Výzkum aplikací solných komor při testování korozní odolnosti materiálů a výrobků

Abstraktní
Koroze v solné mlze je jedním z hlavních faktorů vedoucích k selhání kovových materiálů a snížení spolehlivosti výrobků v mořském prostředí a průmyslových podmínkách. Přesné vyhodnocení odolnosti materiálů a výrobků proti korozi v solné mlze je klíčové pro zajištění životnosti výrobků. Komory pro solnou mlhu hrají jako klíčové zařízení pro simulaci prostředí nezastupitelnou roli v ochraně materiálů a ověřování kvality výrobků. Tento článek se zabývá... YWX/Q-010 Solná sprejová komora, Vyvinutý LISUN konkrétně pro testování korozní odolnosti materiálů a výrobků jakožto předmětu výzkumu. Systematicky rozvádí technické principy zařízení, jeho základní parametry a výkonnostní výhody a provádí hloubkovou analýzu jeho aplikačních scénářů a klíčových provozních bodů při testování kovových pokovů, nátěrů, elektronických součástek a kompletních výrobků. Tato komora pro solnou mlhu, ověřená praktickými testovacími případy a datovými tabulkami, dokáže přesně simulovat mořské a průmyslové prostředí solné mlhy, rychle odhalit vady ochrany materiálu a zranitelnosti konstrukčního návrhu výrobků a poskytnout vědecký základ pro ověření spolehlivosti výrobků, výběr materiálu a zlepšení kvality. Výsledky testů splňují požadavky řady mezinárodních i domácích norem, což prokazuje širokou použitelnost v průmyslu.

YWX/Q-010_Přístroj pro testování solné mlhy

1. Úvod
V oblastech, jako je námořní doprava, pobřežní inženýrství a průmyslová výroba, jsou kovové materiály a různé výrobky dlouhodobě vystaveny erozi v prostředí solné mlhy. Chloridové ionty v solné mlze mají silnou pronikavost, která může poškodit oxidovou vrstvu a ochranný povlak na kovových površích, spustit elektrochemické reakce, což vede k rezivění materiálu, snížení výkonu a v konečném důsledku k selhání výrobku. Statistiky ukazují, že globální ekonomické ztráty způsobené korozí v solné mlze přesahují ročně stovky miliard amerických dolarů a náklady na údržbu způsobené korozí součástí tvoří více než 30 % celkových nákladů na údržbu v automobilovém průmyslu. Tradiční testy přirozené expozice trvají měsíce nebo dokonce roky, což je obtížné pro uspokojení potřeb rychlého testování ve výzkumu a vývoji výrobků a hromadné výrobě. Komory se solnou mlhou mohou umělou simulací prostředí koroze v solné mlze urychlit proces koroze desítkykrát, čímž se v krátkém čase provede posouzení odolnosti výrobku proti korozi v solné mlze.

Jako profesionální výzkumný a vývojový pracovník a výrobce zařízení pro environmentální testování, LISUN spustil YWX/Q-010 Komora pro solnou mlhu pro řešení problematických míst v průmyslu. Díky integraci přesné regulace teploty, stabilního systému rozprašování a flexibilních zkušebních postupů dokáže toto zařízení simulovat korozní prostředí solné mlhy různé intenzity a pokrýt tak řadu testovacích potřeb, jako je neutrální solná mlha (NSS), solná mlha s kyselinou octovou (ASS) a solná mlha s kyselinou octovou a mědí urychlená (CASS). Jeho hlavní hodnota spočívá v rychlé identifikaci slabých článků v ochraně materiálů a vad v konstrukčním návrhu výrobků prostřednictvím vědecké simulace prostředí, poskytování datové podpory podnikům při výběru materiálů, optimalizaci procesů, kontrole kvality a dalších aspektech a pomoci zlepšit spolehlivost a trvanlivost výrobků v praktických aplikacích.

