Korrosions-Klimawechseltests Eine Herausforderung für Anwender und Gerätetechnik Hans-Ulrich Vogler VLM GmbH, Innovative KorrosionsPrüftechnik, Labortechnik & Dienstleistungen, 33689 Bielefeld, Heideblümchenweg 50 E-Mail: hansulrich.vogler@vlmgmbh.de, www.vlm-labtec.com
Das Unternehmen VLM Gegründet : 1992 / 1999 Firmensitz: 33689 Bielefeld, Heideblümchenweg 50 Rechtsform: GmbH Ges. Geschäftsführer: Josef Schubert (50%) Hans-Ulrich Vogler (50%) Geschäftsbereiche: Korrosionsprüfgeräte (70 %) Metallblock-Thermostate (11 %) Laborfachhandel (19 %) Exportquote: ca. 40 %, Vertretungen in ca. 40 Ländern Unternehmenszweck: Entwicklung und Fertigung von Korrosionsprüfgeräten mit optimaler Reproduzierbarkeit der Prüfbedingungen
Die 1. Herausforderung Der Salzsprühnebeltest ist sicher heute noch der weltweit am meisten durchgeführte Korrosionsprüftest. Salzsprühnebeltestgeräte stehen deshalb als Synonym für Korrosionsprüfgeräte. Allen voran die Automobilindustrie prägt den Trend zu Klima-Wechseltestgeräten und hat sehr unterschiedliche Korrosionsprüfverfahren entwickelt. Die erste Herausforderung besteht deshalb darin, sich mit der Vielfalt der Klima-Wechsel-Prüfverfahren eingehend zu befassen, vor allem, wenn es um die Beschaffung oder Entwicklung solcher Geräte geht.
Korrosionsprüfung im Wandel Wer heute nicht an übermorgen denkt, ist morgen vielleicht schon von gestern Eine Herausforderung für den Anwender ergibt sich bereits in der Auswahl eines Korrosionsprüfgerätes, das sowohl für seine aktuellen wie auch zukünftigen Bedürfnisse geeignet ist. Dies erfordert kompetente Fachberatung durch der Hersteller.
Korrosion = Chemie Quelle: Surtec GmbH, Die nächste Herausforderung: Nachdenken Frage: Was geschieht auf der Oberfläche?
Klassische Korrosionsprüftests Salzsprühnebeltest Kondenswassertests (Kesternichtests) Diese (anscheinend) relativ einfachen Verfahren stellen keine besonderen Anforderungen an Anwender und Technik. Man muss nur den Normen entsprechend sauber arbeiten.
Ein wichtiger Einflussfaktor: Trocknung der Proben H₂O Film 02 Der dünnste Flüssigkeitsfilm auf einer Metalloberfläche bietet die beste Diffusion für Sauerstoffmoleküle. 02 Cl 02 Cl 02 Probenoberfläche Cl 02 Cl 02 Korrosionsreaktionen finden solange statt wie die Ionen an der Oberfläche hydratisiert sind. Deshalb hat die gleichmäßige reproduzierbare Trocknung von Proben hohe Bedeutung, findet in der Praxis häufig aber zu wenig Beachtung. Die Raumluft darf weder durch Salznebel noch durch Schadgase kontaminiert sein. 02
VDA 621-415 VW PV 1210 Zyklusbeginn: Montag 8.00 Uhr Salzsprühnebeltest 35 C DIN EN ISO 9227 NSS 24 h Salzsprühnebeltest 35 C DIN EN ISO 9227 NSS 4 h Kondenswassertest 40 C DIN EN ISO 6270-2 CH 16 h Belüftung Raumluft 23 C ISO 554 23 C/50% rf 4 h 4x 4x Belüftung Raumluft 23 C (ISO 554 23 C/50% rf) 8 h Lagerung bei Raumluft (ISO 554 23 C/50% rf) 2 x 24 h Kondenswassertest 40 C DIN EN ISO 6270-2 CH 16 h Lagerung bei 23 C/50% r.f ISO 554 23 C/50% rf 2 x 24 h Klimagerät für Raumluft gemäß ISO 554 Zyklusende: Montag 7.59 Uhr
Trends in der Korrosionsprüfung kurze Entwicklungszeiten in der Automobilindustrie verlangen schnellere Prüfergebnisse Besserer Korrosionsschutz führt zu längeren Prüfzeiten Bessere Vergleichbarkeit von Prüfergebnissen Simulation der Klimabelastung in der späteren Gebrauchsumgebung Einsatz neuer Werkstoffe Neue Beschichtungsverfahren Neue Verfahren in der Oberflächentechnik Neue Gebrauchsumgebungen (Offshore Windkraftanlagen) Höhere Anforderungen aufgrund verschärfter Produkthaftung
Massnahmen zum Testdesign Aggressivere Chemikalien Verschiebung des ph-wertes Erhöhung der Temperatur Einfrierphasen Wechselnde Feuchtklimate Direktsprühen von Testlösung Forcierte Trocknung nach Salzbelastung Verkürzung der Testzyklen Schnelle definierte Wechsel der Testphasen
Beispiel: Nissan Tests
GMW 14872
4.3.5 Test Acceleration (GMW 14872) Temperature and humidity ramp times between the ambient stage and humid stage, and between the humid stage and dry stage, can have a signifcant effect on test acceleration. (This is because corrosion rates are highest during these transition periods.) Typically, the time from the ambient stage to the humid stage should be approximately 1 h and the transition time between humid stage and dry stage should be approximately 3 h. These ramp times can be adjusted to increase or decrease test acceleration in order to meet targeted mass loss..
Ein Beispiel für die Verschmelzung von Klima- und Korrosionsprüfung VDA 233-102 Porsche PPV 4017 Daimler KWT-DC PA PP PWT 3101 ClimaCORR Truhe - 40 C bis + 80 C
Herausanforderung an die Gerätetechnik Nur die Vorgaben an Temperaturen, Feuchtklimaten und Zeiten in Normen zu erreichen, reicht nicht aus, um die für den Anwender wichtige optimale Reproduzierbarkeit der Prüfbedingungen zu gewährleisten. Es ist erforderlich, sich mit den Vorgaben in der Norm intensiv zu befassen und zu prüfen, welche Testphasen haben welchen Einfluss auf die Korrosion. Eine wichtige Frage ist z.b., ob das Prüfklima im Prüfraum erzeugt wird, oder von außen mit einem Klimamodul.
Herausforderungen für die Gerätetechnik Optimales Preis-Leistungsverhältnis, zukunftssichere Investition Multi-Using, Eignung für möglichst viele verschiedene Prüfverfahren Günstige Betriebs- und Wartungskosten hohe Energieeffizienz Einfache, sichere Bedienung, Datendokumentation, Technologische und wirtschaftliche Zielvorgaben Präzise Feuchte- /Temperatur- (Rampen) Intelligente Prozessregelung, Robuste Konstruktion, störungsunempfl. Betrieb, recyclinggünstige Werkstoffe
Verantwortung des Anwenders Nur der Anwender selbst ist verantwortlich für die Ergebnisse der von ihm durchgeführten Prüfung. Falsche Prüfergebnisse können fatale wirtschaftliche Folgen haben. Diese Verantwortung müssen Gerätehersteller bei der Konzeption und Entwicklung von Korrosionsprüfgeräten stets beachten. Ebenso müssen Kaufentscheider die Bedürfnisse und Verantwortung des Anwenders respektieren, damit dieser die von ihm erwarteten Leistungen mit hoher Verläßlichkeit erbringen kann.
Zusammenfassung Die Vielfalt der ISO- und Werksnormen stellt hohe Anforderungen an Anwender und Gerätetechnik. Die Prüfvorschriften sind im Detail genau zu lesen, um das für heutige und zukünftige Aufgaben geeignete Gerät zu wählen. Dabei ist stets zu beachten Korrosion = Chemie und Was geschieht auf der Oberfläche Der Anwender ist verantwortlich für die von ihm ermittelten Testergebnisse. Diese Verantwortung ist von Entscheidern und Herstellern bei der Beschaffung, bzw. bei der Entwicklung von Geräten zu respektieren.