Produkte aus Kunststoff gehören zu den größten Herausforderungen bei der Dichtheitsprüfung. Das heißt nicht, dass alle Kunststoffprodukte schwierig zu prüfen sind. Viele Kunststoffprodukte sind aus „starren“ Polymeren hergestellt und werden bei niedrigem Druck geprüft, bei dem sie sich nicht biegen oder verformen. Einige Produkte bestehen jedoch aus sehr flexiblen Materialien und sind so konzipiert, dass sie ihre Form verändern oder sich an Konturen anpassen.
Ein Beispiel hierfür sind medizinische Beutel zur Aufnahme von Körperflüssigkeiten oder zur Verabreichung von Medikamenten. Diese Art von Produkten ist extrem flexibel, denn ein medizinischer Beutel ist nicht weit von einem Ballon entfernt.
Die flexible Beschaffenheit des Produkts kann zu falschen Lecks führen oder echte Lecks verdecken, wenn es nicht ordnungsgemäß befestigt wird.
Teilegeometrie und Komponenten
Vor der Dichtheitsprüfung eines solchen Produkts müssen wir uns ein wenig Zeit nehmen, um seine Geometrie und die darin enthaltenen Komponenten wie Ventile, Absperrhähne und Anschlüsse für den Anschluss von Schläuchen zu betrachten. In den Bereichen, in denen sich diese Elemente befinden, treten häufig Lecks auf, die auf Dichtungsfehler an der Stelle des Einschlusses zurückzuführen sind.
Verwendung von Rückhalteplatten mit porösem Material
Eine praktische Methode zur Dichtheitsprüfung von Beuteln wie diesem ist das Einspannen des Beutels zwischen zwei starren Platten, wobei die Nähte und die angeschlossenen Teile an den Kanten oder durch die Platten hindurch freigelegt werden können. Undichtigkeiten wie Nadellöcher und Risse im Kernmaterial sind zwar selten, aber für den Fall, dass sie doch auftreten, können wir die Kontaktseite der Platten mit einem porösen Material wie Porex™ abdecken. Dadurch kann die Luft durch die offene Zellstruktur aus dem Beutel entweichen. Die Halteplatten können mit Schraubzwingen, Schrauben oder Zylindern fixiert werden, während der Beutel mit Druck beaufschlagt und anschließend mit dem Druckabfalltest im Standardformat geprüft wird.
Dies ist ein sehr effektiver und einfach einzurichtender Test, und wir haben wahrscheinlich Millionen von Beuteln in Tausenden von Formaten wie diesem getestet. Dennoch gibt es einige konstruktive Überlegungen, die zu beachten sind:
Verwendung von Druck und Kraft
Für einen anderen Ansatz können wir die Beziehung zwischen Druck und Kraft verwenden, um die auf die Rückhalteplatte ausgeübte Kraft mit einem Dehnungsmessstreifen oder einer Kraftmessdose zu messen. Diese Art der Dichtheitsprüfung wird unter Vakuumbedingungen im Qualipak-Dichtheitsprüfgerät für versiegelte Verpackungen durchgeführt und kann für medizinische Beutel oder andere flexible Produkte, die eine Öffnung für die interne Druckbeaufschlagung haben, angepasst werden. Beutel, die undicht sind, zeigen einen Abfall der Kraftmessung, da der Innendruck durch das Leck abnimmt, nachdem das Produkt in der Dichtheitsprüfung isoliert wurde.
Nachdem die beste Prüfmethode festgelegt wurde und der nächste Schritt darin besteht,
das System zu testen, indem die Wiederholbarkeit überprüft wird, ist zu beachten, dass jedes Prüfteil, das eine dynamische Eigenschaft aufweist, möglicherweise selbst nicht wiederholbar ist. Mit anderen Worten, neue Teile können eine etwas andere Druckänderungssignatur aufweisen als solche, die zuvor getestet wurden, da sich die Teile leicht gedehnt haben. So reagiert auch ein Luftballon.
Versuchen Sie einmal, einen Luftballon zum ersten Mal aufzublasen. Beim ersten Aufblasen hat er einen größeren Widerstand, als wenn er einmal aufgeblasen worden ist. Es gibt ein paar Dinge, die wir tun können, um auch bei diesen Anwendungen eine ordnungsgemäße, wiederholbare Einstellung zu gewährleisten.