2 Technické principy a základní parametry LISUN YWX/Q-010 Solné rozprašovací komory
2.1 Technické zásady
Základní princip fungování LISUN YWX/Q-010 Solná mlha slouží k umělé přípravě solného roztoku (obvykle 5% roztoku chloridu sodného), jeho uložení v solankové nádrži a jeho rozprašování pod tlakem za účelem vytvoření rovnoměrného a stabilního prostředí solné mlhy v uzavřené testovací komoře. Zároveň přesně řídí parametry, jako je teplota testovací komory a teplota saturační nádrže, pro simulaci scénářů koroze v moři nebo průmyslu. Mezi její klíčové technické aspekty patří:
• Systém generování solné mlhy: Díky vysoce kvalitní konstrukci trysek je tlak rozstřiku řízen v rozmezí 0.07~0.17 MPa pomocí dvoustupňové regulace tlaku, což zajišťuje rovnoměrně jemné částice solné mlhy (o průměru 1~5 μm) a rovnoměrné usazování solné mlhy v testovací komoře se stabilní rychlostí sedimentace 1-2 ml/80 cm²/h (průměrná hodnota 16hodinového testu);
• Systém regulace teploty: Teplotu zkušební komory lze přesně nastavit v rozsahu pokojové teploty ~ +55 ℃ a teplota saturační nádrže je regulována na pokojové teplotě ~ +70 ℃. Díky technologii duální regulace teploty (mechanická ochrana proti přehřátí + elektronická ochrana proti přehřátí) je rovnoměrnost teploty ≤ 2 ℃ a kolísání ≤ ± 0.5 ℃, což zajišťuje stabilní termodynamické podmínky pro korozní reakce v solné mlze;
• Přepínání testovacích režimů: Podporuje tři testovací režimy: nepřetržitý sprej, přerušovaný sprej a programovatelný sprej. Lze přepínat mezi třemi typy testů (neutrální solný sprej (NSS), solný sprej s kyselinou octovou (ASS) a solný sprej s kyselinou octovou a mědí urychlený sprej (CASS)) podle různých standardních požadavků, simulujících konvenční mořské prostředí, kyselé průmyslové prostředí a náročné prostředí s vysokou korozí;
• Bezpečnostní ochranný systém: Je vybaven několika bezpečnostními zařízeními, jako je alarm nízké hladiny vody (aby se zabránilo suchému spalování solanky), alarm nízkého tlaku vzduchu (aby se zajistil stabilní rozstřik) a alarm přehřátí. Vnitřní stěna zkušební komory je vyrobena z korozivzdorného PP materiálu, což zabraňuje korozi zařízení, která by mohla ovlivnit výsledky testů.

2.2 Základní parametry a výkonnostní výhody
Základní parametry LISUN YWX/Q-010 Solná mlha striktně splňuje více než 20 mezinárodních a domácích norem, jako například GB/T2423.17, ASTM-B117a ISO9227. Klíčové technické parametry a srovnání s jinými modely stejné řady jsou uvedeny v následující tabulce:

Jak je uvedeno v tabulce, YWX/Q-010 Solná mlha má schopnosti středně velkého testování v klíčových parametrech, jako je objem pracovní komory (480 l) a prostor pro umístění vzorku (1000–600–300 mm), což nejen splňuje potřeby malých a středních podniků v oblasti testování hromadných vzorků, ale také umožňuje flexibilní přizpůsobení se pracovišti. Ve srovnání s ručně otevíranými modely je její kryt z nerezové oceli s plynovou pružinou pohodlnější na ovládání a snižuje náročnost práce. Jmenovitý výkon 2.5 kW vyvažuje přesnost testování a energetickou účinnost, což z ní činí preferovaný model pro průmyslovou výrobu a vědecký výzkum.
Hlavní výhodou této solné mlhy je navíc kompatibilita se standardy. Plně splňuje více než 20 mezinárodních a domácích norem, jako například GB/T2423.17, GB/T10125, ASTM-B117, a ISO9227, splňující požadavky na testování v mnoha odvětvích, včetně automobilového průmyslu, elektroniky, hardwaru a domácích spotřebičů. Výsledky testů jsou široce uznávány a srovnatelné.

3. Typické scénáře použití LISUN YWX/Q-010 Solné rozprašovací komory
3.1 Zkoušky korozní odolnosti kovových povlaků a nátěrů
Ochranné vrstvy, jako je zinkování, chromování, elektroforéza a nástřik kovových povrchů, jsou klíčovými bariérami proti korozi v solné mlze a jejich kvalita přímo určuje životnost výrobků. YWX/Q-010 Solná mlha dokáže posoudit korozní odolnost konvenčních ochranných vrstev pomocí testu neutrální solné mlhy (NSS), simulovat korozi v kyselém průmyslovém prostředí pomocí testu solné mlhy s kyselinou octovou (ASS) a rychle vyhodnotit korozní odolnost výrobků s vysokými požadavky na ochranu pomocí testu solné mlhy s kyselinou octovou a mědí urychleného testu solné mlhy (CASS).

