Evo­lu­ti­on der Kor­ro­si­ons­tests

Korrosion befällt tagtäglich Bauteile in und an Autos, Windkraftanlagen oder Brücken. Umso wichtiger ist eine auf die Anforderungen spezialisierte Oberflächenbeschichtung. Um die Belastungen von verbauten Teilen vorab zu simulieren, gibt es verschiedene Prüfungen, die die Bauteile und deren Schutzschichten auf Herz und Nieren testen.

In der Praxis – und teilweise von Teileherstellern gefordert – kommen diverse Labor-Prüfverfahren zur Anwendung, die sich in zwei Kategorien einteilen lassen: Kurzzeittests und Langzeittests. Zu den Kurzzeit-Prüfverfahren gehören Konstantklimatests oder Klimawechseltests. Diese simulieren über eine bestimmte, kurze Zeit hinweg die alltäglichen Belastungen und berücksichtigen dabei unterschiedliche Parameter wie Temperatur und Luftfeuchte oder Trocken- und Belastungsphasen.

Neben diesen gängigen Prüfverfahren hat die Automobilindustrie teilweise eigenständige Prüfverfahren zum Test der Korrosionsbeständigkeit entwickelt. Dazu zählt zum Beispiel der Ingolstädter Korrosions- und Alterungstest (INKA) von Audi oder der MEKO-Test von Mercedes. Auch hier werden in unterschiedlichen Phasen verschiedene Belastungen simuliert.

Neben den Kurzzeittests gibt es auch Langzeittests. Diese Freibewitterungsversuche lassen sich an Land oder zu Wasser durchführen und demonstrieren über Jahre hinweg das realitätsgetreue Korrosionsverhalten von Bauteilen und deren Oberflächenbeschichtung. Extreme Windgeschwindigkeiten, starke Temperaturschwankungen, UV-Strahlung, Luftfeuchtigkeit und teilweise Salzwasser belasten die ausgelagerten Komponenten. Freibewitterungsversuche unterscheiden sich ganz wesentlich von den Kurzzeittests, weil sie nicht im Labor, sondern in der realen Umgebung der Bauteile durchgeführt werden.

 

smallRetina 07:35:42 mediumAlias 07:35:42 large 07:35:42 xlarge 07:35:42

Neben den Kurzzeittests gibt es auch Langzeittests. Diese Freibewitterungsversuche lassen sich an Land oder zu Wasser durchführen und demonstrieren über Jahre hinweg das realitätsgetreue Korrosionsverhalten von Bauteilen und deren Oberflächenbeschichtung. Extreme Windgeschwindigkeiten, starke Temperaturschwankungen, UV-Strahlung, Luftfeuchtigkeit und teilweise Salzwasser belasten die ausgelagerten Komponenten. Freibewitterungsversuche unterscheiden sich ganz wesentlich von den Kurzzeittests, weil sie nicht im Labor, sondern in der realen Umgebung der Bauteile durchgeführt werden.

Welche Bedeutung die Testvarianten für einen Materialhersteller haben und wie sie im Alltag umgesetzt werden, erfahren wir von Corrosion Expert Florian Feldmann, Product Engineer bei Dörken.

Welche Korrosionstests werden bei Dörken gemacht?
Florian Feldmann: 
Um eine möglichst große Varianz von Umweltbelastungen abzubilden, führen wir sowohl die Kurzzeittests im Labor als auch Langzeittests in Form von Freibewitterungsstudien im Außenbereich durch. Zu den Kurzzeittests gehören z. B. der Salzsprühnebeltest DIN EN ISO 9227 oder Kondensklimatest DIN EN ISO 6270-2. Beides sind Konstantklimatests, aber mit unterschiedlichen korrosiven Atmosphären. Außerdem führen wir eine Vielzahl an Klimawechseltests für unterschiedliche Automobilisten durch. Im Bereich der Langzeittests laufen derzeit von Dörken – häufig in Zusammenarbeit mit unterschiedlichen Universitäten – mit Freibewitterungsstudien auf Helgoland, auf der Offshore-Plattform FINO II in der Ostsee, in Wien, Palavas (Frankreich) und auch in Herdecke nahe dem Firmensitz.

