Ciklikus korróziós tesztek összehasonlításban WOTech Technical Media WOMag WOClean
Michael Staehler
Michael Stähler, minőségfejlesztés, Dörken MKS-Systeme GmbH & Co. KG
A korrózió minden nap érinti az autók, a szélturbinák és a mezőgazdasági gépek alkatrészeit. Ezeknek a terheléseknek a sorozatgyártás előtti szimulálása érdekében különféle korróziós teszteket végeznek, amelyekkel az alkatrészeket és azok védőrétegeit átfogóan tesztelhetik.
Alapvetően az alkatrészek korrózióállóságának értelmes tesztelése a laboratóriumoknak újra és újra problémákat vet fel a különböző terhelések, az összetett követelmények és az eltérő éghajlati viszonyok miatt. A szabadban végzett tesztek általában nehézkesek, mert az első korróziós károk gyakran csak sok év után válnak láthatóvá. Különösen az úgynevezett szabadtéri időjárás esetén a körülmények időnként erősen változékonyak és az idő múlásával nem túl állandóak. Annak érdekében, hogy továbbra is szimulálni lehessen a különböző időjárási körülményeket, különféle éghajlatokat különböztetünk meg - a száraz sivatagi éghajlattól a trópusi és/vagy sós éghajlatig. A probléma ezzel: Ennél a megközelítésnél is általában túl hosszú az intenzív tesztek ideje, és ezáltal a megbízható minőségi vagy fejlesztési eredmények elérése is.
A szabványosított vizsgálati eljárásokkal lényegesen rövidebb idő telhet el a használható eredmények megjelenéséig. Ezeket a szabványok meghatározzák, és kereskedelmi teszteszközökkel és tesztrendszerekkel hajthatók végre.
1 állandó klímateszt a DIN EN ISO 9227 NSS szerint
A gyorsított vizsgálathoz az egyes alkatrészek és alkatrészek korrózióállóságának kevésbé komplex vizsgálati eljárása vált be a gyakorlatban, nemcsak az autóiparban: a DIN EN ISO 9227 NSS szerinti állandó klímateszt. A bevont próbatesteket folyamatosan 5% sóoldattal permetezzük 35 ° C környezeti hőmérsékleten és 100% páratartalom mellett. A korrózióállóság megbízható és rugalmas vizsgálati eredményeinek megszerzése érdekében a hőmérséklet, a só tisztaságának mértéke és a víz minősége pontosan meghatározott. Ezenkívül a kondenzátum mennyiségét meghatározott kritériumok szerint gyűjtik össze. Végül, de nem utolsósorban, van egy pontos kalibrációs specifikáció az állandó klímateszthez. Ez azt jelenti, hogy a csupasz tesztpaneleket lemérik a vizsgálat előtt és után. Így lehet meghatározni a rozsda miatti fogyást.
Az egységes tesztbeállítás és a meghatározott keretfeltételek miatt számos empirikus érték áll rendelkezésre ehhez a vizsgálati módszerhez. A különböző tesztkamrás gyártók különböző rendszereket kínálnak erre a célra (1. ábra).
1. ábra: Tesztkamra a sóspray teszthez a DIN EN ISO 9227 szerint
2 klímaváltozási teszt
Gyakran alkalmaznak úgynevezett klímaváltozási teszteket is. Ezek az eljárások kombinálják a sóporlasztási tesztet (általában sókoncentrációkkal, amelyek néha eltérnek a DIN EN ISO 9227 szabványban meghatározottaktól) meghatározott száraz fázisokkal és egy tiszta vízködös expozíciós fázissal. A vizsgálandó alkatrészeket néha -40 ° C és +80 ° C közötti szélsőséges hőmérsékletnek teszik ki (3. ábra).
2. ábra: Tesztkamra az ACT I és ACT II tesztekhez a Volvótól és az L467-et a Ford-tól
3. ábra: Váltakozó klímateszt tesztkamrája
Svédországban viszont bevált egy újabb tesztötlet, amelyet a Volvo és a Scania autógyártók fejlesztettek ki. Az úgynevezett Volvo ACT I (gyorsított korróziós teszt) során a sóoldatot nem ködként permetezik, hanem a tesztelendő alkatrészeket naponta többször megszórják vele. A gőz a tesztkamra hőmérsékletének köszönhetően újra és újra emelkedik. Az ACT II módosított tesztfejlesztésnél az öntözést csak naponta egyszer hajtják végre, de a sókoncentráció is megváltozik. Különböző tesztfelületeken az ACT II végül erősebb terhelési tesztnek bizonyult (2. ábra).
Egy különleges eljárás Japánból a CCT-A (ciklikus korróziós teszt), amelyet a Toyota használ. Az alkatrészeket először normál sóspray-tesztnek vetik alá, majd sóoldatba is merítik.
3 Autógyártók független tesztjei
A fent említett szokásos vizsgálati módszerek mellett az autógyártók kidolgozták saját vizsgálati módszereiket a korrózióállóság tesztelésére.
Az Audi gyártója például az egyik legnehezebb tesztet hajtja végre az ingolstadti korróziós és öregedési teszttel (INKA). Tizenkét év extrém körülmények között történő vezetés öt szakaszban szimulálható 19 héten belül. Kezdetben az autót sóoldattal ködösítik egy 35 ° C-os éghajlati kamrában. Ezután trópusi időjárási körülményeknek van kitéve, legfeljebb 50 ° C-on és legfeljebb 100% páratartalom mellett. A következő lépésben a Szahara könyörtelen napját úgy szimulálják, hogy 80 fémhalogén-lámpa testét egyenként 1200 wattos hőmérséklettel akár 90 ° C-ra is felmelegítik. A belső tér színei nem halványulhatnak el, és az anyagok megkeseredése nem tolerálható. A negyedik fázisban a sarkvidéki mínusz hőmérsékleteket -35 ° C-on szimulálják. Ugyanakkor egy négydugattyús hidropulzátor rázza meg a járművet annak érdekében, hogy szimulálja a karosszéria torzióját és az alváz alkatrészeinek terhelését egyenetlen utakon. Végül, de nem utolsósorban, a tesztpilóták 12 000 kilométert tesznek meg tesztpályákon, beleértve a murvás utakat és a sáros utakat is.
A Mercedesnél hasonlóan nehéz terhelési tesztet hajtanak végre az úgynevezett MEKO teszttel, és a BMW-nél is a járműveknek a kiterjedt dinamikus korróziós teszten (DyKo) kell bizonyítaniuk korrózióállóságukat.
4 A tesztek összehasonlíthatósága
A Dörken MKS belső értékelése azt mutatta: A vizsgálati eljárások rendkívül eltérő körülményei lehetetlenné teszik a vizsgálati eredmények összehasonlítását, vagy csak korlátozott mértékben (1. táblázat). Mivel a tesztbeállítástól függően nagyon sok idő telik el, amíg a teszt test reagál a fehér vagy vörös rozsdára. Kiderült, hogy általában a magasabb vizsgálati hőmérséklet magasabb kémiai aktivitást jelent, ezért a korrózió gyorsabban bekövetkezik. Ugyanakkor a nagyon magas hőmérséklet a bevonórendszer meghibásodásához vezethet - például egy galván cinkbevonat (sárga passzivált, krómot (VI) tartalmaz) 70 ° C-on megsemmisül. Viszont mínusz fokok vezetnek a rendszer felszakadásához, amikor a víz felszívódik.
A hőmérséklet mellett a nedvesség is befolyásolja a teszt test reakcióját: Az intenzitástól függően a nedvesség kimosódáshoz vezethet, és ezáltal felgyorsíthatja a rozsdaképződési folyamatot. Míg a sókoncentráció hatása meglehetősen kicsi, a változó pH-értékek fokozott reakciókhoz vezetnek - akárcsak az éghajlat alapvető változásai. Végül, de nem utolsósorban a próbadarab sós vízbe való merítése a bevonat magas szintű felszívódását és kiterjedt kimosását igényli. A vizsgálati eljárások közötti közvetlen összefüggés ezért nem lehetséges.
5 következtetés
A gyakorlatban alkalmazott vizsgálati és ellenőrzési eljárások - a vizsgálati elrendezéstől és a célkitűzéstől függően - számos megállapítást tesznek lehetővé a beépített alkatrészek vagy alkatrészek korrózióállóságának értékelésére és optimalizálására. Azonban csak szimulálni tudja az alkatrészek mindennapi terhelését, és soha nem ábrázolja őket teljes összetettségükben. Ezenkívül nincs összefüggés az eljárások között.