Dichtheitsprüfung von lasergeschweißten Kunststoffteilen

Einer der großen Vorzüge des Laserschweißens von Kunststoff ist, dass die Schweißnähte sehr homogen und damit dicht sind. Das Verfahren eignet sich hervorragend, um prozesssicher die Schutzstufe IP67 oder höher zu erreichen.

Schon in der Prototypenphase stellt sich jedoch die Frage, wie man pragmatisch die Dichtigkeit einer geschweißten Baugruppe prüfen kann. Dazu muss man klar zwischen dem Laborbetrieb und der späteren Serienfertigung unterscheiden.

Im Laborbetrieb kommen in aller Regel Prüfmethoden zum Einsatz, die sich später in einer Serienproduktion nur als begleitende Prüfungen eignen. Sie zerstören die Bauteile entweder, erhitzen sie, oder die Bauteile sind nass und müssten aufwändig getrocknet werden. Die am häufigsten eingesetzte Methode ist die Druckprüfung im Wasserbad. Dabei wird die Baugruppe mit einem Druckluftanschluss versehen und mit Druck beaufschlagt. Taucht man das Bauteil unter Wasser können so auch kleine Leckagen sicher erkannt werden. Eine Variante dieser Prüfung für Bauteile, die dicht sind und keine Anschlussmöglichkeit bieten ist die Prüfung im heißen Wasser. Durch die Erwärmung der eingeschlossenen Luft in der Baugruppe entsteht ein Überdruck, der ebenfalls Leckagen gut erkennen lässt. Vorteil der beiden Methode ist die gute Lokalisierbarkeit von Leckagen. Ebenfalls eine geeignete und pragmatische Methode ist die Messung einer potentiellen Undichtigkeit über ein Durchflussmesssystem. Dazu wird die Baugruppe ebenfalls mit Druckluft beaufschlagt und ein Durchflusssensor ermittelt mögliche Leckagen durch nachströmende Luft. Diese Methode generiert zwar einen mess- und speicherbaren Wert, eignet sich aber nicht gut, um Leckagen zu orten. In der Serienfertigung sind wirtschaftlich in aller Regel nur Prüfungen an Baugruppen sinnvoll, die über einen Stecker oder anderweitigen Anschluss die Möglichkeit der Druckbeaufschlagung mit einem Prüfmedium ermöglichen. Häufig kommen Relativ- oder Differenzdruckmessverfahren und Durchflussmessverfahren zum Einsatz, seltener Prüfungen mit Helium.