De vatenindustrie staat voor een uitdaging: elk vat moet getest worden op lekken, maar de standaardmethode met helium is duur, energieintensief en niet duurzaam. Merco Machines uit Merelbeke-Melle ontwikkelde daarom de Hybrid Leak Tester, een hybride oplossing die uniek is op de markt. De machine, boordevol innovatieve Siemens-technologie, laat toe om nauwkeurig te testen zonder kostbaar helium te verspillen. Donaat Wambacq, co-CEO: "Als binnen 10 jaar de heliumtesters uit de industrie verdwenen zijn, heeft Merco Machines daarvoor gezorgd. Voor een milieubewuste machinebouwer kan dat tellen als motivator."
Van zeepbellen naar helium en terug
Lekken detecteren in vaten is verrassend moeilijk. "Het eenvoudigste is een flesje met zeepsop nemen en dat over de lasnaad smeren", legt Donaat uit. "Als er luchtbellen te zien zijn, heb je een lek. Dat is nog steeds de meest nauwkeurige oplossing die bestaat." Maar die methode is arbeidsintensief en onbetaalbaar.
Daarom werd gezocht naar alternatieven. De eerste poging: het meten van drukverschillen door het vat ‘op te pompen’ en te kijken hoe het leegloopt, zoals een fietsband. Daarbij moest worden gekeken of het drukverschil te wijten was aan temperatuur of aan lekkage. Maar dat onderscheid is soms moeilijk te maken, en het wachten duurt lang.
De volgende stap was de heliumtester: een klein beetje helium in elk vat injecteren, het vat in een vacuüm plaatsen en met een massaspectrometer ‘tellen’ hoeveel deeltjes er zijn ontsnapt. "Dat werkt supernauwkeurig", zegt Donaat. "Bijna zo goed als een soaptester. Je hebt geen personeel nodig en je kan het volledig automatiseren."
Maar er zat een addertje onder het gras. "De massaspectrometer alleen al is erg prijzig en ook helium is erg duur. De hoeveelheid helium op aarde is namelijk eindig. Bovendien zijn heliumtesters honderd tot duizend keer te nauwkeurig voor de vatenindustrie. Alles lekt sowieso een beetje. Voor de meeste toepassingen is die mate van nauwkeurigheid eigenlijk niet nodig.”
De doorbraak: vacuümtesten met ‘choked flow’
Merco Machines zocht daarom naar een derde weg: nauwkeuriger dan oude drukverschilmeters, maar zonder het heliumverbruik van massaspectrometers. Na jaren rekenen en testen vonden ze het antwoord in vacuümtechnologie.
"We doen eigenlijk hetzelfde als een heliumtester, maar we tellen geen deeltjes. We kijken gewoon naar de druk", legt Donaat uit. Bij een drukverschil van ongeveer 0,6 bar bereikt de lucht die door een lek ontsnapt een constante snelheid en wordt dus ook het debiet constant. Dit heet ‘choked flow’. "Op dat moment kun je na een korte tijd zeggen of er een lek is. Je moet niet meer wachten."
Dat is het grote verschil met traditionele drukverschiltesters, waarbij je eerst moet oppompen, dan wachten en pas daarna de drukval meten. Dat kost je twintig tot dertig seconden per vat. Bovendien meet je dan enkel een overgangsverschijnsel, dat beïnvloed kan worden door temperatuur. Bij de vacuümtest is er een lineaire relatie tussen druk en het lek. "We kunnen op zeer korte tijd meten."
De technologie werkt met een vacuüm van ongeveer 100 millibar absoluut. "Dat is al vrij diep, maar het is minder extreem dan voor heliumtesten nodig is." Het voordeel: kleinere pompen, minder energieverbruik en een eenvoudiger afdichting.
Over Merco Machines
Merco Machines is wereldleider in machinebouw voor de vatenindustrie. Het bedrijf uit Merelbeke-Melle telt 50 werknemers en realiseert een jaaromzet van ruim 15 miljoen euro.
