Die Übersicht führt Werte aus 3 unabhängigen Herstellerkompendien und einer Fachveröffentlichung zusammen[1], [2], [4], [19]. Die Werte streuen teilweise um eine Dekade. Diese Streuung ist selbst ein Ergebnis. Wenn eine Quelle zwischen theoretischer und in der Praxis erreichter Grenze unterscheidet, dann zeigt die Abbildung beide Werte.
Die Abbildung zeigt 3 Bereiche, in denen die Quellen übereinstimmen. Diese Werte eignen sich für ein Lastenheft:
- Druckabfallverfahren mit Luft: theoretisch rund 10⁻⁴ mbar·l/s, industriell realistisch 10⁻³ bis 10⁻² mbar·l/s[4].
- Helium-Schnüffelprüfung: 10⁻⁷ bis 10⁻⁶ mbar·l/s.
- Helium-Integralprüfung in der Vakuumkammer: rund 10⁻¹² mbar·l/s, übereinstimmend in allen 3 Kompendien[1], [2], [4].
Eigenschaften der Verfahren
Druckabfall. Das Verfahren braucht wenig Aufwand, ist schnell und kostengünstig. Es reagiert stark auf Temperaturänderungen, bis zur Unbrauchbarkeit (siehe Abschnitt 04). Weitere belegte Einschränkungen: Wasserkondensation verfälscht die Messung. In der Vakuumtechnik hat das Verfahren kaum Bedeutung[1].
Druckanstieg im Vakuum. Nach Herstellerangabe vermeidet das Verfahren die Temperatureffekte[4]. Dafür wirkt die Ausgasung der Wand. Ein Kriterium unterscheidet beide Effekte und gehört in jede Prüfvorschrift: Wenn die Zeit für einen bestimmten Druckanstieg konstant bleibt, dann liegt ein Leck vor. Wenn die Zeit länger wird, dann war es Ausgasung[1].
Blasenprüfung. Das Verfahren ist anschaulich und normativ abgedeckt, hat aber 2 Nachteile. Das nasse Prüfteil muss danach trocknen[4]. Bei getakteter Fertigung kostet das Zeit. Beim Schaumsprühen hängt das Ergebnis von der Aufmerksamkeit des Prüfers ab[4]. Damit ist das Schaumsprühen kein prozessfähiges Verfahren.
Schallemission. ISO 18081 nennt eine grundlegende physikalische Einschränkung: Turbulente Strömung erzeugt detektierbare Emissionen, laminare Strömung in der Regel nicht[15]. Gaslecks liefern stärkere Signale als Flüssigkeitslecks. Bei Zweiphasenströmung erzeugt Kavitation Signalspitzen. Diese Spitzen liegen um mindestens eine Größenordnung über den Turbulenzsignalen[15].
Formiergas statt Helium. Ein Gemisch aus 95 % Stickstoff und 5 % Wasserstoff erreicht Lecks von 5 · 10⁻⁷ mbar·l/s. Das Prüfgas ist der Wasserstoff im Gemisch. Gegenüber Helium hat Wasserstoff 3 Vorteile[19]:
- Der atmosphärische Untergrund von Wasserstoff liegt bei 0,5 ppm, von Helium bei 5 ppm. Das ergibt einen zehnfach besseren Ausgangspunkt für das Signal-Rausch-Verhältnis.
- Die dynamische Viskosität von Wasserstoff beträgt 8,7 µPa·s, von Helium 19,4 µPa·s. Bei laminarer Strömung tritt reiner Wasserstoff damit leichter durch ein Leck. Dieser Vorteil gilt nur für reinen Wasserstoff. Formiergas mit 95 % Stickstoff strömt etwa wie Stickstoff.
- Das Gas haftet nicht an Oberflächen und lässt sich deutlich schneller ausspülen. Das reduziert Verschleppung und Spülzeiten.
Nach ISO 10156 gilt das Gemisch als nicht brennbar. Es kostet einen Bruchteil von Helium[19].
Farbeindringprüfung. Das Verfahren gehört systematisch nicht in diese Übersicht. ISO 3452-1 beschreibt ein Prüfverfahren für Oberflächenrisse[20]. Das Verfahren liefert keine quantitative Leckrate. Es lokalisiert ein Leck, es misst die Leckrate nicht.