可靠的汽车零部件密封检测技术

可靠的汽车零部件密封检测和涡流探伤技术美国Uson(优胜)公司最值得信赖的测漏专家全球最大的密封/流量检测系统供应商优胜公司简介v美国优胜公司于1963年在德州休斯顿成立v40年以来一直是北美汽车工业密封检测领域的领导者v纳斯达克上市公司-Roper工业集团子公司Uson的成功来自于客户的信赖3万余套Uson测试仪器被应用在世界各地;150条动力总成生产线的应用经验中国部分客户控制系统/油轨/排气等30Testra1200德尔福国内各厂发动机装配线9Q620重庆渝安发动机变速箱10Q6000/1100陕西法斯特发动机机加/装配线20Testra1100鄂尔多斯发动机有限公司柴油机6Q620/Vector云南内燃机发动机装配线23Q620/622南汽名爵发动机发动机装配线10Q620淮海发动机发动机机加/装配线10Q620/622/6000东安发动机发动机短缸体1VectorFAW-Volkswagen发动机装配线51100/Prex长安福特发动机/变速箱104000/Vector上汽通用东岳发动机机加/装配线24Vector上汽通用五菱(SGMW柳州/青岛)发动机机加/装配线504000/Vector上海通用（SGM）中国部分客户汽车零部件、工业、医疗1000在中国客户应用总计墨盒4Vector广州Kodak煤气阀10Q6000/Vector珠海MashallGas水龙头21Q6000广州Moen空调散热器6Q623福特散热器汽车配件60Q620/3000Bosch/UAES国内各厂心脏导管3Sprint-LCMicroport医疗汽车空调8Q620上海贝尔热系统进气歧管/节流阀25Q620/626/1100SIMENSVDO上海/芜湖/长春车灯14Testra1100上海小糸车灯涡轮增压器4Q6000Helical变速箱零件18Testra1100上海交运车灯40Q620Hella车灯Uson的信心来自于丰富的应用经验40余年支持汽车项目的经验Uson为客户提供提供:Ø客户化的测试方案Ø高品质的测漏仪Ø高质量的售后服务Ø项目支持Ø应用评估Uson丰富的产品系列可以满足客户任何检漏需求ØVectorØTestraØQualitekØQualichekØSprintØPrexØZetecØQualipak概要-选择合适的试漏方法-如何确定泄漏测试指标-关于温度补偿-如何制作/挑选标准样件-泄漏测试的验收标准-简介两款新型Uson检漏仪-涡流探伤简介选择合适的试漏方法常用的试漏方法n水浸法n肥皂泡法n电子空气检漏仪-直压法（压降法）-压差法（压降法）-流量法（质量流量、层流管式）-真空（负压）法n示踪气体检测压力降法-压力/时间变化曲线图选择合适的试漏方法直压测漏法-由于简单，这是最常用的检漏方法。在检测过程的充气和稳定阶段，Uson压力传感器会监控空气压力的变化。在测漏阶段，检测仪会调用存储的无泄漏零件（主控零件）的压力损失特征曲线，将被测产品零件的特征曲线进行比较选择合适的试漏方法压差下降法-由于此测漏方法需使用压差传感器，因此需要一个参考压力腔。主控零件与参考腔之间的压力变化特征曲线存储在检测仪中，然后于被测的生产零件的特征曲线进行比较。选择合适的试漏方法质量流量检测法-这种流量检测法是用加热的电子元件测量经过该元件处的气流所造成的热量损失，该气流是由于被测零件存在泄漏，在压力稳定后继续流向被测零件的空气。选择合适的试漏方法层流管式流量法-充满管道的气体流经管道内的节流件时，如图所示，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。选择合适的试漏方法提示：注意区别质量流量和层流管式检漏仪。在试漏技术要求中要注明采用“质量流量法”，大流量传感器。层流管式（体积流量法）特点：-结构简单，价格低廉-重复性低，精度差-适合要求不高的流量监测（如燃油系统）-不适合大部分零部件的密封性检测选择合适的试漏方法压力/真空腔测量检测-这种检测方法需要使用气密性空腔，在检测过程中将被测零件封在其中。