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嘉峪检测网 2018-04-19 10:15
当涉及到汽车、卡车、重型设备、越野车辆和一些农用设备的生产过程时，即使是最小的泄漏问题，也应当尽早发现并将其解决，这样才能最大程度减少召回相关产品引起的费用损失。
泄漏检测在整个制造过程中都非常重要，特别是在总装线上显得更加重要。提供快速、简单、易于操作的泄漏检测是确保产品质量和客户满意度的必要条件。
从源头上查找和修复泄漏问题，不仅对于车辆的初始质量控制至关重要，而且对整个产品生命周期的质量和使用寿命也是非常重要的。
什么是泄漏？
泄漏的定义相对比较简单，例如在锻件、铸件、管材、吹塑容器或聚合物软管中出现孔洞、裂缝或孔隙等情况就会导致泄漏。在车辆等设备的总装过程中，泄漏通常是由于缺少密封或密封位置错位、缺少O形圈、存在异物或未完全拧紧而造成的。
当铸件中存在泄漏点时，泄漏的尺寸可能只有分子尺寸大小（尤其是出现在铝材料上的泄漏点）。从源头上查找和修复这些泄漏点，不仅有助于各部门对相关产品进行测量、报告以及评分，而且对整个产品生命周期的质量和使用寿命也是至关重要的。
在哪里发现泄漏？
虽然在整个生产过程中都可以进行泄漏检测，但当车辆的燃油和空调等系统的所有部件都安装完成时，应在总装线上再进行最终检查。
无论是轿车、越野卡车、重型设备还是农用车辆等，燃油系统和空调系统都受到了严格、广泛的监管。出于安全和管理方面的原因，在车辆从总装线上落地之前，有效确定燃油系统和空调系统中的泄漏问题是特别重要的。
以前是如何检测泄漏问题的？
从历史上看，先后共有几种检测方法被用于检测泄漏问题。其中最常见的两种是气泡测试和压力衰减测试，但这两种检测方法都不适合用于最终的质量检查。
对于许多类型的组件，气泡测试一直是经常使用的方法，但是它不适合在总装线上使用。气泡测试可以通过将密封部件浸入水中进行检测，或者用水、肥皂溶液喷洒在待检测零部件上——这几乎不可能在总装线上使用。在0.6sccm（1.0×10-2atm-cc/sec）的泄漏速率下，气泡形成大概需要1.5秒。对于1.0×10-5atm-cc/sec（接近2克/年的制冷剂泄漏规格）的较慢泄漏，可能需要25分钟形成单个气泡。使用水肥皂溶液涂抹零件甚至整个引擎，然后等待形成气泡则可能需要更长的时间，如几个小时，并且之后还需要进行视觉验证。
此外，喷洒的水肥皂溶液可能会造成湿滑，为工作区域带来不安全因素，例如容易引起工作人员滑倒等。水和水肥皂溶液还可能会损坏电气传感器和相关电学部件。
压降或衰减测试需要对零件进行密封并等待可观察到的压力差异。压降测试也可能受到塑料部件“蠕变效应”带来的不利影响。这两种检测方法都很耗时，而且这些方法的一个主要缺点是对温度和湿度有较大的依赖性。
使用诸如氦气或其他一些混合气体（通常为5％的氢气和95％的氮气）进行泄漏检测也是众所周知的方法之一，而且该方法还可用于在压力或真空条件下对单个部件进行检测。
压力衰减、气泡测试或单件气体测试等等这些方法中的任何一种，都适合在生产线的末端使用，例如测试从燃料系统泄漏的碳氢化合物或来自空调系统的碳氟化合物。
据业内人士透露，在总装线上，不到三分之一的汽车原始设备制造商会继续使用气泡或压力衰减测试。但是在汽车行业之外，高达80％的制造商会依靠这些常规的测试方法，特别是在检查空调系统时。
