7 minute read
Optimera din aluminiumprodukt genom cyklisk korrosions provning
Text av Stefan Gustafsson Ledell, vd Cotec Labs
Visste ni att den årliga kostnaden för skador som hänförs till korrosion räknas till 3–4 % av ett lands BNP? Hur mycket skulle ni betala för en lastbil som rostade sönder på 3 år? Korrosion kan åsamka stora skador på produkter som vi dagligen använder, minska produktens livslängd, och påverka produktens prestanda. Därför är det väldigt viktigt att kontinuerligt testa sin produkts- eller processprestanda utifrån olika klimat och andra angrepp som ytan utsetts för.
Det finns många olika typer testmetoder för att utvärdera korrosionsbeständigheten och andra ytegenskaper på ytbehandlingar. Val av test är beroende av material, syfte med provningen och vilken typ av miljö produkten ska testas emot. Vanliga typer av yttester är salt spray, luftfuktighet, vatten, vidhäftning och cyklisk korrosionsprovning.
Genom att utsätta en ytbehandlad produkt för ett visst klimat under en specifik tid, kan ytans funktionalitet och kvalitet kontrolleras.
Alltså – genom att simulera en produkt för verkliga förhållanden i rätt typ av test, ökar produktens livslängd, minskar kassationerna och såklart ökar lönsamheten. MEN, vilka metod passar bäst för vilket material och kravställning?
Vad ska jag välja för testmetod?
Det viktigaste är att vara ärligt mot sig själv när det kommer till val av test metod. Det finns metoder som är alltifrån enkla till avancerade, från billiga till dyra, och metoder som är mer vanliga än andra. Men utgå alltid från syftet med provningen och vilken kvalitet/krav som produkten ska tåla/utsättas för. Fråga dig själv – hur kan jag testa min produkt på bästa sätt för att efterlikna verkliga förhållanden? Är 5 % saltdimma och en temperatur på 35 °C ett klimat min produkt utsätts för eller blir produkten ibland blöt, torr, varm, kall? Vilken luftfuktighet utsätts den för? Är klimatet konstant eller varierar klimatet? Är produkten beroende av årstiderna?
Exempelvis kan en produkt som används i torra förhållanden under dagtid korrodera på grund av den kondens som ansamlas på natten, vilket är ett bevis på att tester av cyklisk karaktär oftast är mer verklighetsnära än konstanta tester.
Därför fungerar oftast cykliska metoder bättre när produkten ska kvalitetssäkras mot en viss kravnivå. Konstanta testar funkar bäst vid processverifiering där exempelvis olika processparametrar jämförs med varandra.
Olika testmetoder för aluminium
Det finns många olika testmetoder som används inom industrin för att testa produkter och dess känslighet mot exempelvis korrosion. Det finns båda nationella (SS, ASTM), internationella (ISO) och företagsspecifika testmetoder (Scania, Volvo, Ford).
När det gäller atmosfärisk korrosion finns det i allmänhet två typer av testmetoder, konstanta metoder och cykliska metoder. De tester som är mest utbredda i världen är konstanta metoder, framförallt olika typer av saltspray-tester. De har oftast kortare provningstid och kräver enklare utrustning. Cykliska tester är framförallt framtagna för att simulera verkliga förhållanden. Dessa provningstider är oftast längre och kräver mer av provningslabbet.
Konstanta tester
Den vanligaste metoden kallas för Neutral Salt Spray eller NSS test. Den finns som ISO standard, ISO 9227 eller en variant av denna, ASTM B117, som är en amerikansk standard.
Normalt används dessa standarder med ren saltdimma men för aggressivare test finns det varianter med ättika (AASS) och koppar (CASS). Konstanta metoder finns även med konstant fuktighet, exempelvis ISO 6270-1/2. Fördelarna med konstanta metoder är att de är enkla, normalt en kortare provningstid och det går enkelt att hitta den svagaste punkten i en provning. Dock är inte repeterbarheten den bästa och det är svårt att prediktera resultatet utifrån verkliga förhållanden. Metoderna används framförallt för att jämföra processer eller parametrar mot varandra. Konstanta metoder är inte optimala för aluminium produkter även om många kravställare använder dessa metoder. Anledningen är det är svårt att se någon effekt av provningen på grund av lågt PH-värde, vilket försvårar korrosionsförloppet.
Cykliska metoder
Det flesta cykliska korrosionstester är utvecklade för och av fordonsindustrin. Däremot går de såklart att applicera på många andra branscher.
Det är till och med så att många andra branscher vill använda sig av fordonsstandarder eftersom de är verifierade mot verkligheten. Exempel på metoder som är utvecklade av fordonstillverkare är VW1210, Volvo 423-0014, Scania STD4319 och Ford L476. Dessa tester utsätter provet för omväxlande våta och torra förhållande samt exponering av salt och i vissa fall försurning. Fördelen med cykliska metoder är framförallt att de är verifierade mot verkligheten, och nackdelen är att många metoder kräver specialkammare. De flesta tillverkare säger sig kunna utföra de flesta cykliska metoder, men detta är en ”sanning med modifikation”. Kontroll av provningsparametrarna och att säkerhetsställa att provningsförhållandena är likvärdiga utmed hela provningsytan varierar hos en del kammartillverkare.
För målad aluminium används normalt den metod som kallas ACTII. Den finns som fordonsstandard för exempelvis Scania (STD4445), Volvo Cars (VCS 1027, 1449) och Ford (L467), men används även för tunga fordonsindustrin. Det som skiljer ACTII mot exempelvis andra testmetoder, är att den innehåller fler våta perioder och längre upptorkningstider, vilket har verifierats tydligt i fältprover. En variant på ACT cykeln är VDA 233-102 (även kallad new VDA) som är en tysk standard som används av flera fordonstillverkare. Den innehåller även ett fryssteg och har visat sig lämplig för aluminiumprodukter. Anodiserad aluminium som inte har målats eller har någon annan beläggning testas också genom ACTII eller nVDA cykeln. Det finns även andra metoder för att mäta en anodiserad produkts korrosionsmotstånd, exempelvis mätning av tätheten i ytskiktet, vilket kan göras genom tjocklekhetsmätning eller elektrisk ledningsförmåga.
Varför välja cyklisk korrosionsprovning?
Cyklisk korrosionstestning (CCT) är en typ av accelererad testmetod som utsätter komponenten för cykler av saltspray, fuktighet, temperatur eller andra miljöförhållanden. Det finns många fördelar med att använda en cyklisk testmetod, exempelvis,
1. Simulering av verkligheten.
Dessa metoder har i större utsträckning jämförts med verkliga tester och därför simulerar de naturliga miljöförhållandet på ett bättre sätt.
2. Tidsbesparