Testele de coroziune ciclică în comparație WOTech Technical Media WOMag WOClean

Michael Staehler
De Michael Stähler, dezvoltare calitate, Dörken MKS-Systeme GmbH & Co. KG

Coroziunea afectează componentele din și pe mașini, turbine eoliene și mașini agricole în fiecare zi. Pentru a simula aceste sarcini înainte de producția în serie, există diferite teste de coroziune cu care componentele și straturile lor de protecție pot fi testate în mod cuprinzător.

Practic, testarea semnificativă a rezistenței la coroziune a componentelor este o problemă constantă pentru laboratoare datorită diverselor sarcini, cerințelor complexe și diferitelor condiții climatice. Testele în exterior sunt de obicei dificile, deoarece prima deteriorare a coroziunii devine adesea vizibilă numai după mulți ani. În special în așa-numita intemperie în aer liber, condițiile sunt uneori foarte schimbătoare și nu foarte constante în timp. Pentru a putea simula în continuare condițiile meteorologice diferite, se disting diferite climaturi - de la clima uscată a deșertului până la clima tropicală și/sau sărată de la mare. Problema cu acest lucru: Chiar și cu această abordare, timpul pentru teste intensive și, de asemenea, pentru obținerea unor rezultate fiabile de calitate sau dezvoltare este de obicei prea lung.

Timpuri semnificativ mai scurte până la apariția rezultatelor utilizabile sunt obținute cu proceduri standardizate de testare. Acestea sunt specificate în standarde și pot fi efectuate cu dispozitive și sisteme de testare comerciale.

1 test climatic constant conform DIN EN ISO 9227 NSS

Pentru testul accelerat, a fost stabilită în practică o procedură de testare mai puțin complexă pentru rezistența la coroziune a pieselor și componentelor individuale, nu numai în industria auto: testul climatic constant conform DIN EN ISO 9227 NSS. Probele de testare acoperite sunt pulverizate continuu cu o soluție de sare de 5% la o temperatură ambiantă de 35 ° C. și umiditate de 100%. Pentru a obține rezultate de testare fiabile și rezistente la rezistența la coroziune, temperaturile, gradul de puritate al sării și calitatea apei sunt definite cu precizie. În plus, cantitatea de condens este colectată conform criteriilor definite. Nu în ultimul rând, există o specificație precisă de calibrare pentru testul climatic constant. Aceasta înseamnă că panourile de testare goale sunt cântărite înainte și după test. Astfel se poate determina pierderea în greutate datorată ruginii.

Datorită configurării uniforme a testului și condițiilor cadru specificate, numeroase valori empirice sunt disponibile pentru această metodă de testare. Diferiți producători de camere de testare oferă sisteme diferite pentru aceasta (Fig. 1).

coroziune

Fig. 1: Cameră de testare pentru testul de pulverizare cu sare conform DIN EN ISO 9227

2 teste privind schimbările climatice

Așa-numitele teste ale schimbărilor climatice sunt, de asemenea, frecvent utilizate. Aceste proceduri combină testul de pulverizare cu sare (de obicei cu concentrații diferite de sare decât cele specificate în standardul DIN EN ISO 9227) cu faze uscate definite și o fază de expunere folosind ceață de apă pură. Componentele care trebuie testate sunt uneori expuse la temperaturi extreme de -40 ° C până la +80 ° C (Fig. 3).

Fig. 2: Cameră de testare pentru testele ACT I și ACT II de la Volvo și L467 de la Ford

Fig. 3: Cameră de testare pentru testul de climă alternativă

În Suedia, pe de altă parte, s-a stabilit o altă idee de testare, care a fost dezvoltată de producătorii de automobile Volvo și Scania. În așa-numitul Volvo ACT I (Test de coroziune accelerată), soluția de sare nu este pulverizată ca o ceață, dar componentele de testat sunt presărate cu ea de mai multe ori pe zi. Aburul crește din nou și din nou datorită temperaturii din camera de testare. În testul modificat ACT II, ​​udarea se face doar o dată pe zi, dar și concentrația de sare este modificată. Pe diferite suprafețe de test, ACT II s-a dovedit în cele din urmă a fi testul de sarcină mai dur (Fig. 2).

