工廠端如何作[氣密與水壓測試]
在海事設備(如雷達、魚探機)的量產線上,為了確保每一台出廠的產品都能在極端暴風雨中存活,工廠絕對不可能用「抽驗」的方式,而是必須進行 100% 全檢。測試流程通常分為兩個階段:線上氣密快檢 與 實驗室破壞性水壓抽驗。
以下是工廠端實際施作的細節:
1. 第一階段:100% 生產線「差壓式氣密測試」
這是量產線上最核心的關卡。因為總不可能把每台裝好電路板的成品直接丟進水裡測試(萬一漏水整台就報廢了),所以工廠會使用高精度氣密測試儀,用「空氣」來代替「水」。
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專用氣密治具: 工廠會針對魚探機外殼製作一個專用的上下膠墊治具。將尚未組裝螢幕、但已銑好
溝槽並放上 O-ring 的鋁合金後殼放上治具,治具閉合後會形成一個密封空間。
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充氣與平衡: 測試儀器會透過外殼預留的孔位(通常是尚未安裝防水透氣閥的孔),向機殼內部充入特定壓力(海事設備通常為
,約
)的乾燥壓縮空氣。隨後關閉氣閥,靜置數秒讓空氣溫度與壓力穩定。
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差壓量測: 儀器會開始量測內部壓力在特定時間(例如 5--10 秒)內的微小變化。
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判定標準: 如果漏氣量超過設定的微小極限(例如漏率大於
,或壓降超過幾個 Pascal),儀器就會亮紅燈並發出警報,判定為不合格(NG)。這代表 O-ring 可能受損、密封面有微細沙孔,或是 CNC 銑削的平整度達不到要求。
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判定標準: 如果漏氣量超過設定的微小極限(例如漏率大於
2. 第二階段:設計驗證與定額抽驗「實際水壓與浸水測試」
雖然氣密測試速度快(每台只需 20--30 秒),但為了符合 IP67/IP68 的法定規範,品保團隊(QA)每天都會抽樣成品進行真正的「下水典禮」。
- IPX7 浸水測試: 將整台完全組裝好的魚探機成品,放入 1 米深的清水槽中,靜置 30 分鐘。取出後,外觀擦乾,拆開外殼檢查內部是否有任何一滴水跡。
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IPX8 高壓加壓罐測試: 針對雷達等需要更高防水等級的設備,工廠會使用高壓不鏽鋼試驗罐。將設備放入罐中注滿水,並用氣壓幫坡進行加壓。
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模擬水深: 如果要宣稱能耐水深 1.5 米或 3 米,罐內壓力會加壓到對應的
,甚至會故意加壓到
(模擬 5--10 米水深)進行超額測試,持續數小時。
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熱衝擊測試 : 在水壓測試前,有時會先將設備放入
的烘箱烘烤,然後立刻丟入
的冰水中。這能激發出強烈的「呼吸效應(Breathing Effect)」,測試我們設計的 ePTFE 防水透氣閥 能否及時平衡內外壓差,而不讓冰水被真空吸入機體。
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模擬水深: 如果要宣稱能耐水深 1.5 米或 3 米,罐內壓力會加壓到對應的
3. 常見的洩漏原因與工廠對策
在測試現場,如果發現漏氣(NG),工程師通常會透過以下方式抓漏並修正:
- 泡沫抓漏(泡水實驗): 將漏氣的鋁殼充氣後浸入水中,觀察哪個位置在冒泡。如果冒泡點在鋁殼表面而非 O-ring 處,代表壓鑄內部有「沙孔」或「縮孔」,需要退回壓鑄廠調整模流分析與增壓參數。
O-ring 扭曲: 有時是組裝線作業員在放橡膠圈時不小心拉扯、扭曲,導致密封面出現微小摺痕。工廠會透過導入自動化放圈治具,或塗抹極微量的防水矽脂來改善。
技術對照表:氣密檢驗雙軌制
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測試項目 |
線上氣密測試 (Air Leak) |
實驗室水壓測試 (Water Submersion) |
|---|---|---|
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施作頻率 |
100% 全檢(量產線必經關卡) |
定期抽檢 / 研發階段設計驗證(DVT) |
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測試介面 |
乾燥壓縮空氣(高穿透性) |
實際清水 / 加壓水罐 |
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測試時間 |
20 -- 45 秒 / 台 |
30 分鐘 -- 數小時 |
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核心優勢 |
速度快、不破壞電子零件、數據化 |
100% 符合國際 IP 等級規範、模擬真實海況 |