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リークテスト

【図解】リークテストの治具とは?メーカーおすすめの工場5選

1.はじめに

リークテスト

工業製品や部品で密閉されたものは数多くあります。密閉がきちんとなっているかどうかを調べる検査が、リークテストです。

自転車のパンクを調べるとき、タイヤチューブを水の中に入れて、泡が出るか、どこから出るかを調べて、タイヤの修理をします。これが、自転車タイヤチューブのリークテストです。

では、実際に工業製品に対し、リークテストがどのように行われていて、治具がどのように活用されているかを見てみましょう。

2.リークテストを必要とするものとは

リークテストを必要とする工業製品を表1に示します。

表1  工業製品のリークテスト部品

産業分野 リークテストを行う製造品
電気・電子産業 電子デバイス、ケーブルアッセンブリ、コンデンサー、他
医療・薬品産業 ゴム手袋、輸血パック、PTP包装、他
自動車産業 インバータ、エンジンアセンブリー、燃料タンク、他
住宅産業 ユニットバス、水道メータ、給湯配管、他
食品産業 容器、ビールサーバー、他
機械産業 空気圧縮機、オイルポンプ、電磁弁、他

 

3.リークテストの方法とは

リークテストの方法については、JISに示されています。それを表したものが、表2です。
なお、表では、加工物、部品などの検査対象をワークと表現しています。

表2  リークテストの方法抜粋(JISZ2330参照)

試験方法 使用流体 試験装置 検出リーク量 特徴
液没法 空気 加圧装置、浴槽 10-2 ml/s ワーク内部を空気で加圧し、浴槽に沈め、漏れ出る泡を目視観察します。
圧力変化法 空気 圧力計、加圧装置 10-4 ml/s ワーク内部を加圧し、一定時間経過後に、圧力変化を測定します。圧力変化がなければ漏れはありません。
差圧変化法 空気 差圧計、加圧装置、基準容器 10-5 Pa・m3/s 基準容器とワークとの圧力差を差圧計で測定し、漏れを検出します。
流量測定法 空気 流量計、加圧装置 10-3 Pa・m3/s 流量計によって漏れを測定します。微小な漏れの検出はできません。
吸込み法(スニッファ法) He(ヘリウム) サーチガス、スニッファプローブ、リークディテクタ 10-5 Pa・m3/s ワーク内に加圧したHeを入れ、漏れてくるHeをスニッファプローブで吸入し、リークディテクタでその量を測定します。

漏れ箇所の特定ができます。

真空吹付法 He スプレーガン、リークディテクタ、排気装置 10-9 Pa・m3/s 減圧としたワーク表面にHeガスを吹き付け、ワークに流入するHeをリークディテクタで測定します。
真空容器法(チャンバ法、ベルージャ法) He サーチガス、リークディテクタ 10-9 Pa・m3/s 加圧Heが入っているワークをチャンバ内に入れてから、チャンバ内を排気します。その後、漏れ出るHeをリークディテクタで測定します。

表2で表したリークテストのうち、液没法、圧力変化法、差圧変化法、流量測定法について、概念を次の図でご説明します。

リークテストの方法

検査を行うために検査装置やボンベなどを配置・接続し、検査しやすいようにワークを配置するために、リークテスト用治具が使用されます。

これまでリークテストを必要とする部品と、検査の方法を見てきましたが、その種類は大型のものから小型のものまで、幅広くあります。ということは、その数だけリークテスト治具が必要とされることです。

4.微細なリークも見逃さないヘリウムを使ったリークテスト

リークテストでは、電子部品のように微細な漏れ量を検出する必要があります。そのために使われるヘリウムにリークテスト方法、吸込み法(スニッファ法)と真空吹付法の概念を次の図でご説明します。

ヘリウムによるリークテスト

ヘリウムによるリークテストの真空容器法(チャンバ法、ベルージャ法)を表した図が、次の図です。

ヘリウムによるリークテスト2

真空容器法で、ワークのリークテストを行う手順の概略を、図4に示します。

真空容器法によるリーク検査の手順

リークテスト行うためには、検出するディテクターやゲージなどの測定器、ヘリウムや空気を出すボンベが必要です。しかし、この2つだけではワークのリークテストは行うことができません。

