기밀/누설 시험

장비를 샀다고 검사가 되는 게 아닙니다

자동 리크 시험기를 도입하고도 몇 달 뒤에 이런 상태가 되는 라인이 많습니다.

• 오전엔 NG가 안 나오고 오후에만 나온다
• 같은 부품을 두 번 돌리면 값이 30 % 이상 다르다
• 작업자가 NG를 세 번씩 재시험한다
• 마스터를 마지막으로 확인한 게 언제인지 아무도 모른다

장비의 성능이 아니라 운영이 무너진 겁니다. 경력자가 붙잡아야 하는 지점이 여기예요.

방식별 원리와 선택 기준

체적이 방식을 결정합니다

차압식을 쓸지 유량식을 쓸지는 취향이 아니라 계산으로 결정됩니다.

ΔP = Q × Δt / V        (측정 시간 Δt 동안 생기는 압력 변화)

스펙 Q = 5 cc/min = 8.4 × 10⁻³ Pa·m³/s, 측정 시간 10 s

 체적  0.2 L (2×10⁻⁴ m³) → ΔP = 420 Pa   ← 여유 충분. 차압식 최적
 체적    5 L (5×10⁻³ m³) → ΔP =  17 Pa   ← 온도에 흔들림. 관리 강화 필요
 체적   50 L (5×10⁻² m³) → ΔP = 1.7 Pa   ← 센서 분해능 한계. 차압식 부적합

> 체적이 커지면 차압식은 급격히 무력해집니다. 조선기자재 탱크나 대형 열교환기를 차압식으로 잡으려다 실패하는 사례가 반복돼요. 이럴 땐 유량식으로 가거나, 스펙 자체를 재협의해야 합니다.

마스터 리크 — 검사의 검사

마스터 없이 돌아가는 리크 시험기는 그냥 압력계입니다. 무엇을 재고 있는지 아무도 모릅니다.

마스터 2종을 갖춥니다

NG 마스터 값을 스펙과 똑같이 잡으면 안 됩니다

NG 마스터(3.0 cc/min 오리피스) 20회 반복
  평균 3.05 cc/min, 표준편차 σ = 0.08

양품 마스터(무누설) 20회 반복
  평균 0.20 cc/min, 표준편차 σ = 0.07

판정선 3.0 cc/min 까지의 여유
  양품 쪽 : (3.00 − 0.20) ÷ 0.07 = 40 σ   → 안전
  NG  쪽 : (3.05 − 3.00) ÷ 0.08 = 0.6 σ  → 4개 중 1개꼴로 OK로 흘러나감

NG 마스터는 스펙의 1.5~2배 값으로 준비해야 "확실히 NG로 잡히는지"를 검증할 수 있습니다. 스펙과 동일 값 마스터는 판정 경계에 걸려 통과와 불통과가 뒤섞여 나와요.

마스터 관리 규칙

• 오리피스형 마스터는 막힙니다. 기름 미스트, 먼지, 실링제 조각이 들어가면 값이 서서히 작아져요. 값이 조용히 줄면 검사기가 관대해집니다. 정기 교정(연 1회 수준, 공인 교정기관)이 필수예요
• 헬륨용 표준 리크(투과형) 는 온도에 민감합니다. 제조사가 제공하는 온도 보정식을 적용하고, 보관 온도를 관리하세요
• 마스터에는 개체 번호, 값, 교정일, 차기 교정일을 붙입니다
• 마스터도 소모품입니다. 마스터 자체의 이력 그래프를 남기세요

일상 점검 주기

> 종업 시 확인이 의미가 큽니다. 오후에 지그 실링이 터졌다면, 종업 확인에서 잡아야 그 사이 생산분을 격리할 수 있어요. 다음 날 아침에 발견하면 이미 출하된 뒤입니다.