Welche Bauteile testen Sie bei Dörken?
Florian Feldmann: 
Das variiert: Wir testen Standardteile, aber auch spezielle Kundenteile. Das geht von kleinsten Schrauben über Bleche bis hin zu Großbauteilen aus den verschiedensten Branchen mit den unterschiedlichsten Korrosionsanforderungen. Wir beschichten die Bauteile vorher mit unterschiedlichen Beschichtungssystemen von Dörken sowie Referenzsystemen. Zudem versehen wir sie meist auch mit einer mechanischen Vorbelastung wie z. B. mit einem Ritz oder Steinschlag oder mit einer thermischen Vorbelastung, um das Korrosionsverhalten bei bereits vorbeschädigten Teilen zu simulieren. Durch die Vorbelastung erhalten wir ein sehr komplexes Gesamtbild über das Korrosionsverhalten der Oberfläche. In regelmäßigen Abständen erfolgen dann (Foto-)Dokumentationen sowie Ergebnisauswertungen der Versuchsreihen.

Apropos Vergleich: Lassen sich die Korrosionstests im Labor mit denen in der Freibewitterung vergleichen?
Florian Feldmann:
 Eine Vergleichbarkeit der Testergebnisse ist schwierig und teilweise gar nicht möglich, weil einfach höchst unterschiedliche Bedingungen in den Prüfverfahren herrschen. Aufgrund der unterschiedlichen Umgebungsbedingungen erfolgen unterschiedliche Korrosionsmechanismen. Je nach Test variiert hier z. B. die Temperatur, Feuchtigkeit oder Elektrolyt. Gleichzeitig können die Laborprüfungen die alltäglichen Belastungen der Bauteile nur simulieren und nie in ihrer ganzen Komplexität abbilden, so dass sie auch nicht mit den Freibewitterungstests vergleichbar sind.

Gibt es ein bevorzugtes Prüfverfahren?
Florian Feldmann:
 Beide Prüfvarianten – Labor-Prüfverfahren sowie Freibewitterungsversuche – haben absolut ihre Berechtigung. Die Labor-Prüfungen sind genormt und haben eine verhältnismäßig kurze Dauer. Typische Anforderungen z. B. aus der Automobilindustrie bewegen sich zwischen 240-1500 Stunden im Salzsprühnebeltest nach DIN EN ISO 9227. Sie sind zudem von vielen Teileherstellern gefordert. Für uns ist es dementsprechend notwendig, diese Tests durchzuführen und die Anforderungen zu erfüllen. Gleichzeitig möchten wir auch wissen, wie das Korrosionsverhalten der Bauteile in der realen Umgebung aussieht – auch über einen deutlich längeren Zeitraum hinweg. Deshalb machen wir die Freibewitterungsversuche. Grundsätzlich liefern uns aber beide Verfahren zahlreiche Erkenntnisse zur Bewertung und Optimierung der Korrosionsbeständigkeit der Oberflächenbeschichtung und damit der Bauteile selbst.  Auch wenn wir die Tests nicht immer in Korrelation setzen können, helfen uns die Ergebnisse sehr, um die Leistungsfähigkeit unserer Beschichtungen einschätzen zu können.

Werden in der Außenbewitterung immer die gleichen Bauteile ausgelagert?
Florian Feldmann: 
Grundsätzlich nicht. Allerdings haben wir eine Testreihe gestartet, bei der die gleichen Bauteile auf der FINO II in der Ostsee, in Wien, Herdecke und Frankreich ausgelagert werden. Unterschiedliche Klimata ergeben eine unterschiedliche Korrosivität. Diese Testreihe gibt uns also die hervorragende Möglichkeit, das Korrosionsverhalten unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen zu vergleichen: Wie reagiert die Oberfläche eines Bauteils auf die eher ländliche Umgebung in Herdecke im Vergleich zur Großstadt Wien, im Vergleich zum maritimen Klima auf Helgoland, im Vergleich zum warmen maritimen Klima in Südfrankreich?

smallRetina 07:35:43 mediumAlias 07:35:43 large 07:35:43 xlarge 07:35:43

Dieser Fachartikel ist auch im internationalen Magazin IPCM® Protective Coatings erschienen. Den Beitrag können Sie hier im original nachlesen