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

Abstract:
Salzsprühnebelkorrosion ist eine Hauptursache für Materialversagen in maritimen, küstennahen und industriellen Umgebungen. Als zentrales Gerät zur Simulation künstlicher, beschleunigter Korrosion kann die Salzsprühnebelkammer salzhaltige atmosphärische Korrosionsumgebungen unter Laborbedingungen nachbilden und die Korrosionsbeständigkeit von Metallbeschichtungen, organischen Beschichtungen, elektronischen Bauteilen und Fertigprodukten schnell bewerten. LISUN Anhand des Salzsprühkorrosionsprüfgeräts YWX/Q-010 als Forschungsobjekt werden in diesem Artikel Funktionsprinzip, Strukturmerkmale und technische Schlüsselparameter der Salzsprühkammer erläutert. Zudem werden die vom Gerät angewandten nationalen und internationalen Prüfnormen dargestellt, praktische Anwendungsszenarien in der Elektronik- und Elektrotechnik, der Hardwareverarbeitung, der Beschichtungsindustrie, der Energiewirtschaft und weiteren Branchen analysiert sowie erörtert, wie Hilfseinrichtungen die Prüfsicherheit und Umweltverträglichkeit verbessern. Diese Arbeit dient als Referenz für die Auswahl geeigneter Prüfgeräte. Korrosionsbeständigkeitsprüfung Ausrüstung und Durchführung von Salzsprühtests.

1 Beidhändige Rückhand: Einleitung

Metalle und Schutzbeschichtungen sind in natürlichen Umgebungen atmosphärischer Salzsprühkorrosion ausgesetzt. Chloridionen dringen in die Schutzschichten ein und lösen elektrochemische Korrosion aus. Dies führt zu Rostbildung an Bauteilen, Blasenbildung und Abblättern der Beschichtung, Kurzschlüssen und Kontaktproblemen in elektronischen Geräten. Dadurch wird die Lebensdauer der Produkte verkürzt und die Betriebssicherheit gefährdet. Tests unter natürlicher Bewitterung dauern lange – mehrere Monate bis Jahre – und genügen daher nicht den Effizienzanforderungen der Produktentwicklung und der Massenqualitätsprüfung. Die Salzsprühkammer, auch Salzsprühkorrosionsprüfgerät genannt, simuliert künstlich maritime und industrielle Salzsprühbedingungen, um Korrosionsprozesse zu beschleunigen. Sie ermöglicht die schnelle Identifizierung von Defekten in der Schutzschicht und von Schwachstellen in der Produktkonstruktion und ist daher zu einem unverzichtbaren Prüfgerät für Zuverlässigkeitslabore geworden.

Das LISUN Der Salzsprühnebel-Korrosionsprüfer YWX/Q-010 ist eine Salzsprühkammer für die Chargenprüfung mittelgroßer bis großer Proben. Er unterstützt drei gängige Prüfmodi: Neutraler Salzsprühnebel (NSS), Essigsäure-Salzsprühnebel (AASS) und Kupfer-beschleunigter Essigsäure-Salzsprühnebel (CASS). Er entspricht den chinesischen GB-Normen sowie den internationalen Normen ISO, ASTM und IEC. 

2 Grundprinzipien des Salzsprühkorrosionstests für Salzprüfkammern

Salzsprühkorrosion ist im Wesentlichen elektrochemische Korrosion. Natriumchlorid dissoziiert in der Luft in Chloridionen, die sich auf Materialoberflächen ablagern und leitfähige Elektrolytfilme bilden. Aufgrund ihrer geringen Molekülgröße und hohen Penetrationsfähigkeit können Chloridionen Passivierungsschichten auf Metalloberflächen zerstören und in Mikroporen von Beschichtungen eindringen. Dies führt zur anodischen Auflösung des Grundmetalls und zur Bildung von Rostflecken, wodurch der Korrosionsschaden weiter fortschreitet.

Die Salzsprühkammer erzeugt künstlich eine kontrollierbare Salzsprühumgebung. Eine Natriumchloridlösung mit definierter Konzentration wird mittels Düsen, die mit in einem Sättigungsbehälter erhitzter und gefilterter Druckluft betrieben werden, in einen feinen Salznebel zerstäubt. In der geschlossenen Kammer werden konstante Temperatur und Salzsprühnebel-Sedimentationsrate aufrechterhalten. Höhere Temperaturen beschleunigen elektrochemische Korrosionsreaktionen und ermöglichen so beschleunigte Tests. Kontinuierlicher Sprühbetrieb und programmierbare intermittierende Sprühmodi simulieren anhaltenden Salzsprühnebel bzw. wechselnde Nass-Trocken-Bedingungen im realen Betrieb. Die Korrosionsbeständigkeit verschiedener Materialien und Oberflächenbehandlungen kann verglichen und bewertet werden, um Schwachstellen im Korrosionsschutz und Konstruktionsfehler zu identifizieren.

YWX/Q-010_Salzsprühtestmaschine

3 Struktur und technische Parameter von LISUN YWX/Q‐010 Salzprüfkammer

Die Salzprüfkammer YWX/Q-010 ist aus importierten, korrosionsbeständigen PP-Platten gefertigt und kommt ohne Schweißnähte aus, um das Austreten von Salzlösung und Korrosion des Gehäuses zu verhindern. Sie ist mit hochpräzisen Temperaturreglern und automatischen Sprühsystemen ausgestattet. Gasdruckfedern aus Edelstahl erleichtern das Öffnen der großen Tür. Mehrere Sicherheitsalarmmodule, darunter ein Wassermangelalarm, ein doppelter Übertemperaturschutz und ein Niederdruckalarm, sind integriert. Der Prüftimer reicht von 0 h bis 9999 h und ermöglicht so einen langfristigen Dauerbetrieb.

Die wichtigsten technischen Parameter dieser Salzprüfkammer sind in Tabelle 1 dargestellt:

Tabelle 1 Wichtige technische Parameter von LISUN YWX/Q‐010 Salzprüfkammer

Für optionales Zubehör benötigt diese Salzsprühkammer einen Luftkompressor zur stabilen Luftversorgung. Das empfohlene Modell ist der Luftkompressor LS-EU800W2-55L. Für die Installation in geschlossenen Laborräumen ist optional die Abgasreinigungsanlage YWX/Q-ETD für Salzsprühnebel erhältlich. Sie neutralisiert die Abgase von Salz- und Säuresprühnebeln durch Sprühwäsche, mehrlagige Packungsfiltration und Drahtgitter-Entnebelung, ohne den Kammerdruck oder die Testbedingungen zu verändern. So wird eine unschädliche Abluft im Innenraum gewährleistet und Bediener sowie Laborgeräte vor korrosiven Abgasen geschützt.

4 Hauptprüfstandards, die vom Gerät erfüllt werden

Die Salzsprühkammer YWX/Q-010 unterstützt zahlreiche nationale und internationale Normen für Salzsprühnebelprüfungen. Zu den wichtigsten chinesischen Normen gehören GB/T 2423.17-2021 *Umweltprüfung – Teil 2-17: Prüfverfahren – Test Ka: Salzsprühnebel*, GB/T 10125-2021 *Korrosionsprüfung unter künstlicher Atmosphäre – Salzsprühnebelprüfung*, GB/T 1771-2021 *Farben und Lacke – Bestimmung der Beständigkeit gegen neutralen Salzsprühnebel* und GB/T 5938-2017 *Prüfverfahren für die Korrosionsbeständigkeit von Metallbeschichtungen und chemischen Konversionsbeschichtungen für Produkte der Leichtindustrie*. Internationale Normen wie ASTM B117-2022, ISO 9227:2017, IEC 60068-2-11:2013, DIN 50021-2018 usw. decken die Prüfanforderungen für Elektronik, Hardware, Beschichtungen und weitere Branchen ab. Die verschiedenen Normen legen geringfügige Unterschiede in der Lösungsvorbereitung, der Temperatur und den Sprühzyklen fest. Die entsprechenden Normenanforderungen für die Geräteparametereinstellung müssen vor den eigentlichen Prüfungen bestätigt werden.

5 Industrielle Anwendungen der Salzprüfkammer

5.1 Elektronik- und Elektroindustrie

Zu den Prüfobjekten gehören Steckverbinder, Chip-Pins, Widerstände, Kondensatoren, Leitungsschutzschalter, Sensoren, Netzteile, Schaltgehäuse und weitere Komponenten. Mithilfe der Salzsprühnebelkammer YWX/Q-010 wird die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung elektronischer Bauteile geprüft und mögliche Schwachstellen in der Gehäuseabdichtung identifiziert. Die Kammer prognostiziert Risiken wie Kurzschlüsse, Kontaktprobleme und Isolationsverschlechterungen durch Salzsprühnebel in Rechenzentren an der Küste und in Außenverteilern und unterstützt die Zuverlässigkeitsprüfung elektrischer Produkte gemäß GB/T 2423.17-2021, EIA-364-26 und weiteren Spezifikationen.

5.2 Hardware- und Metallverarbeitungsindustrie

Schrauben, Federn, Scharniere, Aluminiumprofile, Fahrradteile und andere Beschläge werden meist galvanisiert, verchromt, vernickelt, passiviert oder mit anderen Oberflächenschutzverfahren behandelt. Mithilfe der Salzsprühkammer für beschleunigte Korrosionsprüfungen lässt sich die Korrosionsbeständigkeit verschiedener Beschichtungsverfahren und Grundmaterialien vergleichen, um geeignete Material- und Prozesskonzepte auszuwählen und versteckte Mängel wie Poren und fehlende Beschichtungen aufzudecken. Die Kammer bewertet die Beständigkeit von Möbeln und Baubeschlägen in feuchten Küstenregionen und liefert objektive Daten für die Wareneingangskontrolle und Prozessoptimierung.

5.3 Beschichtungs- und Oberflächenbehandlungsindustrie

Beschichtungsprüfplatten, pulverbeschichtete Werkstücke und lackierte Teile werden zur Salzsprühnebelprüfung in die Salzsprühkammer eingebracht. Die Bediener beobachten Blasenbildung, Rissbildung, Abblättern der Beschichtung sowie Rostbildung am Untergrund, um die Haftung und Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung zu bewerten. Das Verfahren unterstützt Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Automobil- und Möbelbeschichtungen gemäß GB/T 1771-2021 zur Quantifizierung der Schutzwirkung von Beschichtungen.

5.4 Haushaltsgeräte und Outdoor-Geräte für neue Energien

Gehäuse von Klimaanlagen-Außengeräten, Außenleuchten, PV-Modulrahmen, Anschlusskästen und Gehäuse von Kommunikationsbasisstationen sind langfristig im Freien salzhaltiger Luft ausgesetzt. Die Salzsprühkammer simuliert die Bedingungen von Meerwasser, um die Korrosionsbeständigkeit von Fertigprodukten und Komponenten zu testen und Korrosionsrisiken an strukturellen Spalten und Dichtungsstellen frühzeitig zu erkennen. So lassen sich Geräteausfälle und Sicherheitsrisiken durch Korrosion im Feldeinsatz vermeiden.

6 Fazit

Die Salzsprühkammer ist ein unverzichtbares Umweltsimulationsgerät für künstlich beschleunigte Experimente. Salzsprühkorrosion Bewertung. Ausgestattet mit einer 480-Liter-Testkammer, hochpräziser Temperaturregelung und drei Salzsprühtestmodi, LISUN Das Salzsprühkorrosionsprüfgerät YWX/Q-010 vereint hohe Probenkapazität mit präzisen Messergebnissen. Es deckt schnell Defekte in Schutzschichten und strukturelle Schwachstellen von Metallbeschichtungen, Lacken und Fertigprodukten auf. In Kombination mit Luftkompressoren und Abgasreinigungsanlagen erweitert es sein Anwendungsspektrum und erfüllt die Anforderungen an Laborsicherheit und Umweltschutz.

Es ist zu beachten, dass die Ergebnisse beschleunigter Salzsprühnebeltests aus der Salzsprühkammer hauptsächlich dem relativen Leistungsvergleich von Proben unter identischen Testbedingungen dienen und nicht direkt auf die Lebensdauer unter realen Umweltbedingungen übertragbar sind. Bei praktischen Tests müssen die Prüfer die entsprechenden Normen strikt einhalten und wichtige Parameter wie die Sedimentationsrate des Salzsprühnebels, die Temperatur und die Konzentration der Lösung kontrollieren, um die Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit der Testdaten zu gewährleisten und somit eine wissenschaftliche Grundlage für die Materialauswahl, die Optimierung des Produktdesigns und die werkseitige Qualitätskontrolle zu schaffen.