In Neuwagen gibt es inzwischen bis zu zwölf verschiedene Airbags. Entsprechend hoch ist der Bedarf für Systeme, mit denen sich die Dichtheit der kleinen Druckbehälter in den Aufblassystemen prüfen lässt. Allein Automobilzulieferer in den USA werden in diesem Jahr schätzungsweise 600 Millionen Airbag-Gasgenerator- und Gurtstraffer-Systeme auf ihre Dichtheit prüfen – und dabei in mehr als 300 Millionen Fällen heliumbasierte Prüftechnologie verwenden. Automatische Dichtheitsprüfsysteme wie der LDS3000 von Inficon, der Helium als Spürgas verwendet und auf dem Massenspektrometer-Prinzip basiert, sind auch beim schwedisch-amerikanischen Hersteller für automobile Sicherheitssysteme im Einsatz: bei Autoliv. Mit den LDS3000-Geräten von Inficon führt Autoliv allein an seinem Standort Brigham City in Utah jährlich rund drei Millionen Dichtheitstests in automatisierten Prüfabläufen durch.

Generatorfunktion ist lebensentscheidend

Mit den LDS3000-Geräten von Inficon führt Autoliv allein an seinem Standort Brigham City in Utah jährlich rund drei Millionen Dichtheitstests in automatisierten Prüfabläufen durch.

Entscheidend für die – potenziell lebensrettende – Funktionssicherheit eines Airbagsystems ist die Zuverlässigkeit des verbauten Gasgenerators. Nur wenn der im Bedarfsfall den Luftsack auch tatsächlich innerhalb von Millisekunden aufbläst, bleiben die Insassen geschützt. Derzeit gibt es drei verschiedene Typen von Gasgeneratoren. Zum einen sind da die pyrotechnischen Systeme, die das benötigte Gas erst unmittelbar nach ihrer Auslösung erzeugen, durch die Verbrennung eines Treibmittels. Dann gibt es die sogenannten Kaltgasgeneratoren – Systeme, die ein unter Hochdruck komprimiertes inertes Gas wie Helium oder Argon ein ganzes Autoleben hindurch bereit halten, um damit im Bedarfsfall den Luftsack zu füllen. Zudem existieren hybride Lösungen, die die pyrotechnische Erzeugung mit der Kaltgasmethode kombinieren. Die lebensrettende Bedeutung der Gasgeneratoren macht klar, warum die Anforderungen an ihre Dichtheit zu den schärfsten in der Automobilbranche gehören. Tatsächlich sind die Dichtheitsstandards für Gasgeneratoren noch weit höher als beispielsweise die für Treibstoff- oder sogar Bremssysteme.

Am nordamerikanischen Autoliv Produktionsstandort in Brigham City in Utah werden alle Gasgeneratoren mit Helium-Lecksuchgeräten auf ihre Dichtheit geprüft, unabhängig davon, ob sie pyrotechnisch oder mit komprimiertem Edelgas funktionieren. Warum kein Edelgas aus seinem Hochdruckspeicher entweichen darf, ist klar: der Luftsack würde sich nicht füllen. Aber auch ein pyrotechnischer Generator darf kein Leck aufweisen. Denn wenn dort Wasserdampf eindringt und mit dem brennbaren Material reagiert, kann dies den Airbag unbeabsichtigt auslösen. Übrigens enthält prinzipiell jeder Gasgenerator einen pyrotechnischen Zünder – auch wenn der nur dazu dient, das komprimierte Edelgas mit explosionsartiger Geschwindigkeit freizusetzen.

Autoliv hatte schon 2006 in seinem Werk in Tremonton, Utah, damit begonnen, Dichtheitsprüfgeräte von Inficon für die Qualitätsprüfung an den Zündern der Airbags zu verwenden. Dieses Programm erwies sich als so erfolgreich, dass Autoliv in Brigham City dazu überging, die Inficon Geräte zur Qualitätsprüfung an kompletten Gasgeneratoren einzusetzen, bei pyrotechnischen wie bei Kaltgasgeneratoren. Der offensichtliche Vorteil der Helium-Dichtheitsprüfung an Kaltgasgeneratoren besteht darin, dass das komprimierte, reaktionsträge Gas, das sie enthalten, sehr oft Helium oder zumindest ein Helium-Argon-Gemisch ist. Das Prüfgas ist im Kaltgasgenerator also ohnehin schon vorhanden – was den Prozess der integralen Dichtheitsprüfung in der Linie nochmals beschleunigt.

Voll integriert

Gerade integriert in Dichtheitsprüfanlagen, die Bestandteil einer Produktionsstraße sind, spielt das Helium-Dichtheitsprüfgerät LDS3000 seine Stärken aus. Mit seinen kompakten Abmessungen (330 mm x 240 mm x 280 mm) ist er leicht in der Linie zu integrieren. Der Platzbedarf und die Installationskosten sind zudem dadurch reduziert, dass der LDS3000 auf ein 19-Zoll-Steuermodul verzichtet und eine bessere Verkabelung hat als seine Vorgänger. Optional erhältlich sind zudem ein Feldbusanschluss und ein Touchscreen. Der Wartungsaufwand für den LDS3000 liegt laut Inficon unter dem Durchschnitt, und die Robustheit des Geräts erlaubt einen zuverlässigen Non-Stop-Einsatz in der Produktion, 24 Stunden am Tag, 7 Tage in der Woche. Nicht selten müssen Inficon Dichtheitsprüfgeräte wie der LDS3000 erst nach 24.000 Einsatzstunden rekalibriert werden.

Eines steht jedenfalls fest: Je genauer und schneller Automobilzulieferer in Zukunft die sicherheitsrelevante Dichtheit der Gasgeneratoren in ihren Airbags prüfen, desto weniger Rückrufaktionen stehen Autobesitzern in den kommenden Jahren bevor. Von einer verbesserten Qualitätskontrolle in der Serienfertigung profitieren alle: Für Autofahrer steigt die Sicherheit, und für die Automobilbranche sinken die Kosten.

Über Autoliv

Autoliv produziert Airbags, Sicherheitsgurte, Lenkräder, passive Sicherheitselektronik und auch aktive Sicherheitssysteme wie Radar-, Nachtsicht- und Kamera-Systeme. Auch Systeme gegen das Schleudertrauma, für den Fußgängerschutz sowie integrierte Kindersitze gehören zum Portfolio. Seinen Weltmarktanteil bei passiven Sicherheitssystemen beziffert Autoliv auf rund 37 Prozent, bei aktiven Sicherheitssystemen beträgt diese Zahl mehr als 20 bis 25 Prozent. 2014 machte der schwedisch-amerikanische Spezialist für Insassenschutz weltweit Umsätze von 9,2 Milliarden US-Dollar. Autoliv ist mit rund 60.000 Mitarbeitern in 28 Ländern präsent. Die globale Konzernzentrale befindet sich in der schwedischen Hauptstadt, in Stockholm.