La importancia de la gran cantidad de flujo en las pruebas de detección de fugas robotizadas

Las pruebas robotizadas de detección de fugas suelen ser utilizadas en configuraciones automatizadas de detección de fugas por rastreo. Un brazo robótico mueve la sonda de rastreo hasta la pieza que se va a probar para detectar fugas del gas de prueba y su tasa de fuga. Existen dos tipos de pruebas robotizadas de detección de fugas: la prueba estacionaria de detección de fugas y la prueba dinámica de detección de fugas. En una prueba estacionaria de detección de fugas, el brazo robótico se mueve hasta una ubicación definida en la pieza y permanece allí durante un plazo específico para identificar fugas y tasas de fuga en ese punto en particular. La prueba dinámica de detección de fugas técnicamente es más complicada que la estacionaria porque el brazo robótico no se mueve hasta las ubicaciones específicas definidas previamente. En cambio, la punta de la sonda se mueve en una trayectoria continua a lo largo de la superficie de la pieza de prueba. Los factores fundamentales para obtener resultados confiables en las pruebas dinámicas de detección de fugas por rastreo son los siguientes: la velocidad a la que el brazo robótico se mueve a lo largo de la pieza de prueba, la distancia mínima necesaria para que la punta de rastreo se pueda adherir a la pieza y la cantidad de aire y gas de prueba que succiona el detector de fugas.

La prueba dinámica robotizada de detección de fugas requiere una gran cantidad de flujo

La prueba dinámica robotizada de detección de fugas tiene dos objetivos. El primero es comprobar que no haya fugas en un área mayor de la pieza de prueba, y el segundo es hacerlo lo más rápidamente posible para ofrecer el máximo rendimiento, o para cumplir con la limitación del tiempo del ciclo permitido, que generalmente es muy justo. El problema es que cuanto más baja es la tasa de fuga, más lenta es la formación de la nube del gas de prueba que se escapa, y esto hace que la detección de la fuga sea mucho más difícil.

Para la detección de fugas por rastreo, sea robotizada o manual, el aire y el gas de prueba generalmente son succionados por la punta de la sonda de rastreo con cierto flujo. La unidad habitual para este flujo de gas es sccm (centímetros cúbicos estándar por minuto). Muchos detectores de fugas por rastreo convencionales introducen un flujo de gas de tan solo 60 sccm. A veces basta con manipular la punta de rastreo manualmente con mucho cuidado, solo en unos pocos puntos de prueba, con un movimiento lento y a corta distancia desde la superficie. Pero la prueba dinámica robotizada de detección de fugas por rastreo es más compleja y demanda una mayor cantidad de flujo para garantizar una detección precisa.

Las fugas de aceite solo se detectan de forma segura con un flujo de 3000 sccm

Si un componente debe ser hermético al aceite, generalmente se prueba a tasas de fuga en el rango de 10^-3 mbar∙l/s. Recientemente, se probó en un laboratorio el efecto de la velocidad de exploración de la punta de rastreo en la detectabilidad de las fugas. La prueba se llevó a cabo con una fuga de prueba de 1 x 10^-3 mbar∙l/s y la distancia entre la punta de rastreo y la pieza de prueba fue de 6 mm. Esta distancia se seleccionó como una configuración típica de las pruebas robotizadas de detección de fugas por rastreo. Una distancia más corta desde la pieza de prueba en una medición dinámica podría dar como resultado una falta de accesibilidad o un choque con el producto, dado que las tolerancias de la pieza de prueba varían.

El resultado de la prueba extensiva fue el siguiente: los detectores de fugas por rastreo convencionales disponibles en el mercado, que succionan gas con un flujo de solo 60 sccm, fallan por completo en este escenario. La probabilidad de que estos dispositivos detecten una fuga de 1 x 10^-3 mbar∙l/s es prácticamente cero. Ni siquiera los dispositivos que funcionan con un flujo de 300 sccm son aptos para esta aplicación.

Solo un dispositivo como Protec P3000XL de INFICON, que se diseña específicamente con un flujo de 3000 sccm, cumple realmente con los requisitos de una prueba dinámica robotizada de detección de fugas. Si el brazo robótico mueve la punta de la sonda del Protec P3000XL sobre la superficie de la pieza de prueba a una velocidad inferior a aproximadamente 14 cm/s (5,5 in/s), las fugas que son relevantes para la hermeticidad al aceite se detectan y localizan con un 100 % de probabilidad. La probabilidad de detección disminuyó lentamente solo a una velocidad de prueba de más de 14 cm/s.

Requerimientos aún mayores para encontrar fugas de gasolina

Si un componente en la industria automotriz debe someterse a pruebas de detección de fugas de gasolina, las tasas de fuga generalmente son de una magnitud inferior, es decir, en el rango de 10^-4 mbar∙l/s. En la configuración de la prueba, con una distancia de 6 mm desde la superficie de la pieza de prueba, pero con una fuga de prueba de 10^-4 mbar∙l/s, ninguno de los detectores de 60 o 300 sccm encontraron correctamente una fuga de este tamaño, a ninguna velocidad de prueba. Además, cuando se utiliza el Protec P3000XL, con su muy alto flujo de 3000 sccm, la velocidad de exploración debería disminuir ligeramente. La detección dinámica de fugas por rastreo con el Protec P3000XL ofrece resultados confiables a velocidades inferiores de aproximadamente 8 cm/s (3 in/s) con tasas de detección de fugas de casi 100 por ciento.

Aislando la prueba robotizada por rastreo

Ya sea que intente realizar una prueba de detección de fugas de aceite o gasolina, e incluso para tasas de fuga menores, es importante tener en cuenta que para lograr una buena prueba robotizada de detección de fugas por rastreo es indispensable que el robot de rastreo se encuentre dentro de una estación aislada. Por motivos de seguridad, las estaciones robotizadas normalmente se encuentran en algún tipo de cabina aislada. Para obtener resultados más confiables, asegúrese de que esta cabina también proteja la sonda de rastreo robotizada de cualquier corriente de aire en el área de producción.

Conclusión

Las pruebas robotizadas de detección de fugas por rastreo eliminan el impacto de un operador humano, aunque es fundamental seleccionar cuidadosamente el detector de fugas a partir de los datos del rendimiento necesario para la aplicación específica. En muchos casos, esto significa que la prueba robotizada de detección de fugas puede detectar y localizar fugas de forma confiable solo si el dispositivo absorbe el gas de prueba a un flujo muy alto, por ejemplo, 3000 sccm.

Nuestra recomendación: consúltenos si está interesado en garantizar la calidad de sus productos utilizando pruebas robotizadas de detección de fugas por rastreo. Trabajaremos con usted para determinar cuál detector de fugas lo ayudará a lograr el equilibrio óptimo entre confiabilidad, velocidad y costo para su aplicación en específico.

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