Un test di corrosione ciclica (CCT) è un test di laboratorio test di corrosione utilizzato per valutare quanto bene i materiali o i rivestimenti resistono alla corrosione in condizioni che simulano meglio gli ambienti reali rispetto a prove in nebbia salinaCon questo metodo, i componenti vengono esposti a cicli alternati di nebbia salina, umidità e periodi di siccità, aiutando gli ingegneri a valutare rapidamente l'affidabilità e le prestazioni per vari settori.
Contenuti
Principio di funzionamento del test di corrosione ciclica
La CCT si basa sul principio dell'esposizione ripetuta dei componenti a molteplici condizioni, tra cui nebbia salina, umidità e temperature variabili. In pratica, questa tecnica simula condizioni reali, sia asciutte che bagnate, per verificare l'impatto di un componente su queste condizioni. Lo scopo principale di questi test è quello di accelerare le condizioni reali in laboratorio per verificare l'affidabilità dei componenti in modo più efficiente.
Procedura di prova di corrosione ciclica
Preparazione dei componenti
Innanzitutto il componente da valutare viene pulito e asciugato correttamente, in modo che non vi siano sporcizia o detriti che potrebbero ostacolare una corretta valutazione.
Configurazione dello strumento
Nelle prove di corrosione ciclica, il passaggio più importante è configurare correttamente lo strumento e caricarvi i componenti da testare. Questa fase specifica dipende solitamente dal tipo di materiale e dallo standard di prova applicato.
Simulazione di esposizione ciclica
Dopo aver posizionato i componenti nella camera chiusa, vengono impostati fattori quali umidità, nebbia salina, variazioni di temperatura, pressione dell'aria, ecc.
Test di corrosione
Ora viene eseguito il test, che può durare da un minimo di 24 ore a un massimo di più di una settimana, a seconda dello standard in base al quale viene eseguito. Il numero di cicli di un test di corrosione ciclica varia solitamente da 40 a 100.
Interpretazione dei risultati
Una volta completato il test, il campione viene estratto dalla camera e pulito per impedire ulteriori reazioni. Il campione viene quindi analizzato per verificare la presenza di corrosione, distacco, formazione di bolle o vaiolatura. Per valutare il risultato, viene determinata la velocità di corrosione: se supera il limite specificato, il componente non ha superato il test di corrosione.
Standard per i test di corrosione ciclica
Ecco alcuni standard ASTM comuni per i test di corrosione ciclica.
| Standard | Area di applicazione | Descrizione |
|---|---|---|
| ASTM B117 | Metallo e rivestimenti | Procedure di prova in nebbia salina per materiali e rivestimenti metallici. |
| ASTM G85 | Metalli e rivestimenti | Corrosione ciclica in caso di esposizione a umido-secco, nebbia salina e umidità. |
| ASTM G44 | Metalli e rivestimenti | Corrosione da immersione mediante alternanza di condizioni asciutte e bagnate. |
| ASTM D5894 | Rivestimenti automobilistici | Test ciclici di rivestimenti per autoveicoli in ambienti corrosivi. |
| ISO 11997 | Rivestimenti automobilistici | Procedure per prove cicliche, tra cui nebbia salina, essiccazione e condensazione. |
| ISO 9227 | Test di corrosione generale | Prova di nebbia salina per valutare la resistenza alla corrosione di materiali e rivestimenti. |
| ISO 7253 | Esposizione all'aperto | Test di invecchiamento con condizioni cicliche che simulano ambienti esterni. |
| ISO 16701 | Componenti automobilistici | Prove cicliche in camera per nebbia salina, umidità, essiccazione e condensa. |
| ISO 14993 | Pitture e Vernici | Test di corrosione dei rivestimenti in ambienti aggressivi. |
| ISO 16151 | Rivestimenti Metallici | Linee guida per le prove cicliche di corrosione con nebbia salina, essiccazione e umidità. |
Cicli di prova di corrosione ciclica
Ecco i cicli di corrosione ciclica più comuni
Test di Prohesion
La Prohesion è un tipo di test di corrosione ciclica sviluppato per valutare la durabilità dei rivestimenti industriali, ad esempio per rilevare la corrosione filiforme. In questo ciclo:
- L'elettrolita utilizzato è una miscela diluita di cloruro di sodio allo 0.05% e solfato di ammonio allo 0.35%
- Intervallo di pH compreso tra 5.0 e 5.4
- Il ciclo prevede un'ora di esposizione alla nebbia salina a 25 ± 1 °C, seguita da un periodo di asciugatura di un'ora a circa 23 ± 1 °C, utilizzando aria fresca per rimuovere l'umidità. Questo ciclo di due ore viene ripetuto ininterrottamente.
Ciclo di corrosione/invecchiamento
Questa è la versione migliorata del test di proiezione in cui il campione viene esposto a radiazioni UV per verificarne l'effetto sulla degradazione. Nel ciclo di invecchiamento.
