Wie dicht ist Ihre Schweißverbindung?

Bei geschweißten Komponenten, die gas- oder flüssigkeitsdicht sein müssen, darf eine Schweißverbindung keine Leckstellen aufweisen. Herkömmliche Lecksuchverfahren, die auf Seife, einem Wasserbad oder einem Druckabfall basieren, werden sehr häufig eingesetzt. Sie haben jedoch viele Nachteile. Das genaueste Verfahren besteht darin, ein Produkt mit einem Prüfgas zu füllen und austretendes Gas mithilfe eines Lecksuchgeräts aufzuspüren. So können Sie leicht erkennen, ob es ein Leck gibt, und wenn ja, wo es sich befindet und wie groß es ist.

Wasserbad und Seife

Vor dem Wasserbad oder Auftragen der Seife wird das entsprechende Produkt bis zu einem gewissen Druck mit Luft gefüllt. Anschließend wird das Produkt in Wasser getaucht. Gibt es ein Leck, entstehen Luftblasen. Alternativ wird Seife auf die Produktoberfläche aufgetragen. An der Leckstelle entstehen dann ebenfalls Blasen. Wenn das zu prüfende Produkt während des gesamten Prüfzyklus sorgfältig und geduldig beobachtet wird, können diese Verfahren zu einem guten Ergebnis führen. Weitere Vorteile dieser Verfahren sind, dass sie kostengünstig und leicht durchzuführen sind.

Sie haben jedoch auch einige Nachteile. So hängt die Zuverlässigkeit des Prüfverfahrens sehr stark davon ab, wie sorgfältig die prüfende Person ist. Bei unregelmäßigen Strukturen können die Blasen nur schwer aus der Oberfläche austreten, an der sie sich bilden. Im Fall von kleinen Lecks können die Blasen ggf. nicht die Oberflächenspannung des Wassers überwinden. Dann sind die Lecks unter Wasser nicht erkennbar. Ein weiterer Nachteil ist, dass beim Eintauchen eines Produkts in ein Wasserbad Blasen im Wasser entstehen können, die dann an die Wasseroberfläche steigen. Dadurch könnte der Eindruck erweckt werden, dass das Produkt mehr Lecks aufweist als tatsächlich der Fall ist. Nach dem Prüfen muss das Produkt gründlich getrocknet werden, da restliches Wasser im schlimmsten Fall Korrosion und Verfärbungen verursachen kann. Wasser und Seife können auch zu einem rutschigen Arbeitsplatz führen, was ein ernsthaftes Sicherheitsrisiko darstellt.

Druckabfall und Druckanstieg

Ein Lecksuchverfahren, bei dem keine Flüssigkeit verwendet wird, basiert auf dem Messen von Luftdruckänderungen. Bei der Lecksuche über die Messung eines Druckabfalls wird das Produkt mit Luft befüllt, bis ein bestimmter Druck erreicht ist. Der Druck wird dann eine festgelegte Zeit lang überwacht. Wenn er sinkt, ist ein Leck vorhanden. Alternativ kann auch gemessen werden, ob ein Druckanstieg stattfindet. Dieses Verfahren funktioniert umgekehrt: Aus dem Produkt wird die ganze Luft abgelassen, sodass ein Vakuum entsteht. Ein Anstieg des Drucks weist dann auf ein Leck hin. Diese Verfahren sind einfach und zuverlässig und können automatisiert werden.

Das Messen des Druckabfalls funktioniert jedoch schlecht, wenn das zu prüfende Produkt ein großes Innenvolumen hat. Dies liegt daran, dass der Gasstrom durch ein Leck im Verhältnis zum großen Innenvolumen gering ist. Auch ist die Druckdifferenz schwer zu messen. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren ist, dass sich Temperaturschwankungen auf den Druck auswirken. Steigt die Temperatur während des Prüfvorgangs, werden Lecks nicht entdeckt. Sinkt die Temperatur dagegen, werden falsche Lecks angezeigt. Im Allgemeinen können Temperaturschwankungen von unter 0,1 °C schon zu falschen Messergebnissen führen. Das bedeutet, dass das Produkt nach dem Schweißen vollständig abkühlen muss, bevor es geprüft werden kann. Wenn die Schweißarbeiten zu einem festen Produktionsablauf gehören, sind zusätzliche Maßnahmen und Lagerflächen erforderlich. Darüber hinaus kann mit der Messung des Druckabfalls/-anstiegs nicht die Position eines Lecks bestimmt werden. Die Inspektion und Reparatur können daher sehr zeitaufwendig sein.

Prüfgas

Die Lecksuche mit Prüfgas liefert genauere Ergebnisse in Bezug auf Leckgröße und -position. Das Produkt wird mit einem leicht zu detektierenden Prüfgas gefüllt. Anschließend wird die Menge des austretenden Gases gemessen. Prüfungen mit Prüfgas sind nicht temperatur- oder volumenabhängig. Zudem können Sie auch eingesetzt werden, um die Position des Lecks zu bestimmen.

Die gebräuchlichsten Prüfgase sind Helium und verdünnter Wasserstoff. Der verwendete Wasserstoff ist ein standardmäßiges, sicheres Gemisch aus 5 % Wasserstoff und 95 % Stickstoff.

Die Komponente wird direkt nach dem Schweißen mit dem Prüfgas gefüllt. Die Schweißverbindung wird dann mithilfe eines Lecksuchgeräts geprüft. Wenn das Gerät eine Leckage erfasst, kann die Schweißverbindung repariert und unmittelbar danach erneut geprüft werden. Ein Prüfgas ermöglicht auch das Prüfen des gesamten Produkts in einer Messkammer. Dies geschieht unter Atmosphärendruck oder Vakuum – je nach Anforderungen an den Leckage-Grenzwert und die Prüfzeit.

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