Forschung zur Anwendung von Salzkorrosionskammern bei der Prüfung der Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen

Abstract

Salzsprühkorrosion zählt zu den zerstörerischsten Korrosionsformen in maritimen und industriellen Umgebungen. Chloridionen können Schutzschichten auf Metalloberflächen schädigen und Qualitätsmängel wie Produktrost, Kurzschlüsse und Strukturschäden verursachen. Als Umweltsimulationsgerät zur künstlichen Nachbildung von Salzsprühkorrosionsbedingungen dient die Salzkorrosionskammer (Salzsprühkammer) ermöglicht die Durchführung beschleunigter Korrosionszuverlässigkeitstests zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit von Metallbeschichtungen, Lackfilmen, elektronischen Bauteilen und Fertigprodukten innerhalb kurzer Zeit. LISUN Anhand des Salzsprühkorrosionsprüfgeräts YWX/Q-010 beschreibt dieser Artikel das Funktionsprinzip, die Strukturparameter und die funktionellen Merkmale der Salzkorrosionskammer. Er analysiert Prüfmodi, anwendbare Normen und praktische Anwendungsszenarien in verschiedenen Branchen und erörtert, wie die Salzkorrosionskammer Materialfehler und strukturelle Schwachstellen von Produkten schnell identifiziert, um so experimentelle Unterstützung für die Materialauswahl, die Produktentwicklung und die Qualitätsverbesserung zu bieten.

1 Beidhändige Rückhand: Einleitung

In Küstenregionen, unter den Bedingungen von Außeneinsätzen und in industriell belasteter Atmosphäre verkürzt die durch Salzsprühnebel verursachte Korrosion die Lebensdauer von Produkten in der Hardware-, Elektronik-, Erneuerbare-Energien-, Haushaltsgeräte- und anderen Branchen erheblich. Natürliche Salzsprühnebelkorrosion verläuft extrem langsam. Feldversuche unter Freilandbedingungen können Monate oder sogar Jahre dauern und genügen daher nicht den Anforderungen der schnellen Produktentwicklung. Aus diesem Grund werden in der Industrie vermehrt Salzsprühnebelkammern eingesetzt, um beschleunigte Salzsprühnebel-Simulationstests durchzuführen. In Labors werden Korrosionsbedingungen nachgebildet, die denen in maritimen und industriellen Salzsprühnebelumgebungen ähneln. So lassen sich Korrosionsschäden simulieren, die Produkte im Langzeitbetrieb erleiden können – und das innerhalb eines kurzen Zeitraums.

Die von der YWX/Q-Serie entwickelte Salzkorrosionskammer LISUN Das Gerät wurde speziell für die Prüfung der Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen entwickelt. Innerhalb dieser Serie ist das Salzsprüh-Korrosionsprüfgerät YWX/Q-010 ein weit verbreitetes Modell mittlerer bis großer Größe. Ausgestattet mit präziser Steuerung von Temperatur, Salzsprühnebel-Abscheidungsrate und pH-Wert der Lösung, unterstützt es drei gängige Korrosionsprüfverfahren: Neutrales Salzsprühen (NSS), Essigsäure-Salzsprühen (AASS) und Kupfer-beschleunigtes Essigsäure-Salzsprühen (CASS). Es deckt effizient Poren in Beschichtungen, Blasenbildung und Risse in Lackfilmen, Dichtungsfehler und andere Schäden auf. Es wird häufig zur Zuverlässigkeitsprüfung in der Elektronik-, Elektro-, Hardware-, Beschichtungs- und Energiewirtschaft eingesetzt.

YWX/Q-010_Salzsprühtestmaschine

2 Strukturelle Zusammensetzung und wichtige technische Parameter der Salzkorrosionskammer YWX/Q‐010

Der Kammerkörper der Salzkorrosionskammer YWX/Q-010 ist aus importierten, korrosionsbeständigen PP-Platten gefertigt und schweißnahtfrei, um das Austreten von Salzlauge zu verhindern. Er ist mit hochpräzisen Temperaturreglern und automatischen Sprühvorrichtungen sowie mit mehrkanaligen Sicherheitsalarmfunktionen für niedrigen Wasserstand, Übertemperatur und niedrigen Luftdruck mit akustischen und optischen Warnsignalen ausgestattet. Der Testtimer reicht von 0 bis 9999 Stunden. Kontinuierlicher, intermittierender und programmierbarer zyklischer Sprühmodus stehen zur Verfügung, um den Testanforderungen für Laborproben und Chargenproben gerecht zu werden.

