Lidando com a escassez de hélio

De acordo com um velho ditado, “o que sobe deve descer”. Infelizmente, isso não é verdade nem para um balão cheio de hélio nem para o hélio usado em aplicações de teste de vazamento.

Desde janeiro de 2022, há uma escassez mundial de hélio. A guerra na Ucrânia cortou o fornecimento de hélio à Rússia, um dos principais exportadores do gás. Quatro dos cinco maiores fornecedores mundiais de hélio foram forçados a racionar o gás para os seus clientes, incluindo fabricantes que dependem dele para verificar fugas em eletrodomésticos, peças automóveis, dispositivos médicos e outros produtos.

Os montadores foram forçados a enfrentar a situação e pagar mais pelo hélio ou encontrar alternativas.

O hélio é um gás inerte popular para uma variedade de aplicações analíticas, criogênicas, de transferência de calor, elevação, detecção de vazamentos e blindagem. Os maiores usuários industriais de hélio são os hospitais, onde a temperatura extremamente baixa do hélio líquido é usada para manter as propriedades supercondutoras dos ímãs nos equipamentos de ressonância magnética. Também é utilizado como refrigerante para transferir calor de forma eficaz, graças à sua alta condutividade térmica, nas indústrias de fibra óptica e eletrônica.

Essas aplicações representam aproximadamente 40% do mercado. Os balões de festa representam outros 15%, enquanto os testes de vazamento representam apenas cerca de 5% do uso de hélio.

O teste de vazamento de hélio a vácuo intenso é o mais preciso e eficiente de todos os sistemas de detecção de vazamento de gás traçador e é usado para testar peças com taxas de vazamento extremamente pequenas. Ele fornece melhor repetibilidade do que outros métodos de detecção de vazamento de gás traçador, oferece tempos de ciclo mais curtos e é menos suscetível à temperatura e outros fatores ambientais externos. Outros benefícios incluem tempo de ciclo rápido e alta repetibilidade.

Os testes de vazamento de hélio a vácuo podem ser realizados usando um método “de dentro para fora” ou “de fora para dentro”. Ambos os métodos oferecem benefícios semelhantes, mas o teste de vácuo forte de dentro para fora pode fornecer um nível mais alto de sensibilidade e tem uma chance reduzida de erro humano, uma vez que o processo de teste é automatizado. Também requer mais equipamento do que um método externo executado por um operador.

“O hélio sempre será necessário para certos tipos de testes”, afirma Gordon Splete, gerente global de produtos da Cincinnati Test Systems Inc. “Há mais demanda por hélio hoje, porque as taxas de vazamento estão diminuindo em muitas aplicações.

“O maior benefício do uso do hélio é que ele é um gás não reativo, por isso não é liberado por nenhum outro processo”, explica Splete. “Isso torna mais fácil o controle do que outros tipos de gases.”

Além do preço do gás em si, o teste de vazamento de hélio é normalmente mais caro do que outros tipos de métodos, como a queda de pressão. Isso porque é necessário mais hardware e os sensores são mais complexos. Mas isso não distrai alguns fabricantes.

“Temos experimentado uma demanda regular por equipamentos de detecção de vazamento de hélio à medida que diferentes indústrias introduzem novos produtos com especificações de teste mais rigorosas ou substituem detectores de vazamento mais antigos que atingiram o fim de sua vida útil”, diz Chris Olsen, diretor de engenharia da Vácuo Instrument Corp. “Os produtos e indústrias que usam hélio como gás traçador para testes de vazamento são ilimitados.”

É usado por fabricantes de dispositivos médicos para testar dispositivos implantáveis, como marca-passos. Os fabricantes aeroespaciais usam hélio para testar interruptores eletrônicos e componentes pneumáticos de alta pressão.

A indústria de eletrodomésticos utiliza hélio para testar acumuladores, bobinas, compressores, válvulas de expansão e outros componentes dentro de aparelhos de ar condicionado, refrigeradores e equipamentos de refrigeração comercial.

“Qualquer produto carregado com refrigerantes deve ser rigorosamente testado quanto a vazamentos, e o hélio é a escolha certa”, observa Thomas Parker, gerente de vendas do mercado automotivo norte-americano da Inficon Inc.

Tradicionalmente, o hélio tem sido amplamente utilizado na indústria automotiva para testar componentes do sistema de combustível, como injetores de combustível, trilhos de combustível e tanques de gás, além de airbags, rodas de alumínio e radiadores.