泄漏测试汽车组件以提升质量和可靠性已成为汽车制造商及其供应商生产过程的关键部分。这些测试预计随着行业转型到电动车辆而变得更加重要。

这是因为EV的传感器和其他电子产品比由内燃机(ICE)提供动力的车辆的组件更敏感,并且需要更紧密的公差,解释托马斯·帕克(Inficon)的北美汽车销售经理。

因此,电动汽车部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结构设计、材料使用和关键传动系统的变化。此外,锂离子电池、电动机、变速器和其他部件的测试程序需要重新调整,以适应电动汽车的应用。

充分利用你拥有的东西

好消息是,一些生产商不需要购买全新的泄漏检测系统来测试电动汽车部件。汽车制造商和零部件供应商可以通过改造现有的用于ICE的泄漏检测设备来节省大量的时间和金钱。帕克说,在某些情况下,再利用可以削减多达三分之二的成本。考虑到一个全新的系统可以花费100万美元或更多,节省的钱是相当可观的。

Inficon与KUKA合作,在北美地区率先开发了改用型汽车泄漏检测系统。

重用设备的好处可以超出基本测试支架的成本,Notes Clip Darling,Kuka产品性能集团的技术专业领袖。额外的节省将来自重新装入龙头,加工线和其他设备和地板空间。

达林解释说:“公司希望充分利用现有资源。“但必须有坚实的商业理由。我们的工作是找到最好的解决方案,展示事实。”

入门

关于泄漏测试,切换到EV计划时的第一步是制造工程团队进行过程能力研究。这包括对设备,车辆设计规范和泄漏测试要求的详细分析。

“公司需要知道他们目前的泄漏检测系统能够在测试灵敏度,速度和可重复性方面对新程序的要求进行比较,”派克笔记。“EV可能需要较低的泄漏率,更快的循环时间或计量的不同测量确定性。”

机器人泄漏检测系统的评估包括测试支架和子系统,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。所有这些都可以改装到不同程度。

工程研究将确定可以重用的是什么以及需要更改。需要考虑来自新真空泵和较大腔室的所有内容或额外的密封工具或额外的处理步骤。

根据系统的尺寸和复杂性,可以通过测试供应商直接在装配厂或现场直接进行修改。工作本身可以在几小时到几个月的任何地方。

设备更新后,将对原型EV部件进行测试,以证明新设备的性能符合预期。Parker指出,这意味着在规定的时间范围内检测泄漏,并证明该过程和测量是可重复的。

工作1

去年,Inficon和KUKA合作安装了他们的第一个改装的电动汽车泄漏测试系统。密歇根州的一家变速器工厂将在今年夏天推出一个大容量电动汽车项目,将传统的九速自动变速箱转换为单速变速箱。

由于工作温度较高,EV变速箱具有内部乙二醇和水冷却电路,该电路在冰车的自动变速器上找不到。

“EV的流体,传感器和压力率都需要较低的泄漏率,”帕克说。一旦车辆服务,通过在制造过程中通过适当的泄漏测试找不到通过适当的泄漏测试找不到的问题。“

Kuka的改装传动测试系统需要改进的密封工具和对真空处理室的广泛变化,部分原因是对中心电机壳体所做的变化。

现有控制系统和INFICON的LDS 3000氦泄漏探测器只需要进行微小的变化。完成每个测试所需的时间在大约75秒内保持相同。

虽然在新的EV变速箱中测试了不到一半的空腔,但是布局更具挑战性,因为电动驱动器和控制器的开口相邻。“我们必须自己检查每个腔的外部泄漏,以及它们之间的内部泄漏,”亲爱的解释说

赌注也更高。“在自动变速器中的外部油泄漏可能导致保修问题,”亲爱的指出,“EV控制单元的过早失败可能是灾难性的。”

新重复系统的测试更改相对简单,但它们需要大量的重新装修和新的过程序列。Kuka在密歇根州的一个设施中完成了大约12周的EV传输计划的更新。

未来的模型可以从库达的模块化室设计中受益,该设计具有可重新装卸的可拆卸面板。

教育目的

制作硬件更改是容易的部分。挑战更大的挑战是改变制造文化,让人们接受EV变速箱与九速自动,帕克解释说。

“我们真的需要将测试部件泄漏到更严格的公差吗?他可以是一个真正的学习曲线,“他指出。“一切都泄漏不同。我们教育客户对泄漏率理论,与焊接接头或紧固接头泄漏相比,铝孔隙率如何不同地泄漏。

“这可能需要时间,但最终会有一个‘顿悟时刻’,客户会意识到,铸铝外壳中的气孔泄漏与焊接或旋转密封泄漏不同,细螺纹泄漏与粗螺纹泄漏不同。”

还有一种基于氦的泄漏测试的教育瞬间。氦系统是EV组件的理想选择,其具有比冰组件更紧凑的泄漏率公差。

用于EV应用程序的泄漏检测系统对于已经使开关到传统应用程序的氦气已经更加光滑。

在此过程中,Inficon还可以提供关于如何使测试过程更快和更可重复测量的建议。

“公司正在发现,他们无法满足具有压力衰减或空中检测系统的EV变速箱的更严格要求,”帕克说。

一个节省成本的选择是将氦与氢混合。这种混合物不如纯氦气精确,但更经济。Inficon的lds3000可以检测这两种气体。

高级测试系统也可以与新兴行业4.0技术集成。

Parker说:“泄漏检测可以提供重要的数据,帮助企业识别潜在的质量问题,并做出更明智的决定。”

例如,Inficon提供灵活的总线模块和设备特定的连接。这种功能可以在重新利用的过程中添加,这使得信息可以与生产设备共享,作业人员可以快速识别潜在的问题并及时做出改变。

“您提供的数据越多,可以使用它越好,”帕克解释。“泄漏测试非常适合行业4.0。”

产品,轮胎,字体 - 为什么它很重要

在亚洲和欧洲进入的电气化传动系统的过渡是在北美获得的势头。根据最近的IHS Markit预测,今年,美国的EV销量将近于今年的3.5%的新车市场占新车市场的1.8%。EV市场份额预计到2025年达到10%,并继续在十年结束时增长。

Parker预测重新泄露的泄漏检测设备将遵循类似的增长率。他估计目前有可能在北美和全球约1,000个系统改造约100个系统。

“现在,这一切都是为了快速加快快速,成本效益,”他指出。然而,长期来说,对新型测试机器的需求最终将超越改造的那些,因为介绍了新技术。

“达林的总结,始终存在福利和权衡。“关键是要继续改进。唯一的限制因素是您的想象力和决心。“

编者注:Inficon公司发布了一份新的51页的电动和燃料电池汽车部件泄漏检测指南。新版电子书可在以下网址下载:https://bit.ly/3sdrkxq..它涵盖了各种应用的泄漏检测方法,包括电池电池,电池外壳,电动机,电机冷却电路,传感器,控制模块,燃料电池和氢罐。