安装压力传感器，测量腔内的压力。然后对零件或空腔充压。系统测量腔内压力是否变化。检测用的气源始终是已知的固定量气体。这项技术特别适用于密封的、无法直接冲压或排气的零件。选择合适的试漏方法直压/压差/流量法总体特点对比选择合适的试漏方法较高否快较快较好较差最宽质量流量法一般是较慢较快较差最好有限压差法一般是较快快较好较好较宽直压法大容积小容积成本受容积变化影响检测速度稳定性重复性精度测量范围案例1，发动机缸盖气门试漏测试技术指标：被测零件：4进/4排气门测试容积：50ml测试压力：150kpa泄漏率：70cc/min测试时间：30s推荐方法：直压或流量法选择合适的试漏方法较高-5x8=40秒好满足满足流量法一般-8x8=64秒差满足不满足压差法一般-2.5x8=20秒好满足满足直压法成本受容积变化影响检测速度稳定性重复性精度测量范围案例2，刹车气室试漏测试技术指标：被测零件：刹车气室测试容积：2L测试压力：9bar泄漏率：8cc/min测试时间：150s推荐方法：压差法选择合适的试漏方法较高-快差较差满足流量法一般-较快好满足满足压差法一般-较慢差较差满足直压法成本受容积变化影响检测速度稳定性重复性精度测量范围选择合适的试漏方法案例3，自动变速箱整机试漏测试技术指标：被测零件：变速箱测试容积：4L测试压力：5psi泄漏率：40cc/min测试时间：33s推荐方法：流量法较高否32.5秒好满足满足流量法一般是满足满足压差法一般是满足满足直压法成本受容积变化影响检测速度稳定性重复性精度测量范围结论：l没有一种检测方法相对所有测试而言是最好的，只有最合适的l需要和能够全面应用这些技术的公司合作l选择测试方法严格从以下方面考虑：-被测零件：容积/材质-工艺要求：泄漏测试的目的-技术要求：压力/泄漏率/节拍-环境影响：温度/湿度/气源选择合适的试漏方法1，确定合适的测试压力l测试压力通常选择零部件实际工作状态下的压力l测试压力也可根据实际情况调低，如：是否有足够压力的气源、安全性、密封夹具设计的考虑2，确定合适的泄漏率l有时设计工程师很容易会讲：“零件应该无泄漏”。然而,这就像要求没有尺寸公差一样，没有一点偏差！如何确定技术指标2，确定合适的泄漏率（续）l世界上“无泄漏”的概念是不存在的。“无泄漏”是指无液体泄漏，而不是无气体泄漏。l每个零件都有一定数量的空气泄漏点。当我们说零件无液体泄漏时，我们就可以据此定义一个空气泄漏率。l最大泄漏值通常表示为在一定测试压力下泄漏率为多少cc/min。如何确定技术指标2，确定合适的泄漏率（续）如何确定技术指标空气液体2，确定合适的泄漏率（续）l我们要达到液体的不泄漏。首先要确定液体的种类。l由于液体粘性和表面张力的不同，泄漏率会不同。-针对汽油的空气泄漏率通常为1–5cc/min.该最大允许空气泄漏率足以防止汽油泄漏。-最大泄漏率15cc/min足以防止自来水的泄漏。-对发动机冷却液(乙二醇和添加剂)，更大的泄漏率是允许的，通常是30-50cc/min.如何确定技术指标2，确定合适的泄漏率（续）l最大允许泄漏率是经验值，无统一标准，无计算公式可推。l初始泄漏率设定一般参考同类产品。l即使是同类产品，泄漏率也会不同-环境影响（温度、湿度）-工艺设计、结构不同-材质不同l最终泄漏率的设定一般在试生产阶段如何确定技术指标l温度的变化会导致气体压力的变化l温度的影响来自二方面：环境温度、工件温度l温度补偿的方式：-调用不同的补偿值（如室温上、下午；冬、夏）-统计法（适合有规律的变化）-监测压力变化法-红外温度探头法l直压和流量法优于压差法避免了工件和参考腔温度不一致的影响l温度补偿并不能完全消除温度影响无法补偿温度突然变化关于温度补偿LeakRatevs.Temp(Degc)foranAluminumCylinderHeadUsingPressureChangevs.ContactProbeTempCompw/Q-DiffDifferentialPressureDecayTestWithoutReferenceVolume-0.06-0.04-0.020.000.020.040.0647.737.332.329.527.826.826.125.725.325.124.824.624.524.324.124.023.923.723.623.523.423.323.323.323.423.623.223.223.122.722.222.222.422.522.8Temperature(degc)LeakRate(sccm)PressureChangeTempCompCalculatedLeakRatewithoutTempCompContactProbeTempCompTestNumber1-500关于温度补偿l标准件-“零泄漏工件”，视为零泄漏的标准工件l标准件是用于试漏系统标定和校验的工具l标准件必须是来自生产线的被测工件l标准件要做特殊标记，安全放置l标准件要定期检查如何制作/挑选标准样件什么是标准件如何制作/挑选标准件l涂胶/焊接密封被测件（如发动机总成缸盖气门试漏）l在30-50个被测件中挑选空气泄漏量最小的作为标准样件。Uson有专门的“密封测试”程序用于这项工作。l含浸密封法-须将工件交专业厂家处理（如缸体）含浸密封是真空过程，可密封铸件中的微孔，粉末冶金件，陶瓷，塑料和其他多孔性物质。真空设备可抽空微孔中的空气，用低粘度密封剂可完全填充这些内部微孔和潜在的泄漏途径。如何制作/挑选标准样件l重复精度才能综合反映试漏系统的测试可靠性l影响测试精度的因素-试漏仪精度-气体管路-密封元件-密封夹具关于试漏的验收标准A.重复性测试：常用标准偏差法和极差值法1，标准偏差法重复性指标以系统的测量能力指数Cg来评定,要取得Cg值需要将全密封的标准件在设备上重复测量50次（最少20次），记录每次的测量值，可求Cg值：Cg=0.2T/4S其中T为被测量产品的最大允许泄漏率，S为标准偏差。Xi–第i次测量值；＿X–测量结果的平均值；n-测量次数；关于试漏的验收标准A.重复性测试：1，标准偏差法（续）以测量能力指数Cg做为评定指标的评定方法实质是以标准偏差为基础的。1999年8月，全球10家著名汽车厂商（包括德国大众，美国福特，宝马，克莱斯勒，菲亚特，欧宝，奥迪等）共同拟定了一个称作《测量能力的技术标准》，其中关于测量能力指数Cg=1.33时可判定检测系统具有合格检测的能力，重复性试验次数为50次。在此要求下测量系统的可靠概率已经达到95%的水平。关于试漏的验收标准A.重复性测试：1，标准偏差法（续）有时候也采用Cgk指数来评定测量系统重复性的，在这里Cgk也被称作测量能力指数：，其中。式中Xr是被测量值X的真值。Cg是用于评定重复性的一项指标，取决于测量过程中的随机误差；而Cgk则不但考虑了随机误差，还计入了系统误差的影响，体现了对检测设备不确定度的评定。简单的理解为Cg表示的重复性的概念，而Cgk表示了准确性的概念。关于试漏的验收标准A.重复性测试：2，极差值法极差值法是目前国内很多最终用户对于泄露检测设备验收采取的方法。其特点是测试工作量小，数据处理简单。根据测量取得若干数据Xi（i=1～n），求得极差值：R=Xmax-Xmin这里n一般取10次，一般评定的要求为R/T*100%=10%；这里需要注意的是采用极差值法在满足其标准的情况下，其可靠性也要比采用测量能力指数Cg=1.33时低20%左右。关于试漏的验收标准B.系统重复性再现性的评定l重复性主要反映了测量仪器自身误差的影响，而再现性则反映了整个测量过程的影响。l如果是手动测量，人工介入比较多的时候，特别需要考虑再现性的问题。l国外普遍采用GR&R法来评定整个测量系统的再现性。l重复性和再现性评定方法一般适用于手动检测过程，对自动或者半自动测量这种受人为因素