5 consejos para las pruebas robóticas de fugas

En muchos procesos de manufactura, la detección de fugas mediante rastreadores robóticos brinda pruebas eficientes, confiables e independientes del operador. Los detectores de fugas con rastreadores modernos determinan si algún gas de prueba se escapa de alguna fuga. Determinan el tamaño exacto de la fuga y en dónde se localiza. La detección de fugas con rastreador sirve para asegurar que las uniones entre los componentes ya armados sean herméticas. Por ejemplo, en la ingeniería automotriz, una aplicación típica es la prueba de fuga de componentes previamente armados de aire acondicionado, antes de que se instalen en el vehículo, para asegurar que no se escape el refrigerante del sistema de aire acondicionado por muchos años. Para lograr la máxima eficiencia, tiene sentido automatizar muchas de estas tareas de pruebas en entornos de producción mediante robots que muevan la punta de la sonda del detector de fugas por rastreador.

1. Los robots no son humanos

En las pruebas manuales de fuga con rastreador, el operador debe sostener, o guiar, la sonda a una distancia adecuada sobre la superficie del componente que se va a probar: lo suficientemente cerca sin tocar o dañar la superficie. En caso de operadores experimentados, no hay problema para compensar cualquier tolerancia del componente. Pero los robots no son humanos, el brazo de un robot no percibe las pequeñas diferencias entre componentes. Por lo tanto, siempre se debe programar para mantener cierta distancia segura de la superficie. Sin embargo, la distancia segura se debe mantener al mínimo posible, pues al aumentar la distancia desde la fuga, aumenta el riesgo de dejarla pasar. Los detectores de fugas con flujos más altos normalmente pueden manejar una distancia más grande que los detectores de fuga con flujos bajos.

2. Lo que funciona al estar fijo puede fallar al moverse

El problema de las distancias muy grandes es aún más agudo si la sonda no está sostenida de forma estática sobre un punto definido, sino que se debe mover por una superficie más grande, por ejemplo, a lo largo de soldaduras o sellos. La velocidad, distancia de la superficie y flujo del gas son factores decisivos, especialmente cuando se prueba en comparación con tasas de fuga comparativamente pequeñas, como 10^-3 mbar∙l/s para descartar fugas de aceite. El detector de fuga con rastreador debe percibir el aire con un cierto flujo de gas para poder detectar el gas de prueba que se escape. Los detectores de fugas con rastreador convencionales que funcionan con un flujo de gas de únicamente 60 sccm (centímetro cúbico estándar por minuto) no pueden detectar fugas de aceite a una distancia de la superficie de 6 mm, aunque la punta de medición siga completamente estática sobre la fuga. En contraste, los dispositivos con un flujo de gas alto de 3000 sccm detectan estas fugas el 100 por ciento del tiempo, incluso durante las pruebas de fuga con rastreador dinámico. Un flujo de gas alto es esencial para las pruebas robóticas de detección de fugas con rastreador.

3. Mientras más baja sea la tasa de fuga límite, menor será la velocidad posible

Si se debe asegurar la hermeticidad al aceite de un componente, se requiere una prueba con tasas de fuga que esté en el rango de 10^-3 mbar∙l/s. Sin embargo, a menudo las tasas límite de fuga deben ser incluso menores. Por ejemplo, si se debe evitar que los combustibles líquidos se escapen de los componentes en ingeniería automotriz, la prueba se debe realizar considerando una tasa de fuga en el rango de 10^-4 mbar∙l/s. Probar tasas de fuga menores es un reto en las pruebas de fugas robóticas dinámicas. A menudo tiene sentido reducir la velocidad de la sonda de medición. La experiencia ha demostrado que en un ejemplo como el nuestro, con una distancia de seguridad de 6 mm de la superficie, se aconseja una velocidad de escaneo de no más de 10 cm/s, incluso si el detector de fuga funciona con un flujo de gas alto de 3000 sccm.

4. Seleccionar el gas de prueba adecuado para el uso previsto

El gas de formación (una mezcla no combustible de 95% nitrógeno y 5 % hidrógeno) y el helio son probablemente los dos gases de prueba más comunes. La ventaja del gas de formación es su alta disponibilidad y su bajo costo. Sin embargo, en algunas aplicaciones, el helio es la mejor opción. En nuestro ejemplo (prueba de fuga de aceite con rastreador dinámico a una distancia de 6 mm a 10^-3 mbar∙l/s), el helio permite mayores velocidades de escaneo y un rendimiento más alto, en comparación con el gas de formación. Por lo tanto, vale la pena elegir sus prioridades: un menor costo del gas de prueba, o una velocidad de proceso mayor.

5. Solo el cierre completo protege contra las corrientes de aire

En muchos entornos de producción, hay cierta corriente de aire de forma natural. Desafortunadamente, el viento es el enemigo natural de la detección de fugas: siempre existe el peligro de que la corriente de aire rápidamente disperse el gas de prueba, y por lo tanto evite que se pueda detectar de forma confiable y segura la ubicación de una fuga. Debido a esto, tiene sentido cerrar bien el área en la que se realizará la prueba. En las pruebas de fugas con rastreador dinámico, el brazo del robot a menudo está encapsulado por razones de seguridad, pero la confiabilidad de la detección de fugas con rastreador manual también aumenta considerablemente al encapsular la estación de prueba. Aunque los dispositivos de prueba con un flujo alto de gas siempre ayudan a reducir los problemas ocasionados por posibles corrientes de aire, encapsular la estación de detección de fugas con rastreador siempre es buena idea, para asegurar la máxima eficiencia.