Salzsprühtest

Der Salzsprühtest, auch als Salznebeltest bekannt, ist eine standardisierte Methode zur Simulation und Beschleunigung der Auswirkungen einer korrosiven Umgebung, um die Korrosionsbeständigkeit von Materialien, Beschichtungen oder Oberflächenbehandlungen zu bewerten.

Dieser Test dient der Überprüfung, ob die Komponente rauen Bedingungen wie Meerwasser oder einer stark oxidativen oder reduktiven Umgebung standhält. Er wird in verschiedenen Branchen, wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie, eingesetzt, um die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit empfindlicher Komponenten unter rauen Bedingungen zu prüfen.

Zweck des Korrosionstests

Korrosionsprüfung spielt eine wichtige Rolle in der Maschinenbau- und Fertigungsindustrie, da Hersteller dadurch feststellen können, ob ihr Produkt den realen Bedingungen standhält. Korrosionstests bewerten auch die Wirksamkeit verschiedener Oberflächenveredelungsverfahren wie Verzinken, Lackieren, Eloxieren oder Pulverbeschichten. Darüber hinaus stellen sie sicher, dass Produkte den relevanten Industriestandards entsprechen.

Prinzip des Salzsprühnebeltests

Der Salzsprühnebel-Korrosionstest basiert auf dem Prinzip der Reizung, indem er raue, marineähnliche Bedingungen in einer kontrollierten Kammer simuliert. Dabei wird eine 5%ige Natriumchloridlösung (NaCl) mit Druckluft zerstäubt und je nach Anforderung 24 bis 1000 Stunden lang auf das Bauteil gesprüht. Die kontinuierliche NaCl-Sprühnebelzufuhr trägt zur elektrochemischen Korrosion bei und bestimmt die Korrosionsbeständigkeit des Bauteils. Verschiedene Prüfnormen wie ASTM B117 und ISO 9227 legen Prüfverfahren, Dauer und Bewertungskriterien fest.

Salzsprühtestverfahren

Dieses Verfahren basiert auf den Salzsprühteststandards ASTM B117.

Sample Prep

Zunächst wird die Probe, deren Salzsprühnebelprüfung durchgeführt werden soll, von Öl, Schmutz und Ablagerungen gereinigt. Nach der gründlichen Reinigung wird sie so in die Prüfkammer gelegt, dass der gesamte Bereich freiliegt.

Lösungsvorbereitung

Es wird eine 5%ige Natriumchloridlösung (NaCl) hergestellt. Dabei wird eine NaCl-Lösung aus 99 % reinem NaCl und destilliertem oder deionisiertem Wasser hergestellt und gefiltert, um alle unlöslichen Partikel zu entfernen, die in der Düse des Zerstäubers stecken bleiben könnten. Der pH-Wert der Lösung wird zwischen 6.5 und 7.2 gehalten.

Normalerweise werden drei Arten von Salzsprühlösungen verwendet:

Neutraler Salzsprühtest (NSS): Am häufigsten verwendet. Geeignet für Metalle und deren Legierungen, Metallbeschichtungen, anodische Oxidbeschichtungen, organische Beschichtungen.

AASS-Lösung: Essigsäure-Salzspray, der neutralen Salzlösung wird Eisessig zugesetzt. Diese Lösung eignet sich für dekorative Beschichtungen aus Kupfer-Nickel-Chrom, Nickel-Chrom sowie für anodische und organische Beschichtungen auf Aluminium.

CASS-Lösung:Der neutralen Salzlösung wird Kupferchlorid-Dihydrat (CuCl2 2H2O) hinzugefügt. Es ist speziell für beschleunigte Korrosionstests von dekorativen Beschichtungen wie Kupfer-Nickel-Chrom, Nickel-Chrom, eloxiertem Aluminium und organischen Beschichtungen auf Aluminium konzipiert.

Salzsprühtest Kammervorbereitung

In diesem Schritt wird die Lösung in den Kammerbehälter gegeben und die Temperatur der Kammer auf 35 °C (95 °F) eingestellt. Um den Aufbau abzuschließen, wird die kontinuierliche Automatisierung der Probe durch den Einsatz von Druckluft gewährleistet.

Test Ausführung

Schließlich wird der ASTM-Salzsprühtest gestartet, und Salznebel wird auf der Probe mit einer Rate von absetzen gelassen. Starten der

1.0 – 2.0 ml/Stunde pro 80 cm² horizontaler Auffangfläche. Ihre typischen Testdauern sind:

24 bis 96 Stunden für Basisbeschichtungen.

Bis zu 1000+ Stunden für fortschrittliche Schutzbeschichtungen.

Überwachung während des Tests

Nach der vollständigen Einrichtung und Testdurchführung werden Beobachtungen durchgeführt, um regelmäßig Folgendes zu überprüfen:

• Kammertemperatur.
• Salznebelverteilung.
• pH-Wert der Lösung.
• Luftdruck und Düsenleistung.