Tabelle 1: Wichtigste technische Parameter des Salzsprühkorrosionsprüfgeräts YWX/Q‐010

Als optionales Zubehör für diese Salzkorrosionskammer sind der Luftkompressor LS-EU800W2-55L als Testluftquelle und die Abgasreinigungsanlage YWX/Q-ETD für Salzsprühnebel erhältlich. Die Abgasreinigungsanlage neutralisiert und filtert Salz- und Säurenebelemissionen, um eine saubere Abluft in Innenräumen zu gewährleisten und Laborgeräte sowie Bediener vor korrosiven Abgasen zu schützen.

3 Anwendbare Normen und Prüfverfahren für Salzkorrosionskammern

Die Salzkorrosionskammer YWX/Q-010 erfüllt die wichtigsten nationalen und internationalen Normen für Salzsprühnebeltests, darunter GB/T 2423.17-2021, GB/T 10125-2021, GB/T 1771-2021, ASTM B117-2022, ISO 9227:2017, IEC 60068-2-11:2013 und DIN 50021-2018. Parameter wie Salzlösungszusammensetzung, pH-Wert, Temperatur und Abscheidungsrate variieren je nach Spezifikation. Die Testbedingungen sind vor der Prüfung gemäß den Produktspezifikationen zu bestätigen.

Drei Standardmodi für den Salzsprühtest werden unterstützt:

1. Neutraler Salzsprühtest (NSS): 5 %ige Natriumchloridlösung, pH 6.5–7.2. Geeignet für allgemeinen Stahl, verzinkte Werkstücke und zur Bewertung der Beschichtungsleistung; die am häufigsten verwendete Testmethode.
2. Essigsäure-Salzsprühtest (AASS): Natriumchlorid-Essigsäure-Mischlösung, pH 3.1–3.3. Höhere Korrosionsintensität zur beschleunigten Bewertung von Aluminiumlegierungen und hochwertigen Beschichtungen.
3. Kupferbeschleunigtes Essigsäure-Salzsprühverfahren (CASS): Eine mit Kupferchlorid versetzte Essigsäure-Salzlösung mit der schnellsten Korrosionsrate, die zur schnellen Prüfung von galvanisierten Schichten und dekorativen Hardwareteilen eingesetzt wird.

Beschleunigte Tests in einer Salzkorrosionskammer zeigen zwei typische Fehlerkategorien. Die erste Kategorie umfasst Materialfehler wie Poren in der Beschichtung und unzureichende Haftung des Lackfilms. Die zweite Kategorie beinhaltet Schwachstellen in der Produktkonstruktion, beispielsweise zu große Gehäusespalten und mangelhafte Entwässerungsstrukturen, die das Eindringen von Salznebel ermöglichen und zu Korrosion und Kurzschlüssen an internen Bauteilen führen.

4 Branchenspezifische Anwendungen der Salzkorrosionskammer YWX/Q-010

4.1 Elektronik- und Elektroindustrie

Die Prüflinge umfassen Steckverbinder, Chipstifte, Sensoren, Netzteile, Leistungsschalter und andere Komponenten oder komplette Einheiten. Die Salzkorrosionskammer simuliert salzhaltige, feuchte Umgebungen, wie sie in Rechenzentren an der Küste und in Außenverteilern vorkommen. Sie überprüft den Schutz des Gehäuses und die Zuverlässigkeit der Beschichtung und identifiziert Risiken für Kontaktausfälle, Isolationsverschlechterungen und Kurzschlüsse durch eindringenden Salznebel. Die Prüfungen werden gemäß GB/T 2423.17-2021, EIA-364-26 und weiteren Normen durchgeführt, um Daten für die Zuverlässigkeitsauslegung von elektronischen Außengeräten bereitzustellen.

