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Luft- und Raumfahrtprüfung · Raum

Outgassing

ASTM E595ECSS-Q-ST-70-02NASA-STD-6016
Luft- und Raumfahrtprüfung Laborarbeit

Was ist Outgassing?

Der Ausgasungstest ist ein Test, bei dem die flüchtigen Substanzen, die ein Material unter Hochvakuum und erhöhter Temperatur freisetzt, als Gesamtmassenverlust (TML) und gesammeltes flüchtiges kondensierbares Material (CVCM) gemessen werden.

Zweck von Outgassing

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob ein Material, das für die Verwendung in einem Raumfahrzeug vorgesehen ist, optische Oberflächen und empfindliche Komponenten nicht verunreinigt.

Bei welchen Produkten wird Outgassing angewendet?

  • Klebstoffe und Füllmaterialien
  • Kabelisolierung und -beschichtungen
  • Polymerstrukturelemente
  • Wärmekontrollmaterialien

In welchen Branchen wird Outgassing eingesetzt?

Luft- und RaumfahrtRaumVerteidigungElektronik

Normen zu Outgassing

  • ASTM E595
  • ECSS-Q-ST-70-02
  • NASA-STD-6016

Prüfbedingungen für Outgassing

Vakuum
In der Norm definiertes Hochvakuumniveau
Temperatur
125 °C nach ASTM E595
Zeit
24 Stunden
Gemessene Mengen
TML (Gesamtmassenverlust) und CVCM (gesammeltes flüchtiges kondensierbares Material)

Prüfgerät für Outgassing

  • Hochvakuumsystem
  • Beheizte Probenkammer und Kollektorplatte
  • Mikrowaage
  • Temperaturkontrollsystem

Probenanforderungen für Outgassing

  • Die Probenmasse muss gemäß der Norm vorbereitet werden
  • Es muss vor dem Test in der definierten Umgebung konditioniert werden
  • Die anfängliche Masse muss mit einer Mikrowaage gemessen werden
  • Die Anzahl der Proben ist in der Norm festgelegt

Dauer von Outgassing

24 Stunden im Vakuum; zusammen mit Konditionierung und Wägungen, ein paar Tage.

Ablauf von Outgassing

  1. 1Die Probe wird konditioniert und ihre Masse gemessen.
  2. 2Die Probe wird in die Vakuumkammer gelegt.
  3. 3Das System wird auf das definierte Vakuum abgepumpt.
  4. 4Es wird 24 Stunden lang bei 125 °C gehalten.
  5. 5Die Probe und die Kollektorplatte werden gewogen.
  6. 6TML und CVCM werden berechnet.

Annahmekriterien für Outgassing

Das Akzeptanzkriterium ist in den Raumspezifikationen angegeben; Das gemeinsame Kriterium ist, dass TML 1 % und CVCM 0,1 % nicht überschreitet.

Auswertung der Ergebnisse

Ein hoher CVCM führt zur Kontamination optischer Oberflächen. Bei der Materialauswahl werden beide Werte gemeinsam bewertet.

Prüfbericht zu Outgassing

  • Standard angewendet
  • Vakuumniveau, Temperatur und Dauer
  • Anfangs- und Endmesse
  • TML- und CVCM-Werte

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Verwandte Vorschriften

  • Weltraummaterialspezifikationen (ECSS, NASA)

Luft- und Raumfahrtprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Outgassing gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Luft- und Raumfahrtprüfungen zeigen, dass die Ausrüstung in der Flugumgebung weiterhin funktioniert, und liefern Nachweise für die Lufttüchtigkeitsakte. In dieser Familie ist die akzeptable Ausfallwahrscheinlichkeit um mehrere Größenordnungen niedriger als in anderen Branchen; dies bestimmt unmittelbar den Prüfumfang und den Zertifizierungsaufwand.

Das markanteste Merkmal des Bereichs ist die RÜCKVERFOLGBARKEIT. Aus welcher Schmelze ein Flugzeugteil stammt, in welchem Wärmebehandlungsofen und mit welchem Zyklus es bearbeitet wurde, welcher Schweißer geschweißt hat und welcher Prüfer es abgenommen hat, wird alles erfasst. Der Prüfbericht ist ein Glied dieser Kette; ist die Kette unterbrochen, hat der Bericht für sich allein keinen Wert.

Die Umweltqualifikation erfolgt nach RTCA DO-160, wobei die Kategorien je nach EINBAUORT der Ausrüstung im Flugzeug gewählt werden. Ein am Cockpitpaneel montiertes Gerät und ein im Flügel montiertes Gerät durchlaufen denselben Abschnitt in unterschiedlichen Kategorien. Beim Lesen eines DO-160-Berichts ist es daher wesentlich zu wissen, welche Abschnitte in welchen Kategorien angewendet wurden.

