7 consejos para lidiar con los requerimientos anti-fugas de la industria automotriz

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Por Meisa Staff, 20 febrero 2020

Los requerimientos de hermeticidad en la industria automotriz son cada vez más exigentes, por lo que tanto proveedores como fabricantes cada vez se esfuerzan más por asegurar la calidad de sus productos. 

Los requerimientos de hermeticidad para la prevención de fugas se están intensificando para muchos componentes, como los sistemas de inyección, de aire acondicionado que usan R1234yf o CO2 como refrigerantes y los infladores de las bolsas de aire. 

Además, las cantidades de producción de algunos componentes que siempre se deben probar por la existencia de fugas están aumentando dramáticamente, por ejemplo, los intercambiadores de calor de los sistemas de recirculación del gas de escape (para reducir el óxido de nitrógeno) o los intercambiadores para el creciente número de motores de tamaño reducido con turbocargadores. 

A continuación compartimos diversos consejos para aquellos fabricantes y proveedores de la industria automotriz que deseen cumplir cabalmente con todos los requerimientos de pruebas de fugas.  

 

1. Contar burbujas es algo del pasado

El procedimiento más antiguo para comprobar la presencia de fugas es el baño de agua, también conocida como “la prueba de burbuja”. 

El mayor reto de este método es que el resultado depende de la subjetividad de las personas que realizan las pruebas, quienes son responsables de observar las burbujas que emergen y contarlas. 

En segundo lugar, muchas piezas que se prueban no toleran el agua, o deben secarse con un proceso lento después de las pruebas. 

Por último, algunas de las piezas tienen una geometría compleja, por lo que podrían surgir burbujas que se quedan atrapadas y no suben a la superficie para ser visibles, por ejemplo en la estructura de líneas finas del radiador.

Consejo: Reemplazar las anticuadas pruebas de burbuja por los últimos métodos de gas para pruebas, ya que el interenfriador de aire de carga no es precisamente un tubo recto.

 

[ Conoce los 10 errores más comunes al realizar pruebas de detección de fugas en la industria Automotriz ]

 

2. La prueba de caída de presión a menudo no es confiable

Durante las pruebas de caída de presión, una pieza se llena con aire comprimido y la otra va midiendo qué tan rápido cae la presión en cierto intervalo de tiempo. Sin embargo, este procedimiento no es adecuado para las piezas de plástico flexibles. 

Además, conforme la temperatura va cambiando, también lo hace la presión, lo que presenta un importante problema para el procedimiento: si la temperatura aumenta durante la prueba, no se detectan las fugas; si la temperatura baja, la prueba de caída de presión detectará fugas falsas. 

Cambios menores a 0.1 °C son suficientes para causar que los resultados se desvíen por un factor de 100, por lo que resulta evidentes que los métodos de prueba de gas modernos  poseen grandes ventajas sobre los procedimientos más antiguos. 

Consejo: Elegir pruebas con gas trazador en lugar de las pruebas de caída de presión para inspeccionar piezas flexibles o que están diseñadas para cambiar su temperatura.

 

3. Las cámaras de acumulación reducen los costos

Algunas veces las complejas pruebas en cámaras de vacío de helio resultan excesivas, en lugar de ello aconsejamos realizar pruebas en una cámara de acumulación más económica y sencilla cuando se trata de piezas pequeñas y medianas que deban probarse únicamente para detectar posibles fugas de agua o aceite. 

En las pruebas de acumulación, el gas helio que emerge de un enfriador de aire de carga, agua o aceite se recolecta en la cámara de acumulación durante un intervalo definido y el índice de fuga se determina a partir del aumento de la concentración, haciendo posible detectar índices de fuga de hasta 1∙10-4 mbar∙l/s en condiciones de producción y permitiendo probar las fugas de agua (10-2 mbar∙l/s) y de aceite (10-3 mbar∙l/s).

Consejo: Si se requiere detectar fugas de agua o aceite, será mejor buscar una solución de acumulación.

 

4. El control de emisiones y un menor consumo de combustible requieren el uso de ciertos métodos de gas de prueba

Debido a los mayores requerimientos normativos y legislativos relacionados con el control de emisiones, los tanques y líneas de combustible a menudo se someten a pruebas de fugas en índices de 10-4 a 10-6 mbar∙l/s usando métodos con gas trazador. 