- L'elettrolita è lo stesso del test Prohesion
- Il pH è compreso tra 5.0 e 5.4
- Il ciclo prevede un'ora di nebbia salina a 25 °C, un'ora di asciugatura a 35 °C, quattro ore di esposizione alla luce UVA-340 a 60 °C e quattro ore di condensazione con acqua pura a 50 °C. Questa sequenza viene ripetuta settimanalmente, per una durata totale del test di 2000 ore.
Ciclo GM 9540P/B
Questo ciclo è utilizzato principalmente nell'industria automobilistica per valutare la durata dei rivestimenti di vernice sulle parti metalliche. In questo ciclo:
- L'elettrolita è una miscela di cloruro di sodio allo 0.9%, cloruro di calcio allo 0.1% e bicarbonato di sodio allo 0.25%
- pH compreso tra 6.0 e 8.0.
- Il ciclo prevede diverse applicazioni di nebbia salina, ciascuna seguita da periodi di riposo di 90-210 minuti a 25 °C e 30-50% di umidità relativa. Seguono 8 ore con umidità del 95-100% e 8 ore di asciugatura a 60 °C e umidità relativa inferiore al 30%. Il test viene eseguito per 80 cicli, ovvero circa 1920 ore.
Pioggia acida CCT
Questo test simula ambienti influenzati dalla pioggia acida sulla base delle linee guida JASO M609 modificate.
- L'elettrolita è una miscela complessa contenente il 5% di cloruro di sodio, lo 0.12% di acido nitrico, lo 0.173% di acido solforico e lo 0.228% di idrossido di sodio
- Con un valore di pH tipico compreso tra 3.2 e 3.4, a seconda dell'esatta formulazione chimica utilizzata.
- Ogni ciclo consiste in 2 ore di nebbia salina a 35 °C, 4 ore di asciugatura a 60 °C con umidità relativa inferiore al 30% e 2 ore in condizioni di umidità/bagnato a 50 °C con umidità relativa superiore al 95%. I tempi di transizione sono definiti: da nebbia ad asciugatura entro 30 minuti, da asciutto a bagnato entro 15 minuti e da bagnato a nebbia entro 30 minuti.
Vantaggi dei test di corrosione ciclica
Migliore correlazione con le condizioni esterne
La CCT offre condizioni più ampie per l'esecuzione di test di corrosione, grazie all'esposizione ripetuta a condizioni umide e asciutte e a temperature variabili. Di conseguenza, fornisce risultati più autentici rispetto ad altri metodi tradizionali di prova della corrosione.
Efficace contro molteplici tipi di corrosione
La CCT offre versatilità e può essere utilizzata per valutare molteplici tipi di corrosione, tra cui la corrosione generale, galvanica, interstiziale e filiforme, in modo più efficace rispetto ai test tradizionali.
Qualificazione dei materiali più rapida
Le condizioni reali vengono accelerate nei test ciclici di corrosione, il che fornisce risultati più rapidi senza richiedere troppo tempo. Ciò riduce la necessità di test sul campo all'aperto a lungo termine.
Migliora la selezione e la progettazione dei materiali
I dati CCT supportano un processo decisionale consapevole nella selezione di materiali e rivestimenti per applicazioni specifiche. Gli ingegneri possono confrontare diverse formulazioni e ottimizzare le tolleranze di progettazione contro i danni da corrosione.
Sfide tecniche dei test di corrosione ciclica
- L'interruzione del flusso d'aria è una delle principali sfide riscontrate nella CCTit, che causa una distribuzione irregolare di temperatura e umidità e porta a risultati inaffidabili. Questo accade quando la camera è troppo piena.
- Un'altra sfida nella CCT è l'accuratezza della deposizione della nebbia, difficile da misurare durante cicli di nebbia CCT brevi. Per questo motivo, è essenziale verificarne l'uniformità attraverso prove di spruzzatura continua dedicate, per garantire condizioni di prova affidabili.
- Anche una piccola interruzione del ciclo dovuta a conservazione o manipolazione impropria dei campioni può causare variabilità nei dati di corrosione. Di conseguenza, la riproducibilità del test ne risente notevolmente.
Applicazione dei test di corrosione ciclica
Industria automobilistica
Nell'industria automobilistica, la CCT viene utilizzata per valutare la resistenza alla corrosione di parti verniciate e rivestite, come pannelli della carrozzeria e sistemi frenanti.
Industria aerospaziale
Nel settore aerospaziale, viene applicato a componenti come il carrello di atterraggio e gli elementi di fissaggio delle ali per simulare l'umidità ciclica, la nebbia salina e le variazioni di temperatura.
Settore Militare
La CCT garantisce la durabilità di componenti hardware rivestiti, supporti per armi e dispositivi di fissaggio dei veicoli. Si ottiene esponendo i componenti ad ambienti ciclici estremi, con nebbia salina e raggi UV.
Elettronica
Per ispezionare componenti elettronici quali circuiti stampati, terminali e involucri si utilizzano condizioni di aria con elevata umidità e salsedine.