O procedură specială din Japonia este CCT-A (Testul de coroziune ciclică) folosit de Toyota. Părțile sunt supuse mai întâi testului normal de pulverizare a sării și apoi sunt, de asemenea, imersate într-o soluție de sare.

3 teste independente de către producătorii de automobile

În plus față de metodele de testare comune menționate mai sus, producătorii de automobile au dezvoltat parțial metode de testare independente pentru testarea rezistenței la coroziune.

De exemplu, producătorul Audi efectuează unul dintre cele mai dure teste cu testul de coroziune și îmbătrânire Ingolstadt (INKA). Aici, doisprezece ani de mașină pot fi simulați în condiții extreme în cinci faze în decurs de 19 săptămâni. La început, mașina este aburită cu soluție salină într-o cameră climatică la 35 ° C. Apoi, este expus condițiilor meteorologice tropicale până la 50 ° C și o umiditate maximă de 100%. În pasul următor, soarele implacabil al Saharei este simulat prin încălzirea corpului a 80 de lămpi cu halogenuri metalice cu 1200 de wați fiecare până la 90 ° C. Culorile din interior nu trebuie să se estompeze și fragilizarea materialelor nu este tolerată. În faza a patra, temperaturile sub-zero arctice sunt simulate la -35 ° C. În același timp, un hidropulsor cu patru pistoane agită vehiculul pentru a simula torsiunea caroseriei și sarcinile de pe părțile șasiului pe căi neuniforme. Nu în ultimul rând, șoferii de testare conduc în jur de 12.000 de kilometri pe piste de testare, inclusiv drumuri cu pietriș și drumuri noroioase.

La Mercedes există un test de sarcină la fel de dur cu așa-numitul test MEKO și, de asemenea, la BMW, vehiculele trebuie să-și demonstreze rezistența la coroziune în extinsul Test de coroziune dinamică (DyKo).

4 Comparabilitatea testelor

O evaluare internă la Dörken MKS a arătat: condițiile extrem de diferite ale procedurilor de testare fac imposibilă sau doar parțial posibilă compararea rezultatelor testului (Tab. 1). Deoarece, în funcție de configurarea testului, timpul necesar pentru ca corpul testului să reacționeze la rugina albă sau roșie variază foarte mult. Se pare că, în general, temperaturile de testare mai ridicate înseamnă activitate chimică mai mare și, prin urmare, coroziunea apare mai repede. În același timp, temperaturile foarte ridicate pot duce la defectarea sistemului de acoperire - de exemplu, o acoperire zincată galvanică (galben pasivat, conținând crom (VI)) este distrusă la 70 ° C. La rândul lor, minus grade duc la deschiderea sistemului când apa este absorbită.

În plus față de temperatură, umiditatea are și o influență asupra reacției corpului testat: În funcție de intensitate, umezeala poate duce la spălare și astfel poate accelera procesul de formare a ruginii. În timp ce influența concentrației de sare este destul de mică, modificarea valorilor pH-ului duce la reacții crescute - la fel ca și schimbarea fundamentală a climelor. Nu în ultimul rând, imersiunea probei de testat în apă sărată necesită un nivel ridicat de absorbție a stratului de acoperire și o spălare extinsă. Prin urmare, nu este posibilă o corelație directă între procedurile de testare.

5. Concluzie

Procedurile de testare și inspecție utilizate în practică permit - în funcție de dispunerea și obiectivul testării - numeroase constatări pentru evaluarea și optimizarea rezistenței la coroziune a pieselor sau componentelor instalate. Cu toate acestea, puteți simula diferitele încărcări zilnice pe componente și nu le puteți descrie niciodată în complexitatea lor completă. În plus, nu există nicio corelație între proceduri.