| Auftraggeber: | SAB Sächsische Aufbaubank (Projekt-Nr.:11912/1791) | |||||
| Zeitraum: | 09/2006 -11/2007 | |||||
| Status: | abgeschlossen | |||||
| Partner: |  www |
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| Kontakt: | ||||||
Entwicklung und Erprobung anforderungsgerechter Prüftechnik für Drucktransmitter im Anwendungsbereich Luftfahrt
Die Entwicklung von Drucktransmittern für Anwendungsgebiete mit sehr schwierigen Betriebsbedingungen, wie z.B. dem Flugzeugbau erfordert die Entwicklung spezieller Prüftechniken und –technologien.
Ziel des Teilprojektes des ILK Dresden im Verbundprojekt mit der ADZ Nagano GmbH und der TU Dresden war es, Prüftechnologien insbesondere für speziell konzipierte und gefertigte Prüfmuster zu entwickeln, um somit die Voraussetzungen für den Aufbau zuverlässiger Drucktransmitter für die Luftfahrtindustrie zu schaffen.
Im Ergebnis wurde ein innovatives Gesamtprüfsystem entwickelt, welches sich aus den folgenden Einzelprüfungen zusammensetzt: Temperaturbelastungsprüfungen im Bereich -74 °C bis 150 °C, Prüfungen zur Korrosionsstabilität (Salzsprühnebeltest), Kompatibilität mit speziellen Fluiden, Lecksuche/Dichtheit, Feuchtebelastungsprüfungen, Schwingung- und Stoßbelastung sowie elektromagnetische Verträglichkeit.
Für die Temperaturbelastungsprüfungen wurde die dynamische Temperaturcharakteristik des Prüfsystems ermittelt. An Drucktransmittern für verschiedene Druckbereiche wurden Feuchte- und Temperaturbelastungsprüfungen entsprechend der Luftfahrtnormen durchgeführt.
Unterschiedliche Drucktransmitter wurden Salzsprühnebeltests unterzogen. Die ausgefallenen Drucktransmitter wurden aufgetrennt und hinsichtlich der Korrosion untersucht. Dabei wurden u.a. Erfahrungen bei der Analyse und Bewertung der Schadbilder gesammelt (s. Abb. 1).
Abb.1: Ungleichmäßige Schweißnaht
Nach einer Recherche zur Kompatibilität gegenüber Fluiden wurde ein Versuchsaufbau mit einem speziellen Autoklaven realisiert, in dem alle Fluide (z. B. Kerosin und Enteisungsflüssigkeiten) entsprechend den Anforderungen für die Kompatibilitätsuntersuchungen eingesetzt werden können.
Ein Schwerpunkt war die Entwicklung eines Prüfstandes zur Dichtheitsprüfung, der es ermöglicht, Prüflinge nach dem Vakuumhauben-Leckmessverfahren (s. Abb. 2) als auch nach dem Druckhauben-Leckmessverfahren zu überprüfen. Der Prüfstand kann wahlweise mit Helium oder Wasserstoff (als Komponente im Formiergas) betrieben werden. Momentan sind Prüfdrücke bis 40 bar realisierbar, perspektivisch sind Prüfdrücke bis 200 bar geplant. Zu diesen extremen Drucklagen kann ein Temperaturbereich von -74 °C bis +150 °C angefahren werden. Die kleinste nachweisbare Leckrate beträgt 1x10-10 mbarl/s.
Abb.2: Vakuumhauben-Prüfstand
Mit verschiedenen Drucktransmittern wurden Feuchte-Temperatur-Zyklen entsprechend der Prüfnorm gefahren. Die Kondensation und Vereisung im Inneren eines Drucktransmitters wurde mikroskopisch ausgewertet (s. Abb. 3). Die theoretische Abschätzung der Schadwirkung durch Feuchte führte zu den Schlussfolgerungen, dass die Montage unter trockenen Bedingungen erfolgen muss und die elektronischen Bauelemente mit einem Isolierlack gegen Kurzschlüsse geschützt werden sollten.
Abb.3: Eisbildung am Bonddraht
Zur Erzeugung der geforderten Stoß- und Vibrationsbelastungen wurden die hausinternen Möglichkeiten durch die Ausleihe eines Schwingregelsystems von der Data Physics Deutschland GmbH ergänzt. Bei geprüften Leiterplattenaufbauten wurden teilweise starke Veränderungen bzgl. ihrer Widerstandswerte nachgewiesen, die durch Risse in den Lotstrukturen verursacht wurden.
Die EMV-Prüfungen wurden in Kooperation mit der SLG Prüf- und Zertifizierungs GmbH, Hartmannsdorf durchgeführt
Die Prüfmethoden für Drucktransmitter, die in der Luftfahrt eingesetzt werden, wurden so entwickelt und eingerichtet, dass bei späterer Produktion der Drucktransmitter diese Aufgaben vom ILK als Dienstleistung für die Hersteller und Anwender durchgeführt werden können.
