德國博世集團(tuán)裝配系統(tǒng)及專用設(shè)備內(nèi)部供應(yīng)商PA-ATMO，在遍布全球的8個工廠中主要進(jìn)行測試技術(shù)、裝配技術(shù)、加工工藝以及服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的解決方案的研究開發(fā)。 在過去的三年中，博世已經(jīng)驗(yàn)證了英福康T-Guard檢漏傳感器的可靠性，而且在去年，由來自斯圖加特的研究小組又將T-Guard檢漏傳感器成功地應(yīng)用于博世其他不同產(chǎn)品的檢漏測試當(dāng)中。
汽車及其零部件行業(yè)的成本壓力都相對較高，為保證在行業(yè)內(nèi)的競爭力，公司需要不斷對生產(chǎn)過程及配送過程進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，同時還必須相應(yīng)的提高在安全、質(zhì)量以及環(huán)境兼容性等方面的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。面對這些挑戰(zhàn)，生產(chǎn)部門在必須做到對每一個零部件進(jìn)行充分檢測的同時，還要保證不增加生產(chǎn)成本，這些內(nèi)容也正是PA-ATMO測試工程部門的工作重點(diǎn)之一。
例如，針對特殊的天然氣燃料發(fā)動機(jī)，博世研發(fā)的專用氣體噴射和發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，就需要更新型的檢漏方法。在博世Bamberg工廠，汽油系統(tǒng)部門正在生產(chǎn)的一種用于雙燃料發(fā)動機(jī)（汽油及天然氣）的新型氣體噴射閥，需要在生產(chǎn)的最后進(jìn)行氣密性檢測。此前，博世一直使用的是傳統(tǒng)的真空箱氦檢技術(shù)。“許多用到檢漏系統(tǒng)的生產(chǎn)過程，尤其是需要達(dá)到低漏率的情況，真空檢測是一個重要檢漏方法。”博世研發(fā)工程師Franziska Seitz說道，“真空箱氦氣檢漏的檢測極限可以達(dá)到1x10-11 mbar l/s，但是此技術(shù)需要用到高敏質(zhì)譜儀、真空箱以及渦輪分子泵等超高科技產(chǎn)品，其前期投入和運(yùn)營成本都相對較高。”
“此外，渦輪分子泵和高敏質(zhì)譜儀需要進(jìn)行頻繁的保養(yǎng)，也會產(chǎn)生相應(yīng)的費(fèi)用，”Seitz女士補(bǔ)充道，“而且在空間占用及靈敏度方面也有些配置過度，我們只需要檢測4 x 10-4 mbar l/s的漏率，而用真空箱氦檢就像是用大炮打網(wǎng)球，有些大材小用。因此，使用真空箱氦檢技術(shù)的成本收益率不是很理想。”
博世在雙燃料發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域一直是創(chuàng)新驅(qū)動者和技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。為了滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)要求，博世一直在尋找一種檢漏方法，在能繼續(xù)以氦氣為檢測氣體的同時，既能替代昂貴的真空箱氦檢技術(shù)，又不影響在生產(chǎn)線和相關(guān)物流過程中已投入的資本。
英福康T-Guard檢漏傳感器
基于T-Guard的自動檢測系統(tǒng)
