Kunststoffprodukte stellen – abhängig von ihrer Materialeigenschaft – sehr unterschiedliche Anforderungen an die Dichtheitsprüfung. Während starre Polymere sich bei niedrigen Prüfdrucken kaum verformen und daher vergleichsweise einfach zu testen sind, gilt dies nicht für hochflexible Materialien.
Diese Produkte, etwa medizinische Beutel zur Aufnahme oder Verabreichung von Flüssigkeiten, sind so konzipiert, dass sie sich elastisch ausdehnen oder an Konturen anpassen können. Ihre ballonartige Dehnbarkeit führt jedoch dazu, dass sich während der Prüfung Druckveränderungen durch Materialverformung und nicht durch tatsächliche Leckagen ergeben können.
Dadurch besteht die Gefahr, dass echte Lecks verdeckt oder falsche Lecks angezeigt werden. Um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, ist eine stabile Fixierung während der Prüfung entscheidend. Zudem müssen Geometrie und integrierte Komponenten wie Ventile, Absperrhähne und Anschlüsse berücksichtigt werden, da gerade an diesen Stellen häufig Dichtungsfehler entstehen. Eine angepasste Prüfvorrichtung und Methode sind daher unerlässlich.
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:
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 keine 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.