판정 안정성 관리

게이지 능력을 숫자로 잡습니다

• 반복성: 같은 부품 20~30회 반복 측정 → 표준편차 σ
• 실무 기준으로 6σ가 판정 스펙의 20 % 이내면 쓸 만합니다. 넘어가면 판정이 부품이 아니라 장비 산포를 재고 있는 겁니다
• 재현성: 작업자·교대·오전/오후를 바꿔가며 측정. 오전/오후 차이가 크면 대부분 온도 문제입니다

회색대(그레이존)를 정의합니다

0                    2.4        3.0
├─────── OK ─────────┼─ 회색대 ─┼──── NG ────→
                     (스펙 80 %)  (판정선)

회색대에 들어온 개체는
  · 별도 마킹 + 로트/시각 기록
  · 일 발생률을 추적 (평소 1 % → 5 %로 오르면 공정 이상 신호)

회색대 발생률은 최고의 조기경보 지표입니다. NG가 나기 전에 주조 조건이나 실링 부품이 바뀐 걸 알려줘요.

재시험 규칙을 못박습니다

• 재시험은 1회까지. 2회 NG면 확정 NG
• 재시험 전에 완전 배기 + 대기 시간을 강제 (장비 인터록으로 거는 게 확실합니다)
• 재시험 이력을 반드시 로그로 남깁니다. 특정 작업자·특정 시간대에 재시험이 몰리면 장비나 지그를 봐야 합니다
• 무제한 재시험을 허용하는 순간 전수검사가 확률게임으로 바뀝니다

오판정의 실제 원인 순서

NG가 늘었다고 부품부터 의심하면 시간을 낭비합니다. 아래 순서로 좁히세요.

> 지그 실링용 O링은 소모품입니다. 하루 수천 회 물렸다 떼는 부품인데 "안 새면 그냥 쓴다"로 관리하는 곳이 많아요. 개수 기준 교체 주기를 정하세요. 터진 뒤에 바꾸면 그 사이 생산분 전부가 재검사 대상입니다.

헬륨 장비 운영에서 추가로 챙길 것

• 배경 신호(background) 관리 — 크게 새는 부품이 챔버를 오염시킵니다. 대량 누설 감지 시 즉시 중단하고 퍼지하는 시퀀스를 넣으세요
• 거친 누설 선별(gross leak screening) — 헬륨 장비에 넣기 전에 공기 압력강하로 큰 누설을 먼저 걸러냅니다. 장비 보호와 사이클 단축에 둘 다 효과가 큽니다
• 스니핑 조건 표준화 — 탐침 거리(수 mm 이내), 이송 속도, 훑는 경로를 정해두지 않으면 사람마다 결과가 달라집니다
• 헬륨 회수 — 회수 설비 유무가 운영비를 좌우합니다. 회수가 없으면 저농도 혼합가스를 검토하세요

데이터를 남기면 다른 게 보입니다

측정값을 개체별로 저장해두면 리크 시험기가 검사 장비에서 공정 감시 장비로 바뀝니다.

• 로트별 평균 누설량의 추세 → 주조 금형 마모, 실링 부품 로트 교체 감지
• 캐비티(금형 번호)별 층별 분석 → 특정 캐비티만 나쁘면 금형 수리 대상 확정
• 시간대별 산포 → 온도 환경 문제 확인
• 회색대 발생률 → 조기경보

> 부울경 2·3차 협력사에서는 판정 결과만 카운터로 세고 측정값은 버리는 경우가 많아요. 측정값 저장 기능은 대부분의 장비에 이미 들어 있습니다. 켜기만 하면 됩니다. 고객사 감사에서도 강력한 근거가 됩니다.

체크리스트

• OK·NG 마스터 2종이 모두 있고 교정 유효기간이 살아 있다
• NG 마스터 값이 스펙의 1.5~2배로 잡혀 있다
• 시업 전·품종 전환·종업 시 마스터 확인이 기록으로 남는다
• 반복 측정 산포(6σ)가 스펙의 20 % 이내임을 확인했다
• 오전/오후 측정 차이를 실측으로 확인했다
• 회색대 기준과 발생률 추적이 운영되고 있다
• 재시험 1회 제한이 규칙으로 있고 로그가 남는다
• 지그 실링 O링의 개수 기준 교체 주기가 정해져 있다
• 측정값이 개체·로트·캐비티 단위로 저장된다