Qualitätskontrolle

Während der Fertigung der Mikrostrukturapparate werden alle Bearbeitungsschritte kontrolliert und dokumentiert. Jeder gefertigte Mikrostrukturapparat erhält so einen Lebenslauf mit den individuellen Bauteileigenschaften.

Zum Begutachten und Vermessen der Bauteile stehen verschiedene Lichtmikroskope und digitale Längenmesseinrichtungen zur Verfügung. Zur Bilddokumentation werden neben konventionellen digitalen Bildern auch Aufnahmen an Mikroskopen und Aufnahmen mit Hilfe von Endoskopen angefertigt. Die Werkstoffzeugnisse der verwendeten Materialien sind in einer Datenbank hinterlegt und können direkt zugeordnet werden.

Weiterhin stehen zur Qualitätskontrolle der Mikrostrukturapparate u.a. ein Lecksuchgerät, ein Durchsatzteststand sowie zwei Überdruckteststände zur Verfügung.Alle Mikrostrukturapparate werden mit diesen Apparaturen vor dem Einsatz geprüft, oft werden auch gebrauchte Apparate getestet, um eventuelle Veränderungen (z.B. Defekte oder Verschmutzungen) festzustellen.

Abb. 1: Teststände zur Qualitätskontrolle

Lecksuchgerät

Der Nachweis der Dichtheit der Mikrostrukturapparate erfolgt mittels Helium-Leckageprüfungen. Diese werden sowohl bei der Endabnahme als auch, sofern möglich, bereits nach den einzelnen Fertigungsschritten durchgeführt.

Beim Vakuum-Verfahren wird innerhalb des Prüflings ein Vakuum erzeugt. Danach wird die Umgebung des zu prüfenden Bauteils mit Helium beaufschlagt. Falls Helium in das Bauteil eindringt wird dies vom Lecksuchgerät detektiert und man erhält eine quantitative Anzeige über das vorhandene Leck.

Für die Dichtheitsprüfung im Überdruck-Verfahren wird das Innere des zu prüfenden Bauteils mit Helium geflutet. Austretendes Helium wird an der Leckstelle mit einer Schnüffelsonde detektiert und somit vom Lecksuchgerät erkannt.

Abb. 2: Lecksuche am IMVT (Vakuum-Verfahren)

Durch den Einsatz einer Schnüffelleitung kann das Lecksuchgerät auch als Schnüffellecksuchgerät eingesetzt werden.

Durchsatzteststand

Der Durchsatz eines Mikrostrukturapparates wird am IMVT mit dem Prüfgas Stickstoff ermittelt. Dazu wird am zu prüfenden Bauteil ein bestimmter Druckverlust eingestellt und der dazugehörige Durchfluss dokumentiert.

Abb. 3: Durchsatzteststand des IMVT

Überdruckteststände

Zur Überprüfung der Druckfestigkeit der gefertigten Mikrostrukturapparate sind am IMVT zwei Teststände vorhanden. Hiermit werden die Bauteile vor ihrem Einsatz mit den vorgeschriebenen Prüfdrücken beaufschlagt.

Am Überdruckteststand Wasser können Bauteile mit dem Prüfmedium Wasser bis zu einem max. Überdruck von 1000 bar getestet werden.

Der Überdruckteststand Stickstoff hat einen max. Überdruck von 200 bar bei einem max. Prüflingsvolumen von 2 Litern. Der Vorteil von Stickstoff als Prüfmedium im Vergleich zu Wasser ist, dass der Prüfling vor der nachfolgenden Leckageprüfung mit dem Lecksuchgerät nicht ausgeheizt werden muss.

Abb. 4: Überdruckstand Wasser

Abb. 5: Überdruckstand Stickstoff