Faire face à la pénurie d’hélium

Selon un vieil adage, « ce qui monte doit redescendre ». Malheureusement, cela n'est vrai ni pour un ballon rempli d'hélium ni pour l'hélium utilisé dans les applications de test de fuite.

Depuis janvier 2022, il y a une pénurie mondiale d’hélium. La guerre en Ukraine a interrompu l’approvisionnement en hélium de la Russie, l’un des principaux exportateurs de gaz. Quatre des cinq plus grands fournisseurs mondiaux d'hélium ont été contraints de rationner le gaz pour leurs clients, y compris les fabricants qui en dépendent pour vérifier les fuites des appareils électroménagers, des pièces automobiles, des dispositifs médicaux et d'autres produits.

Les assembleurs ont été contraints soit de serrer les dents et de payer plus pour l’hélium, soit de trouver des alternatives.

L'hélium est un gaz inerte populaire pour une variété d'applications analytiques, cryogéniques, de transfert de chaleur, de levage, de détection de fuites et de blindage. Les plus grands utilisateurs industriels d'hélium sont les hôpitaux, où la température extrêmement basse de l'hélium liquide est utilisée pour maintenir les propriétés supraconductrices des aimants des équipements d'IRM. Il est également utilisé comme liquide de refroidissement pour transférer efficacement la chaleur, grâce à sa conductivité thermique élevée, dans les industries de la fibre optique et de l'électronique.

Ces applications représentent environ 40 pour cent du marché. Les ballons de fête représentent 15 pour cent supplémentaires, tandis que les tests d'étanchéité ne représentent qu'environ 5 pour cent de la consommation d'hélium.

Le test de fuite à l'hélium sous vide poussé est le plus précis et le plus efficace de tous les systèmes de détection de fuite de gaz traceur et est utilisé pour tester des pièces présentant des taux de fuite extrêmement faibles. Elle offre une meilleure répétabilité que les autres méthodes de détection des fuites de gaz traceur, offre des temps de cycle plus courts et est moins sensible à la température et à d’autres facteurs environnementaux externes. D'autres avantages incluent un temps de cycle rapide et une répétabilité élevée.

Les tests de fuite d'hélium sous vide peuvent être effectués en utilisant une méthode « de l'intérieur vers l'extérieur » ou « de l'extérieur vers l'intérieur ». Les deux méthodes offrent des avantages similaires, mais le test sous vide poussé à l'envers peut fournir un niveau de sensibilité plus élevé et réduit le risque d'erreur humaine puisque le processus de test est automatisé. Elle nécessite également plus d’équipement qu’une méthode de l’extérieur vers l’intérieur réalisée par un opérateur.

« L'hélium sera toujours nécessaire pour certains types de tests », déclare Gordon Splete, chef de produit mondial chez Cincinnati Test Systems Inc. « La demande d'hélium est aujourd'hui plus forte, car les taux de fuite diminuent dans de nombreuses applications.

« Le plus grand avantage de l'utilisation de l'hélium est qu'il s'agit d'un gaz non réactif, il n'est donc pas dégazé par un autre processus », explique Splete. "Cela le rend plus facile à contrôler que d'autres types de gaz."

Outre le prix du gaz lui-même, les tests de fuite à l’hélium sont généralement plus coûteux que d’autres types de méthodes, telles que la chute de pression. C'est parce qu'il faut plus de matériel et que les capteurs sont plus complexes. Mais cela ne détourne pas l’attention de certains fabricants.

"Nous avons connu une demande régulière d'équipements de détection de fuites à l'hélium, car différentes industries introduisent de nouveaux produits dotés de spécifications de test plus strictes ou remplacent des détecteurs de fuites plus anciens qui ont atteint la fin de leur durée de vie", explique Chris Olsen, directeur de l'ingénierie chez Vacuum Instrument Corp. "Les produits et les industries qui utilisent l'hélium comme gaz traceur pour les tests de fuite sont illimités."

Il est utilisé par les fabricants de dispositifs médicaux pour tester des dispositifs implantables tels que des stimulateurs cardiaques. Les fabricants de l'aérospatiale utilisent l'hélium pour tester les interrupteurs électroniques et les composants pneumatiques haute pression.

L'industrie de l'électroménager utilise l'hélium pour tester les accumulateurs, les serpentins, les compresseurs, les détendeurs et d'autres composants à l'intérieur des climatiseurs, des réfrigérateurs et des équipements de réfrigération commerciale.

"Tout produit chargé de réfrigérants doit être rigoureusement testé pour détecter les fuites, et l'hélium est le choix idéal", note Thomas Parker, directeur des ventes du marché automobile nord-américain chez Inficon Inc.

Traditionnellement, l'hélium est largement utilisé dans l'industrie automobile pour tester les composants du système de carburant, tels que les injecteurs de carburant, les rampes d'injection et les réservoirs d'essence, en plus des airbags, des roues en aluminium et des radiateurs.