对汽车零部件进行泄漏测试以提高质量和可靠性已成为汽车制造商及其供应商生产过程中的关键部分。随着行业向电动汽车的过渡，预计这些测试将变得更加重要。
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Inficon北美汽车销售经理Thomas Parker解释说，这是因为EV的传感器和其他电子设备比由内燃机（ICE）供电的汽车部件更敏感，并且要求更严格的公差。
因此，用于EV组件的泄漏测试系统需要满足更严格的性能要求。它们还必须适应车辆的结构设计，材料使用和关键动力传动系统的变化。此外，针对电动汽车应用，锂离子电池，电动机，变速器和其他组件的测试程序需要重新设计。
充分利用自己拥有的一切
好消息是，一些生产商不必购买全新的泄漏检测系统即可测试电动汽车部件。汽车制造商和零部件供应商可以通过重新利用和修改现有的ICE应用泄漏测试设备来节省大量时间和金钱。帕克说，在某些情况下，重用可以将成本削减多达三分之二。考虑到一个全新的系统可能要花费一百万美元甚至更多，因此节省下来的费用可能是可观的。
Inficon与KUKA合作，率先在北美开发了重新设计的汽车检漏系统。
KUKA产品性能小组技术专家负责人Chip Darling指出，重复使用设备的好处可以超出基本测试台的成本。重复使用的龙门架，加工线和其他设备以及占地面积将进一步节省成本。
“公司希望充分利用现有资源，” Darling解释说。“但是必须有一个可靠的商业案例。我们的工作是找到最佳解决方案并陈述事实。”
入门
关于泄漏测试，切换到EV程序时的第一步是让制造工程团队进行工艺能力研究。这包括对设备，车辆设计规格和泄漏测试要求的详细分析。
“公司需要了解他们当前的泄漏检测系统的功能，并将其在测试灵敏度，速度和可重复性方面与新计划的要求进行比较，” Parker指出。“电动汽车可能需要更低的泄漏率，更快的周期时间或不同的测量确定性来进行计量。”
机器人泄漏检测系统的评估包括测试台和子系统，例如可编程逻辑控制器，示踪气体真空处理单元和测试仪器。所有这些都可以进行不同程度的改造。
一项工程研究将确定哪些可以重复使用以及需要进行哪些更改。从新的真空泵和更大的腔室到不同的密封工具或其他处理步骤，都需要考虑。
修改可以直接在装配厂进行，也可以由测试供应商在异地进行，具体取决于系统的大小和复杂性。这项工作本身可能需要几个小时到几个月的时间。
设备更新后，将对原型EV零件进行测试，以证明新设备的性能符合预期。派克指出，这意味着在规定的时间内检测到泄漏，并表明该过程和测量是可重复的。
工作1
Inficon和KUKA去年合作，共同安装了他们的第一个经过改装的EV泄漏测试系统。改装后的单元将在密歇根州的变速箱工厂使用，该工厂定于今年夏天启动大批量的EV计划，从传统的9速自动变速箱切换为1速单元。
由于工作温度较高，EV变速箱具有内部的乙二醇和水冷却回路，这在ICE车辆的自动变速箱上是找不到的。
“电动汽车的油液，传感器和压力率都要求较低的泄漏率，” Parker说。“在制造过程中，通过适当的泄漏测试无法发现的问题可能会导致车辆投入使用，从而导致代价高昂且更为严重的问题。”
KUKA的变速箱测试系统经过改装，要求对密封工具进行修改，并对真空处理腔进行大量改动，部分原因是对中央马达外壳进行了更改。
现有控制系统和Inficon的LDS 3000氦气检漏仪仅需进行很小的改动。完成每个测试所需的时间保持不变，大约为75秒。
尽管在新的EV变速箱中要测试的腔少于一半，但是布局更加具有挑战性，因为电动驱动器和控制器的开口是相邻的。“我们必须自行检查每个腔体的外部泄漏以及它们之间的内部泄漏，” Darling解释说
赌注也更高。达林指出：“自动变速器的外部机油泄漏可能会导致保修问题，而电动汽车控制单元的过早故障可能是灾难性的。”
新的重新用途系统的测试更改相对简单，但是它们需要大量的重新整理和新的处理顺序。KUKA在其位于密歇根州的一家工厂中，在大约12周内完成了EV传输程序的更新。
未来的型号可能会受益于KUKA的模块化腔室设计，该腔室设计具有可重新组装的可拆卸面板。
教育目的
进行硬件更改很容易。Parker解释说，更大的挑战是改变制造文化，并使人们接受EV变速箱不同于9速自动变速箱。
“我们真的需要泄漏测试零件以达到更严格的公差吗？这可能是一条真正的学习曲线。”他指出。“所有泄漏都是不同的。我们为客户提供有关泄漏率理论的知识，铝孔隙率的泄漏与焊接接头或紧固接头的泄漏相比有何不同。
“这可能要花一些时间，但是最终会出现一个'啊哈时刻'，当客户意识到铸铝外壳中的孔隙泄漏与焊接或旋转密封的泄漏不同，或者细螺纹与粗糙的泄漏不同。那些。”
基于氦气的泄漏测试还有一个可教导的时刻。氦气系统是EV组件的理想选择，这些组件的泄漏率公差比ICE组件高30％。
对于已经在传统应用上切换为氦气的制造商而言，重新采用用于电动汽车的检漏系统将更加顺畅。
在此过程中，Inficon还可以提供有关如何通过更可重复的测量使测试过程更快的建议。
帕克说：“公司发现，它们不能满足带有压力衰减或空气测试系统的电动变速箱的更严格的要求。”
一种节省成本的选择是将氦气与氢气混合。该混合物不像纯氦那样精确，但是更经济。Inficon的LDS 3000可以检测两种气体。
先进的测试系统也可以与新兴的Industry 4.0技术集成。
“泄漏检测可以提供重要的数据，以帮助公司识别潜在的质量问题并做出更明智的决策，” Parker说。
例如，Inficon提供了灵活的总线模块和特定于设备的连接性。可以在重新调整用途的过程中添加该功能，从而可以与生产设备和操作员共享信息，以快速识别潜在问题并即时进行更改。
“可用的数据越多，使用的效果就越好。” Parker解释说。“泄漏测试非常适合工业4.0。”
产品，轮胎，字体-为何如此
在亚洲和欧洲，正在向电动传动系统过渡，在北美，这一趋势正在蓬勃发展。根据IHS Markit最近的预测，今年美国的电动汽车销量预计将增长近一倍，占去年新纪录的1.8％的3.5％。预计到2025年，电动汽车市场份额将达到10％，并且在整个十年末将继续增长。
Parker预测，重新定位的检漏设备将以类似的速度增长。他估计，目前有潜力在北美改造约100个系统，在全球改造约1,000个系统。
他指出：“目前，这一切都是关于快速提高速度和具有成本效益的。” 从长远来看，随着新技术的引入，对新测试机的需求最终将超过翻新改造的需求。
“总有利益和折衷考虑，”达令总结道。“关键是要继续改进。唯一的限制因素是您的想象力和决心。”