Na příkladu průmyslu automobilových dílů byly pro test v neutrální solné mlze vybrány tři typy vzorků (žárově pozinkované šrouby, chromované dekorativní díly a plechové díly nastříkané antikorozní barvou). YWX/Q-010. Podle GB/T10125 Standardně byla teplota nastavena na 35 °C s nepřetržitým postřikem po dobu 96 hodin. Během testu bylo zařízení schopno udržet rychlost sedimentace solné mlhy v reálném čase na přibližně 1.5 ml/80 cm²/h a kolísání teploty bylo kontrolováno v rozmezí ±0.3 °C. Pravidelným sledováním stavu povrchu vzorků lze rychle identifikovat vady, jako je nedostatečná přilnavost pokovení a vynechání povlaku při postřiku – například chromované dekorativní díly vykazovaly po 72 hodinách důlkovou korozi, což naznačuje problémy s tloušťkou pokovení nebo pasivační úpravou, vyžadující optimalizaci procesu galvanického pokovování; zatímco žárově zinkované šrouby nevykazovaly po 96 hodinách žádnou zjevnou korozi, což naznačuje, že kvalita jejich ochranné vrstvy je odpovídající.

3.2 Ověřování ochranného výkonu elektronických součástek a kompletních výrobků
U elektronických součástek (jako jsou konektory, desky plošných spojů, senzory) a kompletních produktů (jako jsou venkovní svítidla, komunikační zařízení) může vniknutí solné mlhy v námořním nebo průmyslovém prostředí způsobit poruchy, jako jsou zkraty a špatný kontakt. YWX/Q-010 Komora se solnou mlhou dokáže simulovat prostředí solné mlhy při skutečném používání produktů a posoudit racionalitu návrhu jejich těsnicí konstrukce a výběru ochranných materiálů.

Například senzor pro námořní komunikaci byl podroben kompletnímu strojnímu testování v solné mlze s použitím přerušovaného režimu postřiku (8 hodin postřiku + 16 hodin stání jako cyklus, celkem 3 cykly) v souladu s IEC60068-2-11 Standard. Po zkoušce lze detekcí elektrického výkonu senzoru (jako je stabilita přenosu signálu a izolační odpor) a kombinací se stavem koroze vnitřní struktury posoudit ochranný účinek těsnicího pásku a to, zda se v vodotěsné konstrukci pláště nacházejí mezery. Pokud se na vnitřní desce plošných spojů senzoru objeví stopy koroze, znamená to, že v těsnicí struktuře jsou mezery, což vyžaduje optimalizaci procesu montáže pláště nebo výměnu těsnicích materiálů za silnější odolnost proti korozi.

3.3 Vědecký základ pro výběr materiálů a zlepšování kvality
Ve fázi výzkumu a vývoje produktu, YWX/Q-010 Solná mlha může být použita pro srovnávací testování různých materiálů nebo ochranných procesů a poskytuje datovou podporu pro výběr materiálu. Například podnik zabývající se domácími spotřebiči plánuje vyvinout venkovní klimatizační jednotky a potřebuje vybrat optimální řešení mezi dvěma kandidátskými nátěrovými materiály (materiál A a materiál B). Provedením testu solné mlhy s mědí a urychlením kyseliny octové (CASS) na vzorcích obou materiálů při nastavené teplotě 50 °C s nepřetržitým postřikem po dobu 48 hodin výsledky ukázaly, že materiál A měl na povrchu zjevné korozní skvrny, zatímco materiál B vykazoval pouze mírné zabarvení, což naznačuje, že materiál B má lepší odolnost proti korozi a lze jej použít jako preferovaný nátěrový materiál pro vnější plášť venkovní jednotky.

Zároveň lze zařízení použít i pro ověřování zlepšení kvality – pro problém nekvalifikované zkoušky solnou mlhou u šarže hardwarových dílů podnik optimalizoval parametry procesu zinkování (zvětšení tloušťky pokovení a zlepšení pasivační úpravy). Opakované testy s použitím YWX/Q-010 ukázaly, že doba odolnosti optimalizovaných vzorků vůči solné mlze se zvýšila ze 48 hodin na 96 hodin, což naznačuje, že vylepšení procesu je účinné a lze jej aplikovat v hromadné výrobě.

4. Testovací data a analýza LISUN YWX/Q-010 Solné rozprašovací komory
Pro další ověření přesnosti a praktičnosti testování LISUN YWX/Q-010 Pro zkoušku neutrální solnou mlhou (NSS) s použitím tohoto zařízení byly vybrány čtyři běžné vzorky průmyslových výrobků (žárově pozinkovaný ocelový plech, chromované díly, uhlíková ocel nastříkaná epoxidovou pryskyřicí a kompletní elektronický konektor). Zkušební norma byla v souladu s normou GB/T10125-2012, s nastavenou zkušební teplotou 35 °C, rychlostí sedimentace solné mlhy 1.5 ml/80 cm²/h a nepřetržitým postřikem po dobu 120 hodin.

Analýza dat
• Žárově zinkovaný ocelový plech (vzorek 1): Během 120hodinové zkoušky v neutrální solné mlze se objevily pouze bílé produkty koroze (rez zinku), bez červené rzi na substrátu. To naznačuje, že ochrana žárově zinkované vrstvy obětní anodou je účinná a pasivační úprava zlepšuje počáteční ochrannou kapacitu. Tento materiál lze použít v obecném námořním nebo průmyslovém prostředí;
• Chromované kování (vzorek 2): K bodové korozi došlo po 48 hodinách a ke korozi substrátu po 120 hodinách, což naznačuje, že 3μm silný chromovaný pokov má drobné defekty a nedostatečný ochranný výkon. Je nutné zvětšit tloušťku chromovaného pokovení nebo optimalizovat proces předgalvanického pokovování, aby se zabránilo pronikání chloridových iontů do pokovení.
• Uhlíková ocel nastříkaná epoxidovou pryskyřicí (vzorek 3): Po 120 hodinách se na okraji povlaku objevilo pouze mírné deformace bez koroze, což naznačuje, že epoxidový povlak má vynikající odolnost proti korozi. Slabým článkem ochrany je však přilnavost hran a je nutné zlepšit proces stříkání (například předúpravou hran a zvýšením tloušťky povlaku);
• Kompletní elektronický konektor (vzorek 4): Elektrický výkon byl po 120hodinovém testu normální, bez vnitřní koroze, což naznačuje, že kombinovaná konstrukce pláště z hliníkové slitiny a silikonového těsnění účinně odolává vniknutí solné mlhy a celková ochranná konstrukce splňuje požadavky pro venkovní použití.

Výše uvedené testovací údaje ukazují, že LISUN YWX/Q-010 Solná mlha dokáže přesně zachytit ochranné vady různých vzorků se stabilními a opakovatelnými výsledky testů, což poskytuje spolehlivý kvantitativní základ pro hodnocení kvality materiálu a optimalizaci návrhu produktu.

5. závěr
Jako zařízení pro simulaci prostředí vyvinuté společností LISUN konkrétně pro testování odolnosti proti korozi, YWX/Q-010 Solná sprejová komora Realizuje rychlé posouzení odolnosti kovových povlaků, nátěrů, elektronických součástek a kompletních výrobků proti korozi v solné mlze přesnou simulací prostředí koroze v solné mlze. Jeho hlavní výhody se odrážejí v: za prvé, silné kompatibilitě se standardy, která splňuje více než 20 mezinárodních a domácích norem a výsledky testů jsou široce uznávány; za druhé, přesných technických parametrech s teplotní rovnoměrností ≤2 ℃ a stabilní rychlostí sedimentace v solné mlze 1-2 ml/80 cm²/h, což zajišťuje vědeckou přesnost zkušebních dat; za třetí, širokých aplikačních scénářích, které splňují potřeby výběru materiálů, výzkumu a vývoje produktů a kontroly kvality v různých odvětvích.

Tato solná komora, ověřená praktickými testovacími případy, dokáže rychle identifikovat vady ochrany materiálu a zranitelnosti konstrukčního návrhu výrobků, což podnikům poskytuje silnou podporu při snižování rizik selhání výrobků způsobených korozí a zvyšování spolehlivosti výrobků. S neustálým zlepšováním požadavků na odolnost výrobků proti korozi v odvětvích, jako je offshore inženýrství a venkovní zařízení, se solné komory stanou klíčovým zařízením v systému kontroly kvality. LISUN YWX/Q-010Očekává se, že díky svému vynikajícímu výkonu a vysoké nákladové efektivitě získá širší uplatnění v malých a středních podnicích a vědeckovýzkumných institucích.