กันน้ำกันฝุ่นได้จริงหรือ? เริ่มต้นด้วยการทดสอบการรั่วซึม! กรณีศึกษาการทดสอบการรั่วซึมของตัวเครื่องสะพานไร้สาย
1. ความต้องการในการทดสอบ
ผู้ผลิตบริดจ์ไร้สายรายหนึ่งพบว่าอัตราการซ่อมแซมเนื่องจากน้ำเข้าเนื่องจากซีลตัวเรือนไม่ดีนั้นสูงมากในระหว่างการผลิตจำนวนมาก จึงจำเป็นต้องมีแนวทางการทดสอบความแน่นอากาศที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ อุปกรณ์ทดสอบต้องสามารถทำการทดสอบความแน่นอากาศแบบไม่ทำลายบนตัวเรือนสำเร็จรูปทุกชิ้นได้อย่างรวดเร็ว โดยความแม่นยำต้องเป็นไปตามเกณฑ์ที่กำหนด – นั่นคือ แรงดันตกไม่เกิน 150 Pa ภายในเวลา 10 วินาที ภายใต้แรงดันลบ –100 kPa และแรงดันบวก 300 kPa
รูปที่ 1: ตัวเรือนบริดจ์ไร้สายที่ต้องทำการทดสอบ
2. การวิเคราะห์ความท้าทายในการทดสอบ
แม้ว่าโครงสร้างโดยรวมของตัวเรือนบริดจ์ไร้สายจะค่อนข้างเรียบง่าย แต่ในกระบวนการทดสอบจริงยังมีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อความแม่นยำและความเสถียรของการทดสอบ
- ตัวเรือนมีขนาดใหญ่ ปริมาตรภายในมาก จึงต้องการความเสถียรในการอัดอากาศและระยะเวลาการทดสอบที่สูงขึ้น
- ผลิตภัณฑ์มักมีช่องเปิดหลายจุด ซึ่งจำเป็นต้องอุดปิดให้เหมาะสมตามโครงสร้างของผลิตภัณฑ์
3. แผนการออกแบบฟิกซ์เจอร์
จากลักษณะโครงสร้างของตัวเรือนบริดจ์ไร้สาย จึงได้ออกแบบฟิกซ์เจอร์แบบสั่งทำพิเศษเพื่อให้สามารถจัดตำแหน่งได้รวดเร็ว ปิดผนึกอัตโนมัติ และทดสอบได้อย่างเสถียร ฟิกซ์เจอร์ทั้งหมดประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ จิ๊กอุดเติมซีล ชุดกดทับ และชุดอุดปิด
3.1 จิ๊กอุดเติมซีล
ในการทดสอบความแน่นอากาศของตัวเรือนบริดจ์ไร้สายทั้งชิ้น จำเป็นต้องปิดผนึกผลิตภัณฑ์ก่อน เนื่องจากผลิตภัณฑ์มีปริมาตรค่อนข้างมาก จึงได้ออกแบบจิ๊กเพื่อลดปริมาตรภายใน ซึ่งช่วยลดระยะเวลาการทดสอบและเพิ่มประสิทธิภาพ
รูปที่ 2: จิ๊กอุดเติมซีล
3.2 ชุดกดทับ
มีการติดตั้งชุดกดทับไว้ด้านบนของฐานฟิกซ์เจอร์ ขับเคลื่อนด้วยกระบอกสูบเพื่อเคลื่อนที่ในแนวตั้ง เมื่อเริ่มการทดสอบ ฟิกซ์เจอร์จะกดลงเพื่อป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์รั่วเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความดันระหว่างการทดสอบ เนื่องจากตัวเรือนบริดจ์ไร้สายเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ทาสีแล้ว จึงมีการติดตั้งแผ่นยางนุ่มบนฟิกซ์เจอร์เพื่อป้องกันความเสียหาย
รูปที่ 3: ชุดกดทับ
3.3 ชุดอุดปิด
