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Contrôle d'étanchéité




Définition

Une fuite est définie comme le passage d’un fluide, un gaz ou un liquide par exemple, au travers d’une fissure s’étant établie dans une paroi ayant une certaine épaisseur. Cette fissure est généralement complexe, elle ne suit pas une ligne droite et peut avoir une largeur évolutive entre son commencement d’un côté et sa fin de l’autre.

Une fuite ne pourra techniquement pas exister s’il n’existait pas une différence de pression de part et d’autre de la paroi "fissurée". Cette pression peut être le poids d’un liquide statique ou la pression d’un gaz comprimé ne demandant qu’a s’échapper dans l’atmosphère. Une fuite est donc toujours de la zone de plus forte pression vers celle de moindre pression.

Pour quantifier une fuite, on parlera de son flux de fuite, défini par la formule suivante :

Q : flux de fuite> Pa.m3.s-1

Q = V . ΔP / Δt
ΔP : variation de pression sur Δt Pa
V : volume physique de la zone contenant le fluide m3
Δt : temps de mesure s

Les unités du système international (SI) sont pour cette application le Pascal (Pa), le mètre cube (m3) et la seconde (s). On parlera en pratique également en atm.cm3/s ou encore en mbar.l/s, ces dernières étant quasi homogènes (1 atm.cm3/s ≈ 1 mbar.l/s) tandis que 1 Pa.m3/s ≈ 10 mbar.l/s.

Il est ainsi possible de calculer des flux de fuite acceptables, également appelé seuil de rejet dans le cadre d’un test, et ce sur une période de temps donné associé à une perte acceptable.

Un exemple de la vie courante : la chambre à air de vélo.
On va considérer que notre chambre à air ne devra pas perdre plus de 1 bar de pression interne sur 30 jours afin que son utilisation soit acceptable.

V = 4 litres = 4.10-3 m3
ΔP = 1 bar = 1.105 Pa
Δt = 30 jours = 3600 x 24 x 30 = 2 592 000 s

Ainsi, le flux de fuite acceptable sera de :
Q = 4.10-3 x 1.105 / 2 592 000
Q = 1,5.10-3 Pa.m3/s = 1,5.10-2 atm.cm3/s

Applications industrielles

Le contrôle d’étanchéité possède de très nombreuses applications, quel que soit le secteur concerné.

Entre autres, les industries suivantes font appel à notre savoir-faire pour concevoir et installer des machines de contrôle d’étanchéité :

Notre expérience des systèmes automatisés, des environnements de production industrielle, des salles blanches et des règles de l’art en matière d’ergonomie, aussi bien en France qu’à l’étranger font de notre Société et de notre savoir-faire une solution technique en soi.


Modul'He : choose amongst dozens of possible configuration {PNG}Vos idées prendront vie au travers de notre expertise en un système solide et fiable qui garantira à votre production une qualité inégalée, qu’il soit :

- Manuel, semi-automatisé ou entièrement automatisé,
- Simple / double / triple poste de travail,
- Approvisionné par un ou des convoyeurs, pour garantir une intégration parfaite dans votre production,
- Basé sur notre Modul’He Suivez ce lien pour en savoir plus ! (Alliance Concept) . En effet, vous pouvez choisir cette solution fiable et économique que nous personnaliserons selon votre besoin spécifique (enceinte de test montée sur le Modul’He ou séparée, adaptée à vos pièces à tester en mode global, reniflage etc.)


Quelques grandeurs par secteur d’activité :
Technologies & Méthodologies
Alliance Concept est un fabricant français de machine de contrôle d’étanchéité hélium ou hydrogène. Nous avons fait le choix de nous spécialiser dans la technologie par gaz traceur qui est la plus polyvalente et la plus sensible du marché.

Nous accompagnons en effet toutes les industries depuis plus de 25 ans. Plusieurs centaines de nos machines sont en service et prouvent leur robustesse jour après jour.


Un système de contrôle d’étanchéité par gaz traceur comporte entre autres :

  1. Un gaz traceur : l’hélium ou l’hydrogène sont tous les deux employés. L’hélium peut être employé pur pour plus de sensibilité ou dilué dans un souci d’économie. L’hydrogène quant à lui ne sera utilisé comme traceur que sous une forme diluée non-explosive, typiquement dans de l’azote, à hauteur de 5% (5% H2 95% N2). L’hydrogène sera limité aux tests par reniflage dans l’atmosphère (voir ci-après), étant donné que sous vide, beaucoup de matériaux dégazent de l’hydrogène, parasitant ainsi la mesure.
  2. Un détecteur de fuite : indispensable, c’est un spectromètre de masse travaillant sous vide. La cellule d’analyse est calibrée pour détecter et quantifier précisément l’hélium ou l’hydrogène s’échappant des produits testés.
  3. Des pompes ou groupes de pompes à vide : que ce soit pour un test sous vide ou du reniflage, les produits à tester seront évacués à l’aide d’une pompe primaire avant de les pressuriser. De même, la chambre à vide dans le cadre d’un test global (voir ci-après) devra être évacuée jusqu’à par exemple 10-2 ou 10-3 mbar pour une sensibilité de l’ordre de 10-6 atm.cm3/s.
  4. Un bâti : selon vos besoins, composé d’un châssis mécano-soudé, de panneaux de protection en polycarbonate, de profilés aluminium. C’est le support pour la chambre de test où vos pièces seront testées. Il permet aussi de supporter les autres organes comme les groupes de pompes à vide, l’armoire électrique etc.
  5. Interface opérateur : pour une gestion optimale du système, un écran tactile pour commander l’automatisme de la machine, un écran plat additionnel pour visualiser les courbes du cycle de test (pression, temps de test...), une colonne lumineuse à LED pour une utilisation en production... toutes les configurations sont possibles.

