密閉性」と「精密性」を追求するこの工業の時代において、気密性試験はもはや「漏れをチェックする」という単純なものではありません。長年、工場の生産ラインを回ってきた技術者としては、気密性の良し悪しが製品の命運に直結することが多いことを知っている。
多忙な製造工程の中で、製品が漏れているかどうかを迅速かつ正確に判断するにはどうすればいいのだろうか？ 今日はこの一見シンプルだが、非常に専門的な話題について話そう。
I. 現場から実験室まで：気密性試験のための多次元プログラム
裸眼検出法
- 石鹸水テスト： これはおそらく最も古く、最も直感的な方法であろう。漏れが疑われる箇所に石鹸水をかけ、泡が出れば間違いなく「作動」している。この方法は低コストで操作が簡単で、現場での迅速な判断に適しているが、精度に限界があり、より明らかな漏水しか検知できない。
- 水中探知方式： 膨張・加圧した製品を水に浸し、製品の表面から気泡が抜けていくのを注意深く観察する。この方法は石鹸と水よりも直感的だが、操作が比較的面倒で、水に触れることができない電子製品など、水を怖がる部品には適用できない。
プロ仕様の精密検査
- 気密ゲージテスト： プロフェッショナルの利用気密試験装置直圧式、流量式、差圧式などの試験装置。これらの「プロ」は、はるかに高い精度と信頼性で定量的な漏れデータを提供する。フォーチュン500に名を連ねる多くの顧客の生産ラインに標準装備されており、ミリ秒単位で高精度の検査を行うことができる。
- ヘリウム検知器検出： これは「高級プレーヤー」と考えられている。ヘリウム分子は非常に小さく、通常のガスが通りにくい小さな隙間にも入り込むことができる。ヘリウムをトレーサーガスとして使用し、その濃度変化を検出することで、ミクロンレベルの漏れを検出することができる。コストは高くなるが、航空宇宙や医療機器のような高精度の分野では今や標準となっている。
II.定性的から定量的へ：気密性の科学的判断
かつては、気密性試験は経験豊富な熟練者による「感触」判断に頼ることが多かった。しかし、現代の精密製造環境においては、それだけでは不十分である。
プレシジョン・エンジニアリングの気密試験機特定の試験圧力と漏れ圧力の基準を設定することで、完全な自動試験プロセスを確立しました。 判断基準も、「漏れているようには見えない」という漠然としたものから、正確な数値の比較に変わった。テスト結果のリーク値が、設定されたリーク圧の基準値以下であれば、気密性は良好とみなすことができ、リーク値が基準値を超えていれば、空気漏れの問題があることを示している。
精密エンジニアリング気密試験機マイクロ、ミディアム、ラージリークの具体的なリーク値を表示。
III.業界内外の論争：厳しさとはどの程度か？
興味深いのは、「どの程度の漏れが空気漏れとみなされるのか」という問題に関して、業界によって基準が大きく異なることだ：
家電業界では毎分数ミリリットルの漏れを許容するかもしれないが、半導体製造では、年間0.1%を超える漏れは致命的な故障とみなされるかもしれない。
プレシジョン・エンジニアリングの経験豊富なエンジニアはいつもこう言う。絶対に漏れないシステムというものは存在しない。「この声明は、気密性試験の核心にある哲学を物語っている。必要なのは絶対的なシールではなく、特定の用途のニーズを満たすシール性能である。
IV.問題から解決策へ：漏水後に何をすべきか？
漏れを見つけることは最初のステップに過ぎず、問題を解決することが最終目標です。プレシジョンエンジニアリングの長年の業界経験によると、一般的な漏れの原因は以下の通りです：
- 材料の老化や変形
- 不均一なシール面
- 不適切な設置による応力集中
- ボルトトルクのばらつき
- 不適切なシール選択
このような問題の解決方法はさまざまである。Oリングを交換するだけで問題が解決する場合もあれば、シーリングシステム全体を再設計する必要がある場合もあります。私たちプレシジョン・エンジニアリングは、試験装置を提供するだけでなく、製品の気密性をあらゆる側面から保証するため、材料の選定から構造の最適化まで、お客様に体系的なシーリング・ソリューションを提供しています。
V. 基本に立ち返る：気密性試験の今後の発展
インダストリー4.0の進展に伴い、気密性試験もインテリジェンスとネットワーキングの方向に発展している。生産中のリアルタイム気密性監視を実現するため、オンライン監視システムを採用する企業が増えています。人工知能アルゴリズムも分析システムに導入され、潜在的な漏水リスクを予測できるようになっています。
しかし、どんなに技術が発達しても、気密試験の本質は製品の性能と安全性を確保することに変わりはない。シンプルな石鹸水テストから複雑なヘリウム検出システムまで、私たちは同じ目標を追求しています。
概要
エンジニアとして、私はいつもこう考えてきた。最高の気密設計とは、「多すぎず、少なすぎず」ちょうどいいものである。 結局のところ、過剰な設計は無駄なコストを意味し、過小な設計は品質のリスクを意味する。この卓越性の時代において、このバランスを見つけることは、私たちの共通の追求かもしれない。
気密性試験や水密性試験のニーズについては、精密エンジニアリングの気密性ウェブサイトをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください！
原文ママ 本稿の執筆者深センJingchenggongke技術Co., 株式会社テクニカル・チームが執筆。データソース精密エンジニアリング社内のテストデータと顧客事例。