4.2 Metallverarbeitungsindustrie

Schrauben, Federn, Scharniere, Aluminiumprofile und Fahrradkomponenten werden zumeist durch Verzinken, Verchromen und Passivieren vor Rost geschützt. Tests in der Salzsprühkammer vergleichen die Beständigkeit verschiedener Beschichtungsverfahren gegenüber Salzsprühnebel, ermöglichen die Auswahl geeigneter Korrosionsschutzlösungen und bewerten die Lebensdauer unter feuchten Küstenbedingungen. Dies unterstützt Hersteller bei der Qualitätskontrolle ihrer Galvanisierungs- und Oberflächenbehandlungsprozesse.

4.3 Beschichtungs- und Oberflächenbehandlungsindustrie

Lackierte und pulverbeschichtete Platten werden in die Salzkorrosionskammer eingebracht. Die Bediener beobachten Blasenbildung, Delamination und Rostausbreitung, um die Korrosionsbeständigkeit und Haftung der Beschichtungen für Automobil- und Möbellacke gemäß GB/T 1771-2021 für die Messung der Korrosionsbeständigkeit im neutralen Salzsprühnebel zu bewerten.

4.4 Haushaltsgeräte- und neue Energieindustrie

Gehäuse von Außenklimaanlagen, Außenleuchten, Rahmen von Photovoltaikmodulen und Komponenten von Windkraftanlagen sind langfristig der Witterung ausgesetzt. Die Salzkorrosionskammer simuliert die Bedingungen der Salznebelerosion, um die Wirksamkeit der Gehäusekonstruktionen zu überprüfen und Sicherheitsrisiken durch Korrosion bei der Zuverlässigkeitsvalidierung von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Außenbereich auszuschließen.

5 Betriebshinweise für die Salzkorrosionskammer

Zunächst müssen die Anwender die Luftzufuhr selbst vorbereiten. Der Eingangsdruck muss 0.4 MPa überschreiten, der Sprühdruck zwischen 0.07 und 0.17 MPa liegen. Die Verwendung herstellerspezifischer Kompressoren wird empfohlen. Zweitens sollte die Umgebungstemperatur im Labor zwischen 5 und 30 °C und die relative Luftfeuchtigkeit unter 80 % liegen. Bei hohen Labortemperaturen sind Kühlung und Belüftung sicherzustellen. Drittens ist der Wasserstand im Solebehälter während längerer Dauertests zu überwachen und die Warnfunktion bei niedrigem Wasserstand zu nutzen, um Testunterbrechungen zu vermeiden. Viertens ist das Abgas der Salzsprühanlage korrosiv. Für die Installation in Innenräumen wird die Verwendung der Abgasreinigungsanlage YWX/Q-ETD anstelle der direkten Ableitung dringend empfohlen. Fünftens sind Testart, -dauer und pH-Parameter gemäß den relevanten Produktnormen im Voraus festzulegen, um valide Testergebnisse zu gewährleisten.

6 Fazit

Das Salzkorrosionskammer Der Salzsprühkorrosionsprüfer ist ein unverzichtbares Instrument zur Umweltsimulation für die Korrosionsbeständigkeitsforschung von Werkstoffen. Er verfügt über ein korrosionsbeständiges PP-Kammergehäuse, ein hochpräzises Temperaturregelungs- und Sprühsystem sowie mehrfache Sicherheitsvorkehrungen. LISUN Die Salzsprühkammer YWX/Q-010 führt Salzsprühtests nach NSS, AASS und CASS gemäß den wichtigsten nationalen und internationalen Normen durch. Sie beschleunigt die laborsimulierte Salzsprühkorrosion und erkennt effizient Schutzfehler von Beschichtungen und Lackschichten sowie Schwachstellen in der Dichtung von Produktstrukturen.

Dieses Gerät erfüllt die Prüfanforderungen in der Elektronik-, Elektro-, Hardware-, Beschichtungs- und Energiewirtschaft. Es unterstützt vergleichende Prüfungen in der Materialentwicklung sowie die Wareneingangskontrolle und die Qualitätskontrolle von Fertigprodukten. Im praktischen Einsatz müssen die Prüfparameter exakt gemäß den jeweiligen Produktnormen konfiguriert werden. Luftkompressoren und Abgasreinigungsanlagen sind bedarfsgerecht auszuwählen. Regelmäßige Wartung gewährleistet stabile Leistungsindikatoren wie Salzsprühnebelablagerungsrate und Temperaturhomogenität und liefert somit valide Prüfdaten zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und zur Strukturoptimierung der Endprodukte.