制冷和空调行业在生产过程中采用这些方法检测泄漏的历史已经长达十多年了。由于美国环保局的相关规定和一些易燃制冷剂的潜在迁移现象，汽车行业现在正逐渐在总装线中采用工业级泄漏检测设备。
先进的制冷剂技术
尽管人们一直有对气候变化的担忧，但到目前为止，还没有制冷剂泄漏测试的行业标准。虽然有SAE J规范的指导原则，但在有些情况下仍然没有任何相关要求说明。
1995年，最著名的汽车制冷剂从R12（氟利昂）变为了R134a。R134a最近又被一种更环保的制冷剂R1234yf所替代。然而，一些欧洲制造商目前又在尝试转向使用纯二氧化碳的R744制冷剂。
R134a的泄漏要求是每年1.0x1.0-5mbar-l/s或少于3克，而某些制造商仍在使用气泡测试的话，是几乎检测不到这样的泄漏量的。R1234yf和R134a的系统压力约为300PSI，但有些制造商认为R1234yf易燃，而且它的成本花费大约是原来制冷剂的10倍以上，因此，使用R1234yf的成本及其可燃性使得泄漏检测变得更加关键。
虽然R744（二氧化碳）是不易燃的，但它需要2000PSI的系统压力。R134a的全球变暖潜能值（GWP）为1300，R1234yf将GWP降至4，而R744在GWP中则属于中间水平。
氦气、压力衰减和嗅探器泄漏检测
目前，一些供应商使用氦气测试来确保OE制造商以每年2~5克的最大期望泄漏率来接收无泄漏组件（例如软管、蒸发器、冷凝器、干燥器、压缩机等）。然而在总装线期间，一些制造商会继续使用压力衰减测试，这只能发现每年1000~10000克的泄漏情况。其他一些供应商会使用具有不同测试速度（有的高达100％）的嗅探器检查泄漏情况，但并不是进行批量测试。
当在装配线上进行测试时，可以发现各种问题，包括由于振动、压力和温度而导致的焊后钎焊接头失效等。其他一些泄漏情况通常是由于部件缺失、压碎、切割，甚至是O形圈有杂质而造成的。每个接头或连接点可以由操作员进行测试或者由机械自动测试。
燃油泄漏测试的先进技术
汽车的电子燃油喷射（EFI）技术开始于20世纪70年代中期，但是最近更高的燃料效率和更严格的排放标准要求导致汽油直接喷射（GDI）燃料系统日益取代了EFI技术。
在一些一线供应商的生产过程中，通常利用氦气检漏方法对GDI组件进行泄漏测试。虽然GDI提供了更好的燃油经济性和更大的排放控制力度，但燃油输送压力已经从100~200PSI增加到2000PSI甚至更大。
全组装燃油系统的生产线测试则一般需要用到嗅探器来进行泄漏检测。
适用于多种测试要求的装配线解决方案
理想情况下，制造商可以同时测试泄漏的燃料和制冷剂，无论是柴油、汽油、气体燃料，R134a还是R1234yf等。由于R134a被R1234yf所取代，在同一生产线上的车辆可能会使用了新旧不同的制冷剂，能够检测两种制冷剂的泄漏检测器同时也能够清楚地区分它们，这对于混合生产线来说有很重大的意义。在20秒或更短的时间内同时测试燃油和制冷剂泄漏已经变为可能，北美有三条生产线目前正在进行这种类型的测试。
R134a的压力约为300磅/平方英寸，但其全球变暖潜能值约为每年1300克，所以R134a很可能会在2020年之前停产。替代R134a的制冷剂（如R1234yf）被认为是易燃品，也必须在防漏的环境下运行。
高压燃料系统对汽车制造商来说是一个特殊的挑战，没有人希望高压燃料直接喷射到热引擎上。
今天，装配厂的质量控制经理正在寻找最先进的“嗅探器”设备，以检测移动式空调系统中的制冷剂泄漏，以及最终装配线上的直喷系统中的燃料泄漏。
来源：AnyTesting
