Was ist eine Salzsprühnebelprüfung?

Der Salzsprühtest, auch Salzsprühnebeltest genannt, ist ein Laborverfahren zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit von Metallen, Beschichtungen und Oberflächenveredelungen. Die Prüfung wird in einer speziellen Prüfkammer durchgeführt, in der die Probe kontinuierlich mit einer Natriumchloridlösung besprüht wird. Diese simulierte Umgebung beschleunigt den Korrosionsprozess, sodass Hersteller innerhalb von Tagen Ergebnisse beobachten können, die unter natürlichen Bedingungen erst nach Monaten oder Jahren sichtbar wären.

Die Prüfkammer wird normalerweise auf 35 °C (95 °F) beheizt und mit einer 5-prozentigen Natriumchloridlösung sowie einem stabilen pH-Wert befüllt. Die Proben verbleiben je nach erwarteter Produktleistung mehrere Stunden in der Prüfkammer. Nach der Prüfung untersuchen Ingenieure die Oberfläche der Prüflinge auf Rost, Lochfraß, Blasenbildung, Abblätterungen oder Verfärbungen.

Salzsprühtests sind nicht dazu bestimmt, sämtliche realen Einsatzbedingungen zu simulieren, sondern bieten vielmehr eine standardisierte Vergleichsmöglichkeit für Beschichtungen und Werkstoffe. Deshalb wurde dieses Verfahren in der Industrie als eine der gängigsten Methoden zur Bewertung von Korrosion etabliert.

Wofür wird die Salzsprühnebelprüfung eingesetzt?

Salzsprühnebelprüfungen werden in verschiedenen Industriezweigen durchgeführt, in denen die Korrosionsgeschwindigkeit direkten Einfluss auf Sicherheit, Leistung und Produktlebensdauer hat.

Automobilindustrie

In der Automobilindustrie werden die Fahrzeugkarosserie, Befestigungselemente, Abgasanlagen und Fahrwerkskomponenten geprüft, um sicherzustellen, dass sie Streusalz und Taumitteln standhalten. In der Luft- und Raumfahrt müssen Oberflächen von Fahrwerk, Befestigungselementen und Strukturbauteilen der während des Betriebs auftretenden Luftfeuchtigkeit und dem Salzgehalt der Luft standhalten.

Maritime Industrie

In der maritimen Industrie wird die Prüfung zur Untersuchung von Schiffsbeschlägen, Propellern, Offshore-Anlagen und Hafeninstallationen eingesetzt, die dauerhaft Meerwasser ausgesetzt sind. Dabei werden die Beständigkeit von beschichtetem Stahl, Rohrkonstruktionen, Dächern und weiteren Bauelementen geprüft.

Konsumgüter

Die Prüfung ist auch bei Konsumgütern von Bedeutung. Feuchte und korrosive Bedingungen im Haushalt setzen Küchengeräte, Badarmaturen, dekorative Beschläge und elektronische Geräte Korrosion aus. Salzsprühprüfungen tragen dazu bei, dass solche Produkte über Jahre hinweg funktionsfähig und optisch ansprechend bleiben.

Vor allem ermöglicht diese Prüfungsform Qualitätsingenieuren, mögliche Schwachstellen in Schutzbeschichtungen, Metalllegierungen und Oberflächenbehandlungen aufzudecken, bevor ein Produkt auf den Markt gebracht wird. In diesen Bereichen ist der Salzsprühtest ein unverzichtbarer Faktor bei der Werkstoffauswahl und der Festlegung der Konstruktion.

Warum sind Salzsprühprüfungen wichtig?

Salzsprühtests sind von großer Bedeutung, da Korrosion zahlreiche zerstörerische Auswirkungen auf Werkstoffe hat.

Auswirkungen der Korrosion

Korrosion beeinträchtigt die mechanische Belastbarkeit von Werkstoffen. Rost und Lochfraß verringern zudem die Tragfähigkeit und können Risse oder unerwartetes Versagen verursachen. Bei Rohrleitungen kann Korrosion zu Undichtigkeiten und bei Befestigungselementen unter Belastung zum Bruch führen. Daher stellt Korrosion ein Sicherheitsrisiko dar.

Elektrische Auswirkungen

Korrosion führt zu einem hohen elektrischen Widerstand und beeinträchtigt die Leitfähigkeit. Korrodierte elektrische Verbindungen, Leiterplatten und Anschlüsse können überhitzen, Kurzschlüsse verursachen oder vollständig ausfallen. Bei Fahrzeugen und elektronischen Geräten kann dies zu Fehlfunktionen oder sogar Bränden führen. Mithilfe der Salzsprühnebelprüfung lassen sich solche Ausfälle abschätzen, bevor die Produkte von Verbrauchern verwendet werden.

Optische Auswirkungen

Korrosion beeinträchtigt auch das Erscheinungsbild von Produkten. Blasenbildung, Abblättern, Verfärbungen und Oberflächenflecken lassen Produkte alt und unzuverlässig erscheinen. Besonders nachteilig ist dies in Branchen, in denen der Produktwert wesentlich von der optischen Wirkung abhängt, etwa bei Luxusfahrzeugen, Haushaltsgeräten und Unterhaltungselektronik.

Die Salzsprühnebelprüfung berücksichtigt alle drei Auswirkungen und ist daher eine wesentliche Anforderung im Hinblick auf Sicherheit, Leistung und Erscheinungsbild.

Wie funktioniert die Salzsprühnebelprüfung?

Bei der Salzsprühnebelprüfung werden Werkstoffe einer künstlich erzeugten, stark beschleunigten korrosiven Atmosphäre ausgesetzt. Das Verfahren ist standardisiert, um zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.

Vorbereitung

Die Proben werden gereinigt, beschichtet und in einem bestimmten Winkel in der Prüfkammer angeordnet, sodass alle Oberflächen gleichmäßig exponiert sind.

Prüflösung

Es wird eine fünfprozentige Natriumchloridlösung hergestellt. Für aggressivere Prüfungen können weitere Stoffe wie Essigsäure oder Kupferchlorid zugesetzt werden.

Sprühnebel

Die Lösung wird mithilfe von Druckluft kontinuierlich als feiner Sprühnebel in die Prüfkammer eingebracht.

Prüfbedingungen

 Die Temperatur wird konstant bei 35 °C gehalten; der pH-Wert wird je nach Prüfart eingestellt.

Dauer

Die Expositionsdauer kann bei einfachen Beschichtungen 24 Stunden und bei Hochleistungsbeschichtungen mehr als 1 000 Stunden betragen.

Auswertung

Nach der Prüfung werden die Proben auf Rostbildung, Risse, Blasenbildung, Ablösung und Lochfraß untersucht.

Diese Prüfmethode bildet zwar nicht alle Aspekte realer Bedingungen wie UV-Strahlung oder Temperaturschwankungen ab, ermöglicht jedoch eine vergleichbare Prüfung der Korrosionsbeständigkeit verschiedener Werkstoffe.

Vorschriften für Salzsprühnebelprüfungen

 Für Salzsprühnebelprüfungen gelten strenge internationale Vorschriften, um die Konsistenz und Zuverlässigkeit der Ergebnisse sicherzustellen. Diese Vorschriften legen Folgendes fest:

Zusammensetzung der Prüflösung

Standardprüfung: 5 % NaCl-Lösung.

Für spezielle Prüfungen angepasste Lösungen:

• Essigsäure (AASS).
• Kupferchlorid + Essigsäure (CASS).
• Das Wasser muss deionisiert oder gereinigt sein, um Verunreinigungen zu vermeiden.

Prüfkammerbedingungen

• Temperatur: (üblicherweise konstant gehalten bei) 35 °C (95 °F).
• pH-Bereich: neutrale Prüfungen: 6,5 bis 7,2; bei Säureprüfungen verändert.
• Sprührate: Es sollte ein feiner, kontinuierlicher Sprühnebel ohne große Tropfen erzeugt werden.

Prüfdauer

• Dies ist in den Normen ASTM B117 und ISO 9227 festgelegt.
• Das Trocknen einfacher Beschichtungen dauert bis zu 24 Stunden, bei Hightech-Materialien über 1 000 Stunden.
• Die Dauer variiert je nach Beschichtung und vorgesehenem Verwendungszweck.

Auswertungsmethoden

Ausmaß von Rostbildung, Blasenbildung, Abblättern und Lochfraß ermitteln.

Mit Bewertungstabellen und Fotos vergleichen.

Standardisierte Prüfberichte erstellen.

Diese Normen stellen sicher, dass eine in einem Labor durchgeführte Salzsprühnebelprüfung dieselben Ergebnisse liefert wie Prüfungen in anderen Laboren im In- oder Ausland. Dies ist für Unternehmen erforderlich, die Bauteile weltweit weitergeben und entsprechende Zertifizierungen benötigen.

Vorteile der Salzsprühnebelprüfung

Die Salzsprühnebelprüfung bietet mehrere Vorteile. Dazu zählen beispielsweise:,

Schnelligkeit

Die Analyse natürlicher Korrosion im Freien dauert Jahre, während Salzsprühnebelprüfungen bereits innerhalb von Tagen oder Wochen beschleunigte Ergebnisse liefern.

Kosteneffizienz

Die Prüfkosten sind geringer als bei langfristigen Feldstudien.

Standardisierung

Da die Prüfung auf internationalen Normen basiert, sind die Ergebnisse weltweit vorhersehbar und verlässlich.

Vielseitigkeit

Sie eignet sich für Metalle, Beschichtungen, Lacke, galvanisch beschichtete Oberflächen und Polymere.

Qualitätskontrolle

Bei Routineprüfungen wird dieses Verfahren häufig eingesetzt, um eine gleichbleibende Beschichtungsqualität der Chargen sicherzustellen.

Forschung und Entwicklung

 Konstrukteure nutzen die Prüfung, um bei der Produktentwicklung verschiedene Beschichtungen und Behandlungen miteinander zu vergleichen.

Aufgrund dieser Vorteile ist die Prüfung in der Industrie weiterhin verbreitet, obwohl sie für eine höhere Aussagegenauigkeit in der Regel mit anderen Umweltprüfungen kombiniert wird.

Normen für Salzsprühnebelprüfungen

Zu den Normen für Salzsprühnebelprüfungen zählen unter anderem:

ASTM B117

Dies ist der am häufigsten verwendete Standard. Er wurde erstmals 1939 veröffentlicht. Er empfiehlt eine 5%-Salzlösung, eine Temperatur der Prüfkammer von 35 °C sowie einen pH-Wert zwischen 6,5 und 7,2. In vielen Branchen gilt er nach wie vor als Goldstandard für Korrosionstests.

ISO 9227

Ein international anerkannter Standard ist ISO 9227. Es gibt drei Prüfarten: Neutraler Salzsprühnebeltest (NSS), Essigsäure-Salzsprühnebeltest (AASS) und kupferbeschleunigter Essigsäure-Salzsprühnebeltest (CASS). Wenden Sie die für die Beschichtung geeignete Prüfung an: funktional, dekorativ oder besonders schützend.

JIS Z 2371

Dabei handelt es sich im Wesentlichen um den japanischen Industriestandard. Er wird in Japan umfassend in der Fertigung, im Automobilbau und in der Elektronik eingesetzt. Er ist mit den ISO-Regelungen vergleichbar, enthält jedoch zusätzlich japanische Vorgaben für Berichterstattung und Inspektion.

DIN 50021

Dies ist eine deutsche Norm für neutrale Salzsprühnebeltests. Sie wird in Europa häufig angewendet, insbesondere im Bauwesen, in der Stahlindustrie und im Maschinenbau.

Schlusswort

Dies ist eine einfache und effiziente Methode zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit eines Materials. Die Prüfung simuliert nicht alle Bedingungen der realen Welt, ist jedoch schnell, wiederholbar und kostengünstig und daher besonders für die Qualitätssicherung geeignet. 

Autos und Flugzeuge, Gebäude und sogar alltägliche Produkte werden mithilfe dieser Prüfung hergestellt. Sie gewährleistet eine längere Haltbarkeit der Materialien sowie deren Sicherheit und ansprechendes Erscheinungsbild. Im globalen Handel und in internationalen Lieferketten müssen dieselben Prüfregeln angewendet werden, um Vertrauen zwischen Herstellern und Kunden zu schaffen. 

FAQ 

Was ist der Salzsprühnebeltest nach ASTM B117?

Die maßgebliche Regelung für Salzsprühnebeltests ist ASTM B117. Sie empfiehlt eine 5%-Natriumchloridlösung bei 35 °C und neutralem pH-Wert. Diese Regelung wurde 1939 eingeführt und bildet die Grundlage für die heutigen Salzsprühnebeltests. 

Wie werden Gewindebolzen im Salzsprühnebel geprüft?

In der Prüfkammer werden die Gewindebolzen so positioniert, dass alle Gewindegänge mit dem Salzsprühnebel in Kontakt kommen. Um sicherzustellen, dass kein Abschnitt des Bolzens dem Sprühnebel entzogen bleibt, achten die Prüfer darauf, dass keine Bereiche verdeckt sind. Nach der Prüfung werden die Bolzen außerdem kontrolliert, um sicherzustellen, dass sich kein Rost zwischen den Gewindegängen befindet – denn an dieser Stelle bricht der Bolzen. 

Welche ISO-Norm gilt für den Salzsprühnebeltest? 

Die ISO-Norm ist ISO 9227. Sie lässt sich in drei Prüfarten unterteilen: NSS (neutraler Salzsprühnebeltest), AASS (Essigsäure-Salzsprühnebeltest) und CASS (kupferbeschleunigter Essigsäure-Salzsprühnebeltest). Beide Arten erfordern unterschiedliche Beschichtungen und Materialien. 

Wie viel kostet ein Salzsprühnebeltest?

Die Prüfkosten liegen je Charge typischerweise zwischen $200 und $800, abhängig von Prüfdauer, Anzahl der Probekörper und erforderlicher Dokumentation. Bei regelmäßigen Prüfprogrammen werden häufig Mengenrabatte gewährt.

Wie viele Stunden dauert ein Salzsprühnebeltest? 

Die Prüfdauer variiert je nach Materialspezifikationen und Branchenanforderungen – von 24 Stunden für eine grundlegende Vorprüfung bis zu mehr als 3 000 Stunden für Hochleistungsbeschichtungen oder kritische Komponenten.

Was ist ein neutraler Salzsprühnebeltest? 

Der gängigste Test ist der neutrale Salzsprühnebeltest (NSS). Dabei werden eine 5%-Natriumchloridlösung, ein neutraler pH-Wert und eine Kammertemperatur von 35 °C verwendet. Dies ist das Standardverfahren zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit eines Materials.

Siehe: https://en.wikipedia.org/wiki/Salt_spray_test