Undersökning och täthetsmätning av små mekaniska komponenter.Leakage testing and analysis on small mechanical devices

Autor: Domfors, Ludvig, Andersson, Alexander
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: The work was conducted at Saab Dynamics AB in Karlskoga, and the focus was to investigate and evaluate available methods for leak detection of small mechanical components, such as Electro-Explosive Devices (EEDs) and fuzes in warheads and using these methods to investigate whether they work for this purpose. At the start of the project, the problem was that these mechanical components were exposed to contamination, such as moisture and dust but also TNT exudate, plasticizers, gunpowder residues, etc. These contaminants may leak in or out of these components and may result inreduced performance and difficulties for the components to fulfill their function. The work was divided into two phases, with the first phase consisting of finding the best leak detection method available for the company that best suited the circumstances. The second phase of the work was to use the leak detection method evaluated in the first phase and to investigate its eligibility on the company's products and thereafter produce statistical data regarding the various products. The overall purpose of the project is to investigate and evaluate leak detection methods suitable to the company’s products, which may be used to ensure their quality.In phase one where leak detection methods were sought, it was discovered that different leak detection methods are suitable for different sizes of leaks. The search for a method was divided into two categories. A method for major leaks, gross leaks, as well as a method for smaller leaks, fine leaks. To assess which method was best suited for this purpose, standardized methods for product development, such as a decision matrix and a criteria matrix were used to objectively assess and screen appropriate solutions to the problem. The result of this study was that helium leak detection was the best method to analyze minor leaks and the bubble method was the best method for searching for gross leaks. Testing of these methods was done and the methods tested were helium leak detection and bubble test. The components tested were EEDs (<< 1 cc) and fuze holders (>1 cc). All types except one of the fuze holders met the leakage requirements that applied. The tightest component was specifically designed to be completely sealed. This has also been proven from four recuring aging tests conducted by the company. The second most sealed component could only complete one of the aging tests. The value that the completely sealed component got was then used as a recommended limit for leakage. The EEDs upheld a high level of tightness. One of the EEDs was designed to be tight, however the remaining types of EEDs met the same level of tightness. One possible reason for this result is that the internal volume of these detonators is too small to give a realistic and reliable results from these selected method. Because of this, more research should be carried out to find more suitable methods to measure small devices in the expected leakage interval.
Arbetet utfördes på Saab Dynamics AB i Karlskoga, där huvudfokus låg på att undersöka tillgängliga metoder för att läckagesöka små mekaniska komponenter, såsom elsprängkapslar och tändrör i stridsdelar och använda dessa metoder för att undersöka hur väl de fungerar på små mekaniska komponenter. Vid projektets påbörjan var problemet att dessa mekaniska komponenter blev utsatta för kontaminering, såsom fukt och damm men också TNT-exudat, mjukgörande, krutrester etc. Dessa kontamineringar tränger sedan in eller ut ur dessa komponenter och kommer att leda till sämre prestanda och svårigheter för komponenterna att uppfylla sin funktion. Arbetet delades upp i två faser, där den första fasen gick ut på att hitta den bästa läckagesökningsmetoden som fanns tillgänglig för företaget och som bäst passade de omständigheter som rådde. Den andra fasen i arbetet var att använda den läckagesökningsmetod som togs fram i första fasen för att undersöka dess lämplighet på företagets produkter samt ta fram statistiska data gällande läckage. Det övergripande syftet med arbetet är att undersöka lämpliga metoder för läckagesökning som kan appliceras på företagets produkter, med syfte att säkerställa kvalitén på dessa. I fas ett, där läckagesökningsmetod eftersöktes upptäcktes det att olika läckagesökningsmetoder lämpar sig till olika storlekar på läckage. Det beslutades att sökningen efter metod skulle delas upp. En metod för grövre läckage (gross leak) togs fram, samt en metod för mindre läckage (fine leak). För att bedöma vilken läckagesökningsmetod som var bäst lämpad för de olika komponenterna användes strukturerade metoder (kriterieviktsmatris och relativ beslutsmatris) för produktutveckling för att objektivt kunna bedöma och gallra lämpliga läckagesökningsmetoder att gå vidare med. Resultatet av detta var att heliumläckagesökning var den bästa metoden för att söka efter mindre läckor och bubbelmetoden var den bästa metoden för att söka efter större läckor. Testning av dessa metoder gjordes och de metoder som testades var heliumläckagesökning och bubbeltest. De komponenter som testades var små elsprängkapslar (<1 cc). Två olika prov gav olika nivåer på tätheten på fyra olika typer av tändrörsobjekt. Den tätaste är designad för att vara tillräckligt tät, vilket visats vid fyra olika åldringsprov. Den näst tätaste klarade bara 1 av 2 åldringsprov. Det värde som den täta komponenten fick användes som ett gränsvärde för att bedöma om tändrör är tillräckligt täta. Elsprängkapslarna uppfyllde en hög nivå på täthet. En av elsprängkapslarna är designad för att vara tät, vilket den var, men resterande typer uppfyllde samma nivå av täthet som den gjorde. En möjlig anledning till detta resultat är att den interna volymen i dessa elsprängkapslar är för liten för att kunna ge ett realistiskt och pålitligt resultat med de provade täthetsmätningsmetoderna. Därför bör det undersökas i vidare arbete om mer lämpliga täthetsmätningsmetoder kan hittas för dessa små komponenter i det förväntade läckageintervallet.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: