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Korrosionsprüfung in korrosionsfördernder Atmosphäre

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Glossar

KORROSIONSPRÜFUNG IN KORROSIONSFÖRDERNDER ATMOSPHÄRE

Korrosionstests sollen das Korrosionsgeschehen in der Natur in kurzer Zeit abbilden. Werkstoffe oder Bauteile werden dazu in Prüfkammern einer korrosionsfördernden Atmosphäre ausgesetzt und beispielsweise mit einer Salzlösung besprüht.

Korrosionstests prüfen, wie lang ein Werkstoff oder ein Bauteil – unbeschichtet oder beschichtet – der Korrosion widersteht. Auch wenn der Test die weltweite Klimavielfalt nicht abbilden kann, so können sie doch wichtige korrosionsfördernde Faktoren berücksichtigen. Dies sind vor allem eine hohe Salzbelastung, eine hohe Luftfeuchtigkeit und eine hohe Temperatur. Ein maritimes Klima kann besonders korrosiv sein, denn dort kommen eine hohe Salzbelastung, eine erhöhte Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturen zusammen.

Bei Korrosionstests wird zwischen konstanten und wechselnden Klimabedingungen unterschieden.

Klassische Untersuchungen unter konstanten Bedingungen sind Salzsprühnebelprüfungen. Werkstoffe und Beschichtungen werden dabei in Sprühkammern zum Teil mehr als 1.000 Stunden lang bei 35 °C stetig mit einer 5%igen Salzlösung besprüht. Als Salz wird Natriumchlorid (NaCl) verwendet, der pH-Wert beträgt 6,5 bis 7,2, die Luftfeuchte liegt bei fast 100 %. Dieser Test wird auch kurz NSS genannt; diese Abkürzung bedeutet „neutral salt spray“. Es gilt die Faustregel, dass eine 720 stündige Besprühung einer zehnjährigen Korrosionsbelastung entspricht. Die Internationale Standardisierungsorganisation (ISO) hat in der Norm ISO 9227 festgelegt, wie diese Prüfungen durchzuführen sind. Die deutsche Fassung der Norm lautet

„DIN EN ISO 9227, Korrosionsprüfungen in künstlichen Atmosphären – Salzsprühnebelprüfungen“.

Von Salzsprühnebelprüfungen gibt es Varianten. Bei der Essigsäure-Salzsprühnebelprüfung – kurz ASS (acetic acid salt spray) – wird der NaCl-Lösung Eisessig zugesetzt. Dadurch senkt sich der pH-Wert auf 3,1 bis 3,3 ab. Von der kupferbeschleunigten Essigsäure-Salzsprühnebelprüfung – kurz CASS (copper accelerated salt spray test) – wird gesprochen, wird der essigsauren NaCl-Lösung noch Kupferchlorid (CuCl2) zugesetzt. Mit diesen Prüfvarianten wird getestet, wie gut sowie Aluminium-Oxidschichten sowie dekorative Überzüge aus Kupfer, Nickel und Chrom (Cu- Ni-Cr) oder aus Nickel und Chrom (Ni-Cr) schützen.

Realitätsnäher können Tests sein, bei denen Bauteile mehreren Klimata ausgesetzt sind. Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBT), Berlin, bewertet etwa die Korrosionsstabilität von Oberflächen teils mit mehreren Versuchen. Es werden dabei Korrosionsprüfungen im Labor kombiniert mit einer Freibewitterung im Stadtklima Berlin als auch auf der Insel Sylt.

Die Automobilbranche hat für ihre Produkte, die sie weltweit vermarktet, Klimawechseltests entwickelt. Diese Tests zeichnen sich dadurch aus, dass sich Salznebelsprühphasen mit Phasen hoher oder niedriger Temperatur, hoher und niedriger Luftfeuchte als auch mit Ruhephasen abwechseln. Diese Variationen an Salzkonzentration, Luftfeuchte und Temperatur bewirken, dass sich die Korrosionsumgebung am Bauteil immer wieder ändert. Beispiele:

Bei einem Klimawechseltest des Verbands der Automobilindustrie (VDA) und eines des Autoherstellers Volkswagen wird Frost berücksichtigt:

Bei dem VDA-Test 233-102 werden Bauteile mehrere Stunden mit einer 1%igen NaCl-Lösung besprüht und müssen in anderen Testphasen Temperaturen von -15 bis 50 °C und einer Luftfeuchte von 50 bis 95 % aushalten. Ein Testzyklus dauert eine Woche. Bei dem Test VW PV 1209 werden Bauteile mehrere Stunden mit einer Lösung aus 4 % NaCl und 1 % Calciumchlorid (CaCl2) besprüht und müssen in andere Testphasen Temperaturen von -40 bis 80 °C und einer Luftfeuchte von 30 bis 95 % aushalten. Ein Testzyklus dauert ebenfalls eine Woche.

Bei zwei Klimawechseltests des schwedischen Fahrzeugherstellers Volvo werden Bauteile nicht besprüht, sondern phasenweise von oben beregnet. Diese Tests werden kurz „ACTs“ (accelerated corrosion tests) genannt:

  • Bei dem Test „ACT I“ werden Bauteile mehrere Stunden mit einer 1 %igen NaCl-Lösung mit einem pH-Wert von 4,2 beregnet und müssen in anderen Testphasen Temperaturen von 35 bis 50 °C und Luftfeuchte von 40 bis 95 % aushalten. Ein Testzyklus dauert eine Woche.
  • Bei dem Test „ACT II“ werden Bauteile mehrere Stunden mit einer 0,5 %igen NaCl-Lösung beregnet und müssen in anderen Testphasen Temperaturen von 25 bis 50 °C und Luftfeuchte von 70 bis 95 % aushalten. Ein Testzyklus dauert eine Woche.

Die Ergebnisse der verschiedenen Klimawechseltests lassen sich nicht miteinander vergleichen – zu unterschiedlich sind die festgelegten Temperaturen, Feuchtigkeitsgrade und Salzgehalte. Sie geben aber die Möglichkeit unter reproduzierbaren Bedingungen, Systeme zu vergleichen, Einflussparameter zu erforschen und die Qualität sicherzustellen. So belegen diese Tests, dass höhere Temperaturen wie auch kondensiertes Wasser die Korrosion beschleunigen.

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Künstlicher Bewitterungstest
Bewitterung
Prüfverfahren
Oberflächeneigenschaften
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Mechanische Beständigkeit
Flexibilität
Natürlicher Bewitterungstest
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Schutz, galvanisch
Schutz, temporär
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Versiegelung
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Erichsen-Kugeltiefung
Filmdicke, gesamt
Filmdicke, örtlich
Filmdicke, referenz
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Korrosionsprüfung in korrosionsfördernder Atmosphäre
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Fachbegriffe lassen sich nicht immer vermeiden. Als Corrosion Experts möchten wir Sie nicht nur umfassend beraten, sondern auch Sie zu Korrosionsexperten machen.

Die Vielfalt rund um das Thema Rost und Rostschutz  ist auch in unserem Glossar zu Hause: Erläuterungen von A wie Anodische Tauchlackierung bis Z wie Zunderschutz – klicken Sie sich durch!