氦气气密在轮毂中的应用2.docVIP

氦气气密在铝轮毂中的应用 尹洪武 山东滨州盟威戴卡轮毂股份有限公司 【摘　要】随着现代汽车的发展，铝合金轮毂由于其重量轻、散热好、外观美观等诸多优点逐渐代替钢轮毂。铝合金轮毂一般采取低压铸造技术，在铸造过程中可能会出现砂眼。但是用肉眼很难看出。如果不做气密性检测，那么如果有砂眼的话，装上轮胎后就很容易漏气，如果汽车是在高速行驶，就有安全隐患。所以对铝合金轮毂气密性的检测要求非常严格,要求每件轮毂在出厂前都要进行气密性检测。目前大多数国内轮毂厂家采用的是水密检测轮毂漏气。近几年氦气气密逐渐成为检测铝合金轮毂漏气的主要方法。本文主要论述了我公司在气密性检测方面中的氦气气密性试验机使用的情况及故障排除分析。 【关键词】氦气气密机；氦气；校准；铝合金轮毂；漏气；真空泵；压缩机；回收 一、概述 铝合金轮毂专用全自动氦气气密性试验机是用于检测铝合金轮毂是否漏气的全自动检测设备。该设备的主要原理为：在进料口轨道上，当检测到有轮毂时，机械夹爪自动对轮毂进行中心定位，使轮毂处于中心位置后，由机械手自动把轮毂取到抽真空位置的位置上，当真空检测装置检测到有轮毂时，就会自动进行合拢形成真空室，然后由密封罩内的上下密封垫将轮毂压紧后自动对轮毂的外部及内部抽为真空，当抽真空值达到设备设定的真空度要求值时，在轮毂外部自动输入定量的氦气混合气，使轮毂内外部达到设定的压力值。如果轮毂有漏点，氦气就会在轮毂有缺陷的点漏出，然后泄露的气体就会被抽到氦气质谱捡漏分析仪中。氦气质谱捡漏分析仪模块探头上有氦气体分子检测传感器，该传感器是有某种特殊的半导体材料制成，用于检测气体的分子含量。当气体中不同含量的氦气分子接触到传感器时，传感器就会产生不同的相应的微小电压变化，此电压变化信号经过放大A/D转换后，形成相应的数据。通过检测混合气体中氦气微量元素的含量，氦气质谱捡漏分析仪内置程序就会根据检测到的气体含量数据进行分析，自动分析出被检测的铝合金轮毂内部的泄漏率及泄露值得多少，然后进行测量值与设定值比较，从而判定被检测的铝合金轮毂是否合格。机械手自动进行分拣，把判定合格或不合格的轮毂放到不同的周转出口。 主要构成有：氦气渗漏检测分析仪系统、真空泵装置、测试密封装置、测试气体回收装置、精度校准、传送到测试场所的辅助装置、上、下载工件系统、分类系统、气动系统和电气控制装置及程序控制中心。 二、详细介绍 （一）针对铝合金轮毂气密性检测目前主要有两种检漏方法： 1、第一种方法是利用水做检测介质。其检测原理是通过外力将铝合金轮毂内侧、外侧用密封盘封闭,然后将轮毂及密封盘浸入水中,然后通过向铝合金轮毂内部冲入5.5bar压力的空气，由于铝合金轮毂是被封闭的,空气在轮毂内部会形成压力,导致轮毂内腔的压力升高,压力在轮毂内腔中保持最少30秒，如果轮毂轮辋有漏孔,压缩气体会从漏孔处泄露出来,在水中形成气泡，即气泡检漏法。国内大部分铝合金轮毂厂采用这种检测方法。其缺点是在密闭过程中,压缩气体压力如果过高或者气体在瞬间释放就会形成爆炸,容易对设备及人员造成伤害;其次是泄漏率不能以数据形式给出,只能根据气泡大小、形式以及气泡的形成速率粗略判定,如出现气泡小、形成速度均匀、气泡持续时间长的现象,意味着漏率在10-5×10mbar.l/s。在正常检测时，检测人员必须目不转睛的盯着在水中旋转的轮毂，如果时间过长检测人员的眼睛就会疲劳，有微小的气泡冒出时有可能看不清楚，从而导致漏气的铝合金轮毂出厂，给客户造成安全隐患。 2、第二种方法就是我公司采用的以氦气做检测介质，全自动氦气气密性试验机。其优点： （1）、检测精度高：由于氦气的本底噪音低，分子量及粘滞系数小，易通过漏孔并易扩散；并且氦气是惰性气体，不腐蚀设备。采用的氦气质谱检漏仪检测泄漏值能达到5×10mbar.l/s 。并且能够把检测合格及不合格的铝合金轮毂自动区分到不同的的地方，减少了轮毂的质量风险和由于微小漏气造成的安全隐患。 （2）、由于氦气气密检测设备是全自动设备，因此不需要人工搬运铝合金轮毂，工厂实现了自动化，减少了人工成本。 （3）、生产效率大幅度提高：每班次检测铝合金轮毂1300只，每年检测1300（只）×3（班次）×365（天）=1423500只铝合金轮毂。使用水做介质的水气密机每班次检测铝合金轮毂300只，每年检测300（只）×3（班次）×365（天）=328500只铝合金轮毂。生产效率每年增长1423500只-328500只=1095000只。 （二）全自动氦气气密性试验机结构图： 压缩机增压缸 压缩机 增压缸 混合气罐 混合气罐 回收袋密封罩气缸 回收袋 密封罩气缸 质谱仪前级泵 质谱仪前级泵 质谱仪 质谱仪 上密封垫 上密封垫 回收真空泵密封罩MS 回收真空泵 密封罩 MS 抽密封垫真空泵被检测铝轮毂 抽密封垫真空泵 被检测