Las válvulas de inyección y las bombas de combustible pueden comprobarse para detectar fugas a índices de 10-4 a 10-5 mbar∙l/s usando helio en la cámara de acumulación. Sin embargo, los sistemas modernos de inyección common-rail tienen requerimientos de hermeticidad para evitar fugas aún más exigentes de hasta 10-6 mbar∙l/s debido a sus altas presiones de operación (de hasta 3,000 bar). 

En este caso, es adecuado realizar pruebas en una cámara de vacío donde el helio que emerge de la pieza sometida a la prueba dentro de la cámara de vacío se localiza con un detector de fugas de helio conectado directamente a la cámara de vacío. Los beneficios de las pruebas de vacío son una alta precisión (en situaciones ideales de hasta 10-12 mbar∙l/s) y tiempos muy cortos para los procesos de producción.

Consejo: Las pruebas para detectar fugas de combustible se pueden hacer en cámaras de vacío de forma muy eficiente y una alta confiabilidad.

 

5. Pruebas de vacío para los sistemas modernos de aire acondicionado

Los refrigerantes alternativos y amigables con el medio ambiente, como R1234yf y CO2, actualmente están reemplazando al R134a, que daña al medio ambiente. 

Además la antigua regla general de que se puede descargar un máximo de 5 g de R134a por año y unión, (que corresponde a un índice de fuga de helio de 4∙10-5 mbar∙l/s) ya es definitivamente obsoleta ya que el R1234yf es altamente inflamable y los sistemas de CO2 operan a una presión de hasta 120 bar. 

Por lo tanto, ya sea que se trate de los evaporadores, condensadores o válvulas de relleno, los nuevos refrigerantes implican mayores requerimientos para evitar fugas, los cuales pueden cumplirse únicamente con ayuda de la prueba de helio en una cámara de vacío.

Consejo: Asegurarse de que los componentes de un sistema de aire acondicionado moderno se prueban adecuadamente en una cámara de vacío de helio antes del armado final.

 

6. Medir directamente las fugas de refrigerante

Los proveedores siempre prueban la hermeticidad de los componentes de sus sistemas de aire acondicionado. Sin embargo, después de instalar el sistema, los fabricantes de automóviles deben realizar estas pruebas en las tres a seis conexiones que puedan haber instalado y cerrado por primera vez. 

Los detectores de fugas por rastreo son ideales para esta tarea ya que su sensor de prueba pasa por la unión de conexión de forma manual o con ayuda de un robot. 

Los detectores de las pruebas de rastreo de fugas modernas ya no necesitan helio ni formigas (una mezcla de 5 % hidrógeno y 95 % nitrógeno) para esta tarea. De hecho, pueden detectar directamente el escape de refrigerante, ya sea R134a, R1234yf o CO2.

Consejo: Consultar la amplia gama de detectores de fugas por rastreo de INFICON para los medios de llenado final.

 

7. Bombeo para bolsas de aire más seguras

En los años pasados, la introducción de humedad en los infladores pirotécnicos tuvo como resultado que millones de vehículos fueran retirados del mercado. Para evitar este problema, los proveedores debían verificar sus infladores en una cámara de vacío para detectar índices de fuga de 10-6 mbar∙l/s mediante un método de gas de prueba especial, conocido como bombeo. 

  • Inicialmente, el sistema de encendido de las bolsas de aire se expone a una presión excesiva de helio, para que el gas de prueba pueda penetrar en el sistema de encendido si hay alguna fuga. 
  • Después, el helio que vuelve a escapar de la pieza de prueba se detecta en una prueba de cámara de vacío. 
  • En el caso de los infladores de gas frío que contienen una mezcla comprimida de helio y argón no es necesario someterlos a la prueba de bombeo. Sino que pueden probarse directamente en la cámara de vacío para detectar el helio que escapa de las fugas.

Consejo: Las bolsas de aire deben probarse adecuadamente en una cámara de vacío de helio para evitar riesgos de seguridad.

 

En Meisa somos especialistas en las mejores técnicas para detección de fugas en la industria automotriz y contamos con una amplia variedad de productos para todo tipo de necesidad, acércate a nuestros asesores expertos y cuéntanos sobre tus procesos.

 

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