博世專用領(lǐng)域的工程專家第一次接觸英福康和T-Guard檢漏傳感器是在Control展（國際質(zhì)量檢測分析技術(shù)及測量測試儀器儀表展覽會）上，T-Guard作為專門為批量生產(chǎn)設(shè)備檢測而研發(fā)的氦檢漏傳感器立刻吸引了博世專家的注意。T-Guard檢漏傳感器尺寸僅為258 x 130 x 272 mm，小巧和輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)可簡單集成到任意系統(tǒng)中；其具備的Wise Technology智能專利技術(shù)能夠在常壓下通過石英膜將氦氣與測試氣體進(jìn)行分離，因此省去了昂貴的高敏質(zhì)譜儀、真空箱以及渦輪分子泵；T-Guard檢漏傳感器沒有易損件或者像質(zhì)譜儀一樣有易發(fā)故障的離子源，維護(hù)成本非常低；并且能夠輕松地檢測出氦氣濃度到底是增加了25ppb還是0.025ppm，也就是能夠可靠地檢測出10-6 mbar l/s以內(nèi)的泄漏率，并且不會受檢測部件或者周圍環(huán)境熱量和濕度的影響；另外，T-Guard檢漏傳感器能夠?qū)σ资苷婵沼绊懙牟考M(jìn)行檢漏，例如塑料零件在真空檢漏過程中，就有可能泄漏嵌入塑料中的氣體，這就需要“除氣”，而T-Guard檢漏傳感器則不需要這一過程。
“我們一開始就對T-Guard檢漏傳感器非常感興趣，并要求英福康提供了一整套測試系統(tǒng)，”一位對于T-Guard系統(tǒng)非常熟悉的博世研發(fā)工程師Michael Urhann介紹說，“而且T-Guard檢漏傳感器很快就達(dá)到了我們的要求。例如，T-Guard很高的可重復(fù)性，使我們在生產(chǎn)檢測中每次只需執(zhí)行一個傳感器程序即可；另外，T-Guard的控制軟件可靈活地滿足我們更多特殊的要求。這些都給我們留下了深刻的印象。”基于T-Guard技術(shù)的優(yōu)越性，PA-AMTO部門集成了四臺T-Guard 檢漏傳感器研發(fā)出一套新型的檢漏系統(tǒng)。該檢漏系統(tǒng)只需要1公升的箱體容積，即能在8秒的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)4×10-4mbar l/s的泄漏率檢測。而且隨著系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，采樣時間還將會更短。由于測試箱的體積較小，也不需要高真空技術(shù)，突破了真空檢測的局限性，可適用于更多檢測空間。過去真空檢測法只能一次檢測一個部件，而現(xiàn)在一個系統(tǒng)中就可同時運(yùn)行四個測試點(diǎn)，每個試件也只需要5.6秒的時間。
“例如，我們位于德國Bamberg的工廠采用T-Guard系統(tǒng)之后，不僅有效地降低了檢測成本，縮短了檢測時間，也顯著提高了生產(chǎn)效率。”Urhann補(bǔ)充道，“一個同等水平的真空檢測系統(tǒng)僅在設(shè)備采購上的成本就非常高，而T-Guard系統(tǒng)則不需要這些昂貴的設(shè)備；此外，T-Guard系統(tǒng)在能源消耗方面降低了8倍，運(yùn)行時間也大大縮短。而且，T-Guard的緊湊型設(shè)計以及我們研發(fā)得控制分析應(yīng)用程序也能保證在零部件出現(xiàn)問題時，能夠快速更換零件并重新開始測試。”
T-Guard被創(chuàng)新應(yīng)用于更多領(lǐng)域
由于T-Guard出色的表現(xiàn)以及簡便靈活的操作，也被運(yùn)用于其他更多領(lǐng)域——其中一些已經(jīng)幾乎與最初期的設(shè)計用途毫不相關(guān)，電子汽車領(lǐng)域就是其中之一。在電子汽車領(lǐng)域，獨(dú)立的電池單元會被合并為容量達(dá)500升的電池，并通過可控溫系統(tǒng)進(jìn)行制冷或加熱。由于電池緊湊的設(shè)計，其單獨(dú)的制冷系統(tǒng)部件無法直接進(jìn)行檢漏，因而需要將整個制冷-制熱系統(tǒng)放在容量為3500升的箱體中進(jìn)行檢漏。
“我們必須對這些大容量箱體進(jìn)行檢漏，以確定其漏率是否在10-2 mbar l/s以下，”Franziska Seitz女士說，“過去的氦檢漏技術(shù)無法檢測大容量的設(shè)備，壓差檢漏技術(shù)也會因?yàn)闇囟仍驘o法提供可靠的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在通過T-Guard檢漏傳感器，我們只需要100秒就可以得到值得信賴的檢測結(jié)果，大大出乎了我們的意料。由此可見，這項(xiàng)技術(shù)無疑將特別適合批量生產(chǎn)。”