検出装置、気体ボンベとワークを接続し、リークテストの検出結果を表示、計算、判定をする仲立ちが、リークテスト治具です。

微小な漏れの検出に影響しないように、リークテスト治具に対して注意することは、次のようなことです。

  • ワークやチャンバなどと接続する接手類は、漏れがないこと。
  • 接続する配管は、周囲の環境によって変形、容積が変化しないこと。
  • ワークを治具に乗せてクランプするとき、確実な固定を行うこと。

ワークをHeで加圧したとき生じる反力で、クランプが不安定となるためです。

  • 治具ベースにワークを固定してシールするとき、時間的変形に地位すること。
  • 治具やワークは洗浄してからリークテストを行い、油分などが残らない状態とすること。

5.リークテスト治具メーカー5選

① 日本サポートシステム株式会社

日本サポートシステム_リークテスト

https://jss1.jp/

【所在地】
茨城県稲敷郡阿見町阿見字阿見原4666-1777

【営業品目】
産業用ロボット、生産設備合理化・省力化の設計及び製作、基板電気チェッカーや貼合・折曲など、治具の設計・製作

【特徴】
設計・加工・組立まで自社で生産する一貫体制が、日本サポートシステムの強みです。これをベースに、高品質・低コストの製品・サービスを提供することができています。
また、現状の生産方式と計画情報から、どうすれば最大利益が得られるかというシミュレーションが得意分野で、簡単に生産設備の見える化が可能です。
さらに、国内・海外の拠点によって、どのような案件でも対応することができ、国内の東北から九州まで広い範囲で、様々な要望に答えられる体制を敷いています。

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

 

② 株式会社ナック

ナックのリークテスト

https://www.leaktester.co.jp/company/

写真は、ナック社製 スマートフォン用リークテスター

【所在地】
東京都八王子市川町838-3

【営業品目】
エアーリークテスター(気密検査機)設計・製作・販売
リークテスト用検査装置、圧力、流量計測機器 設計、製作、販売
デジタル圧力計、各種テストスタンド、空・油圧シリンダー及び油圧ユニット等、各種省力化装置設計・製作・販売

【特徴】
ナック社の5つの強みを紹介します。

  • 誰でも簡単に、短時間で高精度の測定ができる、高品質のリークテスターを提供できます。
  • リークテスターと装置を一体に、生産からメンテナンスまで自社対応ができています。
  • 導入前のデモ計測によって、製品精度の確認が可能です。
  • リークテスト・ラボを開設し、客先のニーズに合ったテストラインへの導入が可能です。
  • 客先への安心と信頼は、実績が示しています。

【実績】
・自動車業界:50社以上
スリープ、スプールのクリアランス測定、欠品検査など

・水道・ガス配管継ぎ手業界:10社以上
各種パルプ、水洗金具、シャワー金具、各種ガス用継手など

・電気・電子部品業界:30社以上
携帯電・スマホ・タブレット、レジャー用トランシーバー、水中ポンプ、水道メータなど

③ 株式会社エイシン技研

エイシン技研_パレット式治具

http://www.eishin-tec-co.jp/pg198550.html

写真は、エイシン技研社製パレット式治具です

【所在地】
神奈川県綾瀬市深谷中八丁目9-16

【営業品目】
宝飾品製造関連装置(デジタルオートクランプ、回転電気炉、真空吸引加圧鋳造機など)
家電リサイクル装置(シェルカッター、銅線カッター、ブラケット・パイプ除去装置など)
オイル定量装置(オイルチャージ機、自動定量機、不凍液定量給水装置など)
エアーリークテスター(マスターチャンバー、リークテスター、パレット式測定治具、エアリークテスト装置など)
人型ロボット開発

【特徴】
会社創立以来、機械と電子を常に両輪として技術開発を進めてきた結果、今日の製品を世に出すことができています。特に、リークテスター事業では、リークテスター本体だけでなく、ワークをシールする治具の設計・製造・販売しています。
さらに、エイシン技研社は、安全を考慮したリークテスト装置の設計・製作を提供できるまでに、技術向上が図れている企業です。

