I∙ZERO permite comprobar la hermeticidad de las placas bipolares a pesar de la fluctuación del helio de fondo

La nueva función I∙ZERO patentada por INFICON es innovadora. Por primera vez, determina de forma dinámica el fondo de helio restante tras la evacuación durante una prueba de vacío con helio como gas de prueba, y no de forma estática, como hacen todas las funciones Zero anteriores. El nuevo algoritmo de software de INFICON tiene en cuenta la evolución del fondo en cada uno de los dos últimos segundos y, a partir de ahí, extrapola constantemente la altura del fondo que debe calcularse a partir de la medición de helio actual. El efecto positivo es que con I∙ZERO ahora es posible:

• Una medición mucho antes, tras una evacuación más corta
• comprobar los índices de fuga más pequeños, que simplemente desaparecerían en un ambiente determinado estáticamente, o incluso en cámaras de vacío, cuyo volumen muerto sería de otro modo demasiado grande para las piezas de ensayo más pequeñas.
• ahorro de costes gracias al gas de prueba helio altamente diluido

La compensación dinámica de fondo también se utiliza en escenarios prácticos en los que la contaminación de fondo con helio es casi inevitable. Worthmann Maschinenbau GmbH ofrece el ejemplo perfecto con su sistema de detección de fugas en placas bipolares. 

MACEAS ha diseñado el nuevo comprobador de fugas de helio para placas bipolares de forma modular. Un sistema consta de al menos un módulo principal, que incluye también un gabinete de control y los elementos de mando. No obstante, el sistema puede ampliarse en función de las necesidades, y también es posible la carga totalmente automática asistida por robot. Normalmente, se introducen dos placas bipolares en la cámara de ensayo propiamente dicha. Una vez que las dos placas bipolares están en el sistema, un molde se cierra alrededor de las dos placas. Esta herramienta forma por sí misma la cámara de vacío para la prueba de hermeticidad hacia el exterior. Al mismo tiempo, sus juntas y válvulas permiten que los canales correspondientes de la placa se conviertan en cámaras de vacío para la prueba propiamente dicha, uno tras otro. Por razones de costes y para mantener bajo el fondo de helio, MACEAS no trabaja aquí con gas helio puro: el propio sistema produce una mezcla de gas de prueba con un 10 por ciento de helio. Sin embargo, para poder realizar pruebas con un gas de prueba tan diluido, el sistema también debe ser más sensible para un factor de diez que cuando se realizan pruebas con helio puro. La tasa de fuga límite más pequeña con la que el sistema puede probar la hermeticidad de las placas bipolares hoy en día con el detector de fugas LDS3000 de INFICON es con un flujo volumétrico de helio de 1 ∙ 10^-5 mbar∙l/s con un contenido de helio del 10 por ciento.

Sin embargo, al desarrollar el nuevo sistema de pruebas para placas bipolares, el fondo de helio resultó ser inicialmente un reto para MACEAS. No había un fondo de helio en continuo descenso y luego estable durante la evacuación, sino picos sorprendentes. El ingeniero de la planta identificó los espacios muertos de la cámara de pruebas y también de los moldes como fuentes de helio. Para eliminar estas fuentes de helio, MACEAS recurrió a medidas estructurales, diseñó nuevas guías, modificó tecnología de las valvulas e instaló bombas turbomoleculares más grandes. El hecho de que INFICON estuviera trabajando actualmente en un prototipo de I∙ZERO fue un golpe de suerte para el fabricante de la planta. Esta fue otra de las razones por las que fue posible obtener el control del fondo de helio y poder acortar significativamente el tiempo de evacuación. Antes de cada uno de los tres procesos de prueba totales de una placa bipolar, la planta realiza ahora una determinación dinámica y continua de la concentración de fondo de helio mediante la función I∙ZERO. El resultado: Los tiempos de ciclo son lo más cortos posibles.  

El ciclo de prueba completo, que consiste en alimentar el sistema, tres evacuaciones y tres procesos de prueba, dura ahora sólo 48 segundos. Esto significa que el sistema prueba efectivamente una placa bipolar en una estación cada 24 segundos. Y como cada módulo principal puede ampliarse con un módulo secundario, el rendimiento se duplica nuevamente. El resultado es un tiempo de ciclo efectivo de 12 segundos, lo que corresponde a 300 planchas bipolares por hora. Daniel Schönbohm, director de ventas de Worthmann/MACEAS, lo expresa así: "Poder realizar pruebas más rápidamente con I∙ZERO es siempre una ventaja desde el punto de vista del tiempo de ciclo."