ตัวเรือนบริดจ์ไร้สายมีช่องเปิดด้านซ้ายและขวาอย่างละหนึ่งช่อง หากใช้วิธีการอุดปิดแบบทั่วไป จะต้องติดตั้งหน่วยดันข้างสองชุดเพื่ออุดช่องเปิดเหล่านั้น เนื่องจากช่องเปิดทั้งสองด้านเป็นเกลียวมาตรฐาน จึงออกแบบหัวอุดเพียงชิ้นเดียวก็เพียงพอ หัวอุดติดตั้งโอริงซิลิโคนเพื่อให้แน่ใจว่าปิดผนึกสนิท ไม่จำเป็นต้องสร้างหน่วยดันข้างเพิ่มอีกสองชุด และฟิกซ์เจอร์ก็ไม่ต้องใหญ่ขึ้นเพราะการเพิ่มหน่วยดันข้าง ทำให้ลดขนาดฟิกซ์เจอร์ลง ประหยัดพื้นที่และต้นทุน
รูปที่ 4: ชุดอุดปิดด้านขวา
4. ขั้นตอนการทดสอบ
ขั้นตอนที่ 1: การโหลดชิ้นงาน – ผู้ปฏิบัติงานวางตัวเรือนบริดจ์ไร้สายลงในตำแหน่ง จิ๊กมีระบบจัดตำแหน่งในตัว
ขั้นตอนที่ 2: การกดทับและอุดปิด – ผู้ปฏิบัติงานอุดปิดช่องเปิดด้านซ้ายและขวาด้วยตนเอง จากนั้นกดปุ่มเริ่มต้น ชุดกดทับจะเลื่อนลงอัตโนมัติเพื่อยึดตัวเรือน
ขั้นตอนที่ 3: การอัดอากาศและการตรวจวัด – เครื่องทดสอบความแน่นอากาศจะอัดอากาศอัดที่ 300 kPa (ทดสอบแรงดันบวก) / หรือดูดอากาศที่แรงดัน –100 kPa (ทดสอบแรงดันลบ) เข้าไปในช่องภายในตัวเรือนผ่านพอร์ตอัดอากาศ หลังจากถึงเวลาที่ตั้งไว้ วาล์วอัดอากาศจะปิดและเข้าสู่ขั้นตอนการคงความดัน เครื่องทดสอบจะใช้เซ็นเซอร์ความดันความแม่นยำสูงเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความดันภายในช่องแบบเรียลไทม์ และหลังจากคงความดันไว้ 15 วินาที จะคำนวณค่าแรงดันตก
ขั้นตอนที่ 4: การตัดสินใจและแสดงผล – หากแรงดันตกน้อยกว่า 100 Pa จะถือว่าผ่านเกณฑ์ มิฉะนั้นจะถือว่าไม่ผ่าน ผลการทดสอบจะแสดงบนหน้าจอของเครื่อง และสามารถส่งขึ้นไปยังระบบบริหารการผลิตผ่านพอร์ตสื่อสาร
ขั้นตอนที่ 5: การนำออก – หลังจากการทดสอบเสร็จสิ้น ชุดกดทับจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม ผู้ปฏิบัติงานจะถอดหัวอุดด้านซ้ายและขวาออก นำตัวเรือนออก แล้วดำเนินการทดสอบชิ้นถัดไป
5. ผลลัพธ์ของโซลูชัน
ผลลัพธ์ที่ส่งมอบคือเครื่องทดสอบความแน่นอากาศแบบรวมแรงดันบวกและลบสำหรับตัวเรือนบริดจ์ไร้สายโดยเฉพาะ ซึ่งใช้วิธีการทดสอบแบบความดันตรง (Direct Pressure) หลังจากนำไปใช้ในสายการผลิต เครื่องดังกล่าวตอบสนองความต้องการด้านความเร็วและประสิทธิภาพในการทดสอบของบริษัท แก้ปัญหาการทดสอบซีลตัวเรือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้การรับประกันคุณภาพที่เชื่อถือได้สำหรับผลิตภัณฑ์ก่อนจัดส่ง
รูปที่ 5: เครื่องทดสอบความแน่นอากาศแบบรวมแรงดันบวกและลบสำหรับตัวเรือนบริดจ์ไร้สายโดยเฉพาะ
WAFU