Testabschluss

Schließlich wird nach der gewünschten Dauer die Probe aus der Kammer entfernt, mit deionisiertem Wasser gespült, getrocknet und die endgültigen Ergebnisse ausgewertet.

 

Salzsprühtest Kammer

Die Salzsprühtestkammer besteht aus folgenden Komponenten.

Salzsprühdüse

Diese Düse zerstäubt die Salzlösung in einen feinen Nebel, der typischerweise aus korrosionsbeständigem Material wie Glas oder Titan besteht.

Testkammer

Es handelt sich um das Hauptgehäuse, in dem die zu prüfenden Komponenten dem Salznebel ausgesetzt werden. Es besteht aus hochkorrosionsbeständigem Material.

Lösungstank

Dies ist der Vorratstank der Salzsprühnebelprüfkammer, in dem die Lösung, üblicherweise 5% NaCl, aufbewahrt wird. Von hier aus wird eine konstante Versorgung mit Salzlösung während des Tests sichergestellt.

Luftkompressor und Regler

Es liefert und reguliert Druckluft zum Zerstäuben der Salzlösung und sorgt für eine gleichmäßige Tröpfchengröße und Nebelverteilung.

Temperatur- und Feuchtigkeitskontrollsystem

Diese Komponente sorgt bei Salzsprühnebeltests für die Aufrechterhaltung stabiler Innenbedingungen gemäß den Prüfnormen. Sie umfasst Heizungen, Luftbefeuchter und Thermostate für eine präzise Steuerung.

Nebelsammelsystem

Es überprüft die gleichmäßige Verteilung und Dichte des Salznebels innerhalb der Testkammer, was für die Validierung der Testgenauigkeit entscheidend ist.

Prüfnormen für Salzsprühnebel

Nachfolgend sind einige Normen für Salzsprühnebelprüfungen aufgeführt.

Standard	Testtyp	Primäre Anwendung	Umweltbedingungen	Testzyklus	Wichtige Hinweise
ASTM B117	Neutraler Salzsprühnebel (NSS)	Allgemeine industrielle Verwendung	5 % NaCl, 35 °C, pH 6.5–7.2, 1.0–2.0 ml/80 cm²/Std	Kontinuierlich	Am weitesten verbreiteter Standard
ISO 9227	NSS / AASS / CASS	Internationale, industrielle	NSS 35 °C; CASS 50 °C; pH variiert	Kontinuierlich	Internationales Äquivalent zu ASTM B117
MIL-STD-810G (Methode 509.5)	Salznebel	Militär und Verteidigung	5 % NaCl, 35 °C, pH 6.5–7.2, 0.5–3.0 ml/80 cm²/Std	Kontinuierlich oder optional zyklisch	Häufig bei der Qualifikation militärischer Hardware
JIS Z 2371	Neutraler Salzsprühnebel (NSS)	Japanische Industrieanwendungen	5 % NaCl, 35 °C, pH 6.5–7.2; Kammer ≥ 200 L	Kontinuierlich	Liegt eng an ASTM und ISO an; erforderliche Kammergröße
SAE J2334	Zyklischer Korrosionstest (CCT)	Automobilindustrie	6 h Feuchte (100 % RH bei 50 °C), 15 min Salz, 17 h 45 min trocken bei 60 °C, 50 % RH	Zyklisch	Feldkorreliert, weit verbreitet für Autolacktests

Interpretation der Ergebnisse des Salzsprühtests

Zur Interpretation der Ergebnisse des Salzsprühtests werden verschiedene qualitative und quantitative Analysen durchgeführt. So werden die Ergebnisse interpretiert, um zu überprüfen, ob die Komponenten den Test bestanden haben:

Reinigen der Komponenten:

Nach Abschluss des Tests werden die Komponenten zunächst aus der Korrosionsprüfkammer entnommen und anschließend mit deionisiertem Wasser gespült. Dieser Schritt ist wichtig, um Salznebelrückstände auf den Komponenten zu entfernen, die auch nach Abschluss des Tests zu weiterer Korrosion führen können. Die Reinigung darf jedoch nicht zu stark sein, da sonst während des Tests entstandene Korrosionsprodukte entfernt werden könnten.

Sichtprüfung

Nun wird der Werkstoff auf etwaige Schäden, wie Rost oder Abblättern, untersucht. Hier sind die Sichtprüfungen.

Roter Rost: Das Auftreten von rotem Rost ist typischerweise ein Hinweis auf starke Korrosion, insbesondere auf Stahl- oder Eisensubstraten.

Weißrost: Es ist auf verzinkten Komponenten zu sehen und signalisiert den Beginn der Korrosion, bevor diese zu Rotrost fortschreitet.

Adhärenz: Hierbei wird geprüft, ob die Beschichtung noch fest mit dem Untergrund verbunden ist oder ob es zu Haftungsverlusten kommt.

Abblättern oder Blasenbildung

Dies gelten als eindeutige Anzeichen für ein Versagen der Beschichtung.

Lochfraß: Lochfraß bezeichnet kleine, lokalisierte Korrosionsbereiche, die aussehen, als wäre das Oberflächenmaterial abgefressen. Er weist in der Regel auf die frühen Stadien eines Materialversagens hin.

Gewichtsverlust

In manchen Fällen wird das Bauteil vor und nach dem Test gewogen, um die Korrosionsrate zu ermitteln. Eine hohe Korrosionsrate deutet darauf hin, dass das Bauteil oder die Beschichtung für den vorgesehenen Zweck nicht geeignet ist. Hier ist die verwendete Formel.

Korrosionsrate (g/m2/Tag) = Gewichtsverlust (g)​/{Oberfläche (cm2) × Testdauer (Stunden)}

Vor- und Nachteile der Salzsprühnebelprüfung

Vorteile der Salzsprühnebelprüfung

Beschleunigtes Testen

Der Salzsprühtest ist ein beschleunigter Test, der es dem Hersteller ermöglicht, im Vergleich zu Tests bei natürlicher Einwirkung in einem viel kürzeren Zeitraum herauszufinden, wie sich sein Produkt bei der Simulation einer langfristigen Einwirkung von Salzwasser verhält.

Standardisiert und reproduzierbar

Der Test ist standardisiert, beispielsweise nach ASTM B117 oder ISO 9227, d. h. er folgt einem einheitlichen Verfahren. Das einheitliche Verfahren gewährleistet konsistente und reproduzierbare Ergebnisse. Dies erleichtert den Vergleich verschiedener Materialien, Beschichtungen oder Behandlungen unter gleichen Bedingungen.

Kostengünstig

Im Vergleich zu anderen Korrosionsprüfverfahren, wie beispielsweise Freibewitterungsprüfungen oder Tauchprüfungen, sind Salzsprühtests relativ kostengünstig.

Nachteile der Salzsprühnebelprüfung

Zeitaufwendig

Der Salzsprühnebeltest dauert zu lange, um die Beschaffenheit des Bauteils oder der Beschichtung vorherzusagen. Je nach Anforderung kann er beispielsweise 24 Stunden bis hin zu Tausenden von Stunden dauern, was zu Verzögerungen bei wichtigen Entscheidungen führt.

Begrenzte Umweltsimulationen

Obwohl Salzsprühtests helfen, die Funktionsfähigkeit von Komponenten unter rauen Bedingungen zu analysieren, sollten Sie nur begrenzte Salzlösungen verwenden. Die Auswirkungen von UV-Strahlung, Chemikalien oder anderen verunreinigten Materialien auf die Oberfläche von Komponenten, denen diese in der realen Umgebung ausgesetzt sind, können möglicherweise nicht überprüft werden.

Simuliert keinen mechanischen Faktor

Mechanische Belastungen wie Vibrationen, Abrieb oder Stöße werden bei der Prüfung nicht berücksichtigt. In Echtzeit sind die Materialien häufig diesen mechanischen Einflüssen ausgesetzt, die Korrosion beschleunigen oder zu Beschichtungsschäden führen können.

Wozu dient der Salzsprühtest?

Prüfung der Beschichtungshaltbarkeit

Salzsprühtests werden verwendet, um die Rost- und Korrosionsbeständigkeit von Oberflächenbeschichtungen (wie Verzinkung, Vernickelung, Verzinnen, Pulverbeschichtung) auf das Substrat aufgetragen.

Testen mechanischer Teile

Der Salznebeltest prüft, ob mechanische Komponenten wie Pulvermetallurgische Komponenten, Gussteile oder Schmiedeteile erfüllen die Korrosionsbeständigkeitsstandards, insbesondere in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Schifffahrtsindustrie.

Vergleich von Korrosionsschutzmethoden

Es wird verwendet, um die Wirksamkeit verschiedener Oberflächenbehandlungen oder Beschichtungsdicken unter beschleunigten Korrosionsbedingungen zu vergleichen.

FAQ

1. Was ist der Unterschied zwischen einem Salzsprühtest und einem Immersionstest?

Bei einem Salzsprühtest wird die Probe in einer kontrollierten Kammer einem kontinuierlichen Nebel aus Salzlösung ausgesetzt, um atmosphärische Korrosion zu simulieren. Während in Immersionsprüfung Die Probe wird direkt in eine ätzende Flüssigkeit getaucht, um den Materialabbau bei ständigem Flüssigkeitskontakt zu beurteilen.

2. Wofür wird die Salzsprühnebelprüfung verwendet?

Salzsprühtests werden verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit von Metallen, Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen zu beurteilen.