Циклични тестове за корозия в сравнение WOTech Technical Media WOMag WOClean
Майкъл Сталер
От Michael Stähler, Развитие на качеството, Dörken MKS-Systeme GmbH & Co. KG
Корозията засяга компоненти в и върху автомобили, вятърни турбини и селскостопански машини всеки ден. За да се симулират тези натоварвания преди серийното производство, има различни тестове за корозия, с които компонентите и техните защитни слоеве могат да бъдат изчерпателно тествани.
По същество, смисленото тестване на корозионната устойчивост на компонентите създава лаборатории отново и отново поради различни натоварвания, сложните изисквания и различните климатични условия. Тестовете навън обикновено са трудни, тъй като първите повреди от корозия често стават видими едва след много години. Особено при така нареченото изветряване на открито, условията понякога са силно променливи и не много постоянни във времето. За да може все пак да се симулират различните метеорологични условия, се различават различни климатични условия - от сухия пустинен климат до тропическия и/или соления климат край морето. Проблемът с това: Дори и при този подход времето за интензивни тестове и по този начин също така за постигане на надеждни резултати от качеството или развитието обикновено е твърде дълго.
Със стандартизирани процедури за изпитване се постигат значително по-кратки времена до появата на използваеми резултати. Те са посочени в стандартите и могат да се извършват с търговски тестови устройства и тестови системи.
1 постоянен климатичен тест съгласно DIN EN ISO 9227 NSS
За ускореното изпитване се утвърди по-малко времеемък метод за изпитване за устойчивост на корозия на отделни части и компоненти не само в автомобилната индустрия: постоянният климатичен тест съгласно DIN EN ISO 9227 NSS. Покритите образци за изпитване се напръскват непрекъснато с 5% разтвор на сол при температура на околната среда 35 ° С и 100% влажност. За да се получат надеждни и еластични резултати от тестове за устойчивост на корозия, температурите, степента на чистота на солта и качеството на водата са точно определени. Освен това количеството кондензат се събира съгласно определени критерии. Не на последно място, има точна спецификация за калибриране за постоянния климатичен тест. Това означава, че голите тестови панели се претеглят преди и след теста. По този начин може да се определи загубата на тегло поради ръжда.
Поради еднаквата настройка на теста и посочените рамкови условия за този метод на изпитване са налице множество емпирични стойности. Различните производители на тестови камери предлагат различни системи за тази цел (фиг. 1).
Фиг. 1: Тестова камера за изпитване със солен спрей съгласно DIN EN ISO 9227
2 теста за изменение на климата
Често се използват и така наречените тестове за изменение на климата. Тези процедури комбинират теста със солен спрей (обикновено с концентрации на сол, които понякога се различават от посочените в стандарта DIN EN ISO 9227) с дефинирани сухи фази и фаза на излагане с чиста водна мъгла. Изпитваните компоненти понякога са изложени на екстремни температури от -40 ° C до +80 ° C (фиг. 3).
Фиг. 2: Тестова камера за тестовете ACT I и ACT II от Volvo и L467 от Ford
Фиг. 3: Тестова камера за променлив климатичен тест
От друга страна, в Швеция се утвърди друга тестова идея, разработена от автомобилните производители Volvo и Scania. В така наречения Volvo ACT I (ускорен тест за корозия) соленият разтвор не се напръсква като мъгла, а компонентите, които трябва да се тестват, се поръсват с него няколко пъти на ден. Парата се покачва отново и отново поради температурата в тестовата камера. В модифицираната разработка на теста ACT II поливането се извършва само веднъж на ден, но концентрацията на солта също се променя. На различни тестови повърхности ACT II в крайна сметка се оказа по-строгият тест за натоварване (фиг. 2).
Специална процедура от Япония е CCT-A (Цикличен тест за корозия), използван от Toyota. Частите първо се подлагат на обичайния тест със солен спрей и след това също се потапят в солен разтвор.
3 Независими тестове от автомобилни производители
В допълнение към гореспоменатите общи методи за изпитване автомобилните производители са разработили частично независими методи за изпитване за изпитване на устойчивост на корозия.
Например производителят Audi извършва едно от най-тежките изпитвания с тест за корозия и стареене в Инголщат (INKA). Тук могат да се симулират дванадесет автомобилни години при екстремни условия на пет фази в рамките на 19 седмици. В началото автомобилът се замъглява с физиологичен разтвор в климатична камера при 35 ° C. След това е изложен на тропически атмосферни условия при температура до 50 ° C и максимум 100% влажност. В следващата стъпка безмилостното слънце на Сахара се симулира чрез нагряване на корпуса на 80 метални халогенни лампи с 1200 вата всяка до 90 ° C. Цветовете в интериора не трябва да избледняват и омагняването на материалите не се толерира. Във фаза четири арктическите минусови температури се симулират при -35 ° C. В същото време четирибутален хидропулсатор разтърсва превозното средство, за да симулира усукването на каросерията и натоварванията върху частите на шасито по неравни пътеки. Не на последно място, тестовите шофьори изминават около 12 000 километра по тестови писти, включително чакълести пътища и кални пътища.
При Mercedes има подобен тежък тест за натоварване с така наречения тест MEKO, а при BMW също автомобилите трябва да докажат своята устойчивост на корозия в обширния динамичен тест за корозия (DyKo).
4 Съпоставимост на тестовете
Вътрешна оценка в Dörken MKS показа: Изключително различните условия на тестовите процедури правят невъзможно сравняването на резултатите от теста или само в ограничена степен (табл. 1). Тъй като в зависимост от настройката на теста, времето, необходимо на тестовото тяло да реагира на бяла или червена ръжда, варира значително. Оказва се, че обикновено по-високите температури на изпитване означават по-висока химическа активност и следователно корозията се появява по-бързо. В същото време много високите температури могат да доведат до отказ на системата за покритие - например, галванично цинково покритие (жълто пасивирано, съдържащо хром (VI)) се разрушава при 70 ° С. На свой ред минусовите градуси водят до отваряне на системата, когато водата се абсорбира.
В допълнение към температурата, влагата има влияние и върху реакцията на изпитваното тяло: В зависимост от интензивността, влагата може да доведе до измиване и по този начин да ускори процеса на образуване на ръжда. Докато влиянието на концентрацията на солта е доста малко, променящите се стойности на pH водят до повишени реакции - както и фундаменталната промяна в климата. Не на последно място, потапянето на тестовия образец в солена вода изисква високо ниво на абсорбиране на покритието и обширно измиване. Следователно не е възможна пряка корелация между процедурите за изпитване.
5. Заключение
Процедурите за изпитване и проверка, използвани на практика, позволяват - в зависимост от устройството за изпитване и целта - множество констатации за оценка и оптимизиране на устойчивостта на корозия на монтирани части или компоненти. Можете обаче да симулирате различните ежедневни натоварвания на компонентите и никога да не ги изобразявате в цялата им сложност. Освен това няма връзка между процедурите.