【実績】
ND社(ネットワークサービス、システムプラットフォーム事業など)、BR社(タイヤ・自動車関連部品製造、スポーツ用品製造など)、MJ社(エネルギー、船舶など)、YR社(IT機器・計測器のレンタル、IT機器販売・システム基盤設計など)、NK社(使用済み家電製品の商品化事業など)、他多数

④ 株式会社コスモ計器

コスモ計器製シリンダーヘッド全自動リークテスト装置

https://www.cosmo-k.co.jp/company/

写真は、コスモ計器製シリンダーヘッド全自動リークテスト装置です。

【所在地】
東京都八王子市石川町2974-23

【営業品目】
工業用計測機器製造販売、工業用プラスチック製品製造販売、計測器の校正業務などの事業展開を行い、次の営業品目の製造・販売を行っています。
エアーリークテスター、圧力計、気体流量計、圧力・流量制御機器、異音検査システム(ムーブレット)、各種計測装置・システム、工業用プラスチック製品(コスモスーパーゲル、他)

【特徴】
日本の自動車産業とともに発展し、リークテスト技術では、世界をリードする存在で、日本・世界のトップシェアを誇ります。市場は電子・医療・住宅などの分野に広がり、数ミリのワークから数リットルの容器までの仕様に対応できています。
コスモ計器のリークテスター事業を発展させてきたものは、多くの課題を解決してきた実績です。温度影響の克服・変形影響の克服・シール技術など、まだまだ解決できていない多くの課題は、コスモ計器をさらに発展させていくでしょう。

【実績】
自動車関連産業:20社以上
ガス関連産業:10社以上
電気・電子産業:15社以上
化学・薬品・食品・住宅など多数の産業分野

⑤ 株式会社フクダ

フクダ社製のハーネス用リークテスト装置

http://www.fukuda-jp.com/corporate/

写真は、フクダ社製のハーネス用リークテスト装置です。

【所在地】
東京都練馬区貫井3丁目16番5号
東北工場:宮城県白石市大平森合字清水田39-
静岡工場:静岡県牧之原市静谷2543-1

【営業品目】
工業用計測器の製造販売
リークテスター(エアーリークテスター、ヘリウムリークテストシステムなど)
検査対象別リークテスト装置(小型電子部品専用気密検査装置、密封品 リークテスト装置、自動車部品用 エアリークテスト装置など)
標準リーク・校正器・較正器・周辺機器
制御機器・圧力計(レギュレータ、デジタル圧力計など)

【特徴】
株式会社フクダは、非破壊試験資格認証制度の委員会への認証作業に関わり、漏れ試験技術者の養成に取り組むとともに、漏れ試験の啓蒙を行っています。また、国の研究所・関連機関の漏れ規格の活動に協力し、国家標準定容流量計や標準リークの開発を行っています。
こうした技術的背景のもとで、取り組んでいることが、社会のニーズに対応する計測システムの開発と、測定環境要因に惑わされない計測技術の確立です。

【実績】
自動車産業(エンジン・ミッション気密確認、燃料系部品の燃料漏れ予防確認など)
医療・健康産業(内視鏡アッセンブリーの気密確認、輸血バッグ溶接部漏れ予防など)
事務機・精密機械産業(トナー容器・インクジェット容器の漏れ予防など)
住宅設備(浴槽排水溝・ガス給湯器の水漏れとガス漏れ防止、灯油ストーブ燃料タンク液漏れ防止など)
食品(ペットボトル液体漏れ予防、プリン容器・調味料チューブの雑菌・腐食予防など)
電気・電子部品(水晶発振素子の気密確認、カメラ・携帯電話の防水確認、LEDの気密確認、MEMS微小電子部品封止確認など)

6.おわりに

ワークとの接続器用の治具、検査装置にワークを取付ける治具、リークテストを自動で進めるための治具など、リークテスト用治具を製作するメーカーは数多くあります。

さらに、リークテストに特化した、リークテスター、検査装置、校正器具などを設計・製造・販売している工場もあります。

はじめに触れたように、リークテストを必要とする業種・品種は非常に多く、それらのリークテストを行う工場も、広い範囲に存在しています。こうした工場のいくつかは、治具を製作していなくても、依頼されればリークテスト用治具の相談や製作が可能です。

リークテスト用治具で解決したい課題があれば、気軽に問い合わせてみたらいかがでしょうか。きっと良い結果が得られます。

 

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