Auf der Seite von Software und komplexer Hardware ändert sich der Ansatz vollständig: Der Nachweis ist nicht die Prüfung, sondern die PROZESSSICHERUNG. DO-178C für Software und DO-254 für komplexe elektronische Hardware legen fest, wie der Entwicklungsprozess ablaufen soll und welche Nachweise zu erbringen sind. Jeder Schritt, von der Anforderung über den Code bis zum Codetest und zur Abdeckungsanalyse, muss rückverfolgbar sein. Das Testen einer Software macht sie nicht zertifizierbar; das tut die Prozessdokumentation.

Auf der Seite von Material und Sonderprozessen gilt ein eigenständiges Regelwerk. AWS D17.1 wird für Schweißen, SAE AMS 2750 für Pyrometrie bei der Wärmebehandlung und NAS 410 für Personal der zerstörungsfreien Prüfung verwendet. Für Sonderprozesse (Wärmebehandlung, Beschichtung, Schweißen, NDT, Kleben) ist die NADCAP-Akkreditierung in der Lieferkette faktisch verpflichtend; ohne NADCAP ist es nicht möglich, Teile an viele OEMs zu verkaufen.

Auf der Seite des Qualitätsmanagementsystems wird die Normenreihe AS/EN 9100 verwendet: 9100 für Hersteller, 9110 für Instandhaltungsbetriebe und 9120 für Händler. Ohne diese Zertifikate ist der Einstieg in die Luft- und Raumfahrt-Lieferkette praktisch unmöglich, und die Audits sind deutlich detaillierter als in anderen Branchen.

Das Risiko gefälschter Teile ist ein für den Bereich eigentümliches Thema. Zur Erkennung gefälschter oder wiederaufbereiteter Teile in der Lieferkette elektronischer Bauteile werden eigene Normen und Prüfmethoden (Sichtprüfung, Röntgen, Dekapsulierung und Untersuchung der inneren Struktur, XRF) eingesetzt.

Weltraumanwendungen bringen weitere Ebenen mit sich: Ausgasung im Vakuum, Strahlungsbeständigkeit, langandauernde Thermovakuumzyklen und die Bewertung von Single-Event-Effekten.

Methodengruppen in diesem Bereich

  • Umweltqualifikation

    RTCA-DO-160-Abschnitte: Temperatur und Höhe, Vibration, Stoß, Feuchtigkeit, Sand und Staub, Pilzbefall, Salznebel, Flüssigkeitsempfindlichkeit, Vereisung, Blitzschlag.

  • Elektromagnetisch

    Die EMV-Abschnitte von DO-160; MIL-STD-461 und MIL-STD-704 zu Leistungsmerkmalen auf militärischen Plattformen.

  • Software- und Hardware-Absicherung

    DO-178C Software-Lebenszyklus und DO-254 Hardware-Entwurfsabsicherungsnachweise; Anforderungsrückverfolgbarkeit und Abdeckungsanalyse.

  • Werkstoffe und Schweißen

    Schweißnachweis nach AWS D17.1, mechanische Werkstoffprüfung, Metallografie und zerstörungsfreie Prüfung.

  • Kontrolle besonderer Prozesse

    SAE AMS 2750 Pyrometrie, Verifizierung von Beschichtungs- und Wärmebehandlungsprozessen, Vorbereitung auf NADCAP-Audits.

  • Weltraumumgebung

    Thermovakuumzyklen, Ausgasung, Strahlungstoleranz und akustische/Vibrations-Qualifikation.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

  • Es gibt kein Dokument namens „DO-160-Zertifikat"; DO-160 ist eine Prüfspezifikation, deren Ergebnis ein Qualifikationsbericht ist.
  • Die Auswahl der Abschnitte und Kategorien ergibt sich aus der Gerätespezifikation des Kunden; das Labor kann diese Auswahl nicht eigenständig treffen.
  • DO-178C und DO-254 können nicht allein durch Prüfung erfüllt werden; der Nachweis ist die Rückverfolgbarkeit des Entwicklungsprozesses.
  • Ein AS9100-Zertifikat ist keine Produktzulassung; es ist ein Qualitätsmanagementzertifikat, die Teilezulassung läuft separat.
  • Bei besonderen Prozessen wird ohne NADCAP durchgeführte Arbeit in der Lieferkette nicht akzeptiert, selbst wenn sie technisch korrekt ist.
  • MIL-STD-810 und DO-160 werden oft verwechselt: die eine ist eine militärische, die andere eine zivile Luftfahrtspezifikation, und ihre Profile unterscheiden sich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

  • Lufttüchtigkeit und TSO/ETSO-Unterlagen
  • Eintritt in die Luft- und Raumfahrt-Lieferkette und Lieferantenfreigabe
  • Freigabe besonderer Prozesse und NADCAP-Vorbereitung
  • Ermittlung der Auswirkung einer Konstruktionsänderung auf die Qualifikation
  • Management des Risikos gefälschter Teile und Bauteilverifizierung

Verwandte Tests

Häufige Fragen zu Outgassing

Was bedeuten TML und CVCM?

TML ist der Prozentsatz der Gesamtmasse, den das Material verliert. CVCM ist der Teil dieses Verlusts, der auf kalten Oberflächen kondensiert, und ist der kritische Wert für optische Kontamination.

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