Nous offrons aussi une gamme de banc manuels plus économiques pour des besoins plus ponctuels.

Reste à déterminer quelles méthodes vous conviendront le mieux :

Test global d’hélium

PNGC’est LA méthode la plus utilisée dans l’industrie afin de quantifier globalement l’étanchéité d’une pièce. Le test global garantit une très grande sensibilité pouvant aller jusqu’à 10-10 atm.cm3/s. Le principe de ce test est le suivant :

  • La pièce est placée dans une chambre à vide,
  • Le détecteur est connecté à la chambre,
  • La chambre est évacuée,
  • La pièce est vidée de son air puis pressurisée à l’hélium,
  • L’hélium s’échappe de la pièce vers la chambre et est quantifié par le détecteur.

Test par aspersion d’hélium

PNGLe test par aspersion est une méthode de localisation de fuite qui offre une aussi grande sensibilité que le test global.

Le principe de ce test est le suivant :

  • La pièce est pompée par le détecteur lui-même ou une pompe en parallèle dans le cadre de gros volume, jusqu’à 10-2 mbar environ,
  • Le détecteur est donc connecté à la pièce à tester,
  • L’opérateur asperge d’hélium par a-coups les zones pouvant abriter une fuite. L’hélium rentre par la fissure et est précisément quantifié par le détecteur.

Test par reniflage d’hélium ou hydrogène

PNGLa recherche de fuite par reniflage permet la localisation d’une ou plusieurs fuites. La sensibilité est moins bonne que par aspersion car l’hélium est recueilli dans l’air ambiant qui est lui-même chargé à haute de 5 ppm d’hélium. C’est ce bruit de fond qui fixe la limite physique de sensibilité à 5.10-6 atm.cm3/s. Le principe de test est le suivant :

  • Aucune chambre à vide n’est nécessaire,
  • La pièce est pressurisée à l’hélium ou à l’hydrogène,
  • La sonde de reniflage est reliée au détecteur de fuite,
  • Un opérateur passe la sonde autour de la pièce jusqu’à détection de la fuite.

Le reniflage peut intervenir à la suite d’un test global. La localisation de la fuite peut ainsi permettre une reprise de la pièce défectueuse.
Pour le contrôle d’étanchéité en mode reniflage, l’utilisation d’une cabine isolant la zone de test est conseillée Suivez ce lien pour en savoir plus ! (Alliance Concept) , et ce, pour s’affranchir de l’influence de la zone de production.

Test par ressuage d’hélium

PNGLe ressuage est une méthode qui demande de la mise au point. Elle est utilisée pour des composants ou produits scellés qui n’offre pas de point de connexion pour ponctuellement injecté de l’hélium et faire un test. Il est nécessaire de "forcer" l’hélium à rentrer dans un 1er temps puis de le quantifier dans un 2e temps. Le principe de test est le suivant :

  • La pièce à tester est placée dans une chambre de pressurisation. La chambre est pressurisée avec de l’hélium à quelques bars,
  • L’hélium "force" son chemin dans la pièce au travers des fissures,
  • Un temps de repos à l’air libre est nécessaire pour désorber l’hélium de la surface de la pièce pour ne pas parasiter la détection suivante,
  • La pièce est placée dans une chambre à vide et un test identique au test global est effectué pour quantifier les fuites.

FAQ

  • Quels produits puis-je tester avec le contrôle d’étanchéité par gaz traceur hélium ?
    Nous avons déjà réalisé des systèmes pour des pièces mesurant moins de 1 cm, et pour d’autres de l’ordre de plusieurs mètres. Quelles que soit les dimensions de vos pièces, nous adapterons le système autour d’elles !

  • Mes pièces ont une forme géométrique particulière avec de nombreux orifices à boucher. Est-ce faisable ?
    Bien sûr ! En fonction des caractéristiques aussi bien dimensionnelles que géométriques de vos produits, nous développerons un système de bouchonnage adapté pour pouvoir tester en toute fiabilité.

  • Grandeurs caractéristiques :
Sensibilité de détection Pression de test
Fuite détectable
jusqu’à 10-10 mbar.l/s
Typiquement entre 0 et 200 bars
Possibilité d’utiliser des pressions plus élevées

Bon à savoir ! (Alliance Concept) Pour de plus amples informations, téléchargez la brochure suivante :

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Contrôle d’étanchéité
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