestehen würde, so hätte dieses bei einem Prüfdruck von 1 bar einen Durchmesser von ca. 20 µm. Medizintechnische Produkte, deren Durchfluss geprüft wird, sind z.B.  Membranen, Filterelemente, Pipettenund  Ventile. Mit den Durchflussprüfgeräten kann durch unterschiedlich lange laminare Messstrecken ein Bereich von 3 ml/min bis 200 l/min abgedeckt werden. Sehr geringe Leckraten bis hinab zu 10 -6  mbar*l/s lassen sich mit Wasserstoff -Dichtheitsprüfgeräten nachweisen. Da die CETA-Prüfgeräte i.d.R. in automatisierten Serienfertigungslinien integriert sind, steht für die Anbindung eine Vielzahl gängiger Industrieschnittstellen zur Verfügung. CETA ist nach DIN ISO 9001 zertifiziert und das Kalibrierlaboratorium (D -K-19566) als DAkkS- Kalibrierlaboratorium (gemäß DIN EN ISO/IEC 17025) für die Messgröße Druck bis 60 bar (auch für vor Ort Kalibrierungen) akkreditiert.

CETA Testsysteme GmbH, Prüfung von Medizinprodukten.
CETA Testsysteme GmbH, Prüfung von Medizinprodukten.
13.09.2019
KI-unterstützte Vision-Sensoren für mehr Prozesssicherheit

Künstliche Intelligenz führt beim Einrichtungsprozess der neuen Modellreihe IV2 von KEYENCE zu hoher Prozesssicherheit in Kombination mit einer einfachen Einstellung.

Der Vision-Sensor benötigt ein Gut- und ein Schlechtbauteil und legt selbstständig Bewertungskriterien fest, die eine stabile Abfrage gewährleisten. Durch eine automatische Registrierung der Produkte mit unterschiedlichen Belichtungsintensitäten (von Unter- bis Überbelichtung) ist das System von sich aus deutlich unabhängiger gegen Fremdlichteinwirkungen als herkömmliche Vision-Sensoren. Ebenso unterstützend wirkt hierbei ein speziell entwickelter Algorithmus, der Störlichteinflüsse minimiert. Anwender  profitieren somit von Zeit- und Kosteneinsparungen durch reduzierte Einrichtzeiten, höhere Verfügbarkeit der Anlage durch erhöhte Prozesssicherheit und höhere Qualität durch schnelles Nachlernen neu auftretender Fehlerbilder. Darüber hinaus ist das System unabhängiger bei Umgebungslichtschwankungen als herkömmliche Vision-Sensoren. Selbst im laufenden Betrieb können neue Fehlerbilder einfach und schnell registriert werden, sodass diese direkt mit in die Auswertung einfließen. Sollte ein Anwender lieber selbst Werkzeuge einstellen oder erfordert die Abfrage weitergehende Informationen, wie XY-Koordinatenausgabe und Drehwinkel für robotergestütze Anwendungen, bietet der Vision-Sensor selbstverständlich die Möglichkeit, alle nötigen Abfragekriterien selbst zu bestimmen.

KEYENCE DEUTSCHLAND GmbH, IV2.
KEYENCE DEUTSCHLAND GmbH, IV2.
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