T-Guard被創(chuàng)新應(yīng)用的另一個領(lǐng)域是熱泵檢漏。瑞典的博世熱加工公司中正在生產(chǎn)利用地?zé)帷r石熱、水熱、外部空氣熱量以及余熱為能源的電子熱泵，并可根據(jù)不同房屋類型以及需要提供熱解決方案。熱泵一向體積龐大，而T-Guard系統(tǒng)卻可以在不到180秒里檢測出430升容器中的氣體泄漏，更重要的是即使在泡沫隔熱的情況下也不會影響到T-Guard檢漏傳感器的檢測結(jié)果。而在一般的真空箱中，這種隔熱泡沫會使得水泵需要極長的時間來達(dá)到檢測所需的真空壓力，而且隔熱泡沫也有可能在檢測中受到損壞。
“總而言之，在使用T-Guard檢漏傳感器之后，我們實(shí)現(xiàn)了以前完全無法做到的氣密性測試。”Seitz女士總結(jié)道。
對博世測試工程部門的員工來說，能從T-Guard檢漏傳感器中直接讀取原始檢測數(shù)據(jù)尤為重要。一方面，這使他們能夠獲得較為理想和全面的工藝流程評估，以便用于之后的檢測設(shè)置，同時又滿足了公司內(nèi)部質(zhì)量管理和控制的要求，保證了在產(chǎn)品研發(fā)中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量生產(chǎn)。另一方面，傳感數(shù)據(jù)可被基于Windows系統(tǒng)的控制應(yīng)用程序所讀取，裝載于19英寸的機(jī)架上，并被標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)用于博世工廠。Seitz女士說：“簡單的操作以及T-Guard檢漏傳感器上的多種操作界面使其能夠非常靈活地適用于我們的生產(chǎn)需求。”
專注于長期發(fā)展
機(jī)械工程師清楚地知道每一項(xiàng)新技術(shù)以及新系統(tǒng)設(shè)計的出現(xiàn)都將面臨各種挑戰(zhàn)。對于檢漏設(shè)備，如果其部件能夠靈活地適用于不同情況，對于機(jī)械工程師來說無疑會帶來很多便利。另外，英福康還提供專業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，其豐富的檢漏測試經(jīng)驗(yàn)可幫助博世的工程師快速解決工程中隨時出現(xiàn)的問題。 “這也是為什么我們十分重視與英福康保持積極雙向溝通的原因，而且英福康的工程師自始至終對我們的需求和擔(dān)憂都能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)地給出滿意的答案，這讓我們非常滿意。最重要的是，他們對整個生產(chǎn)過程有著非常全面的技術(shù)理解。”
繼續(xù)深入合作
ATMO工程師對英福康產(chǎn)品可以說是青睞有加，且已計劃在完成現(xiàn)有項(xiàng)目之后，繼續(xù)進(jìn)行其他項(xiàng)目的專業(yè)合作。“我們可以想象得到，如果將T-Guard的氦氣檢漏技術(shù)應(yīng)用于博世的所有產(chǎn)品檢漏，將會對博世帶來怎樣的經(jīng)濟(jì)效益。英福康T-Guard檢漏傳感器簡便的操作性能及智能化的程序軟件使其能夠快速適用于多種檢測任務(wù)。“這對于可定制性技術(shù)來說確實(shí)是一個奇跡。” Seitz和Urhann都對英福康產(chǎn)品給予了非常高的評價，“我們目前正在對T-Guard檢漏傳感器的檢測限制進(jìn)行測試，以了解對燃油泵或過濾器等部件在極短時間內(nèi)能檢測出的最低漏率，目前的檢測結(jié)果非常樂觀。未來，T-Guard檢漏傳感器還將有可能適用于對復(fù)雜幾何形狀的低容量的零部件進(jìn)行檢漏，例如，排氣傳感器及電子控制設(shè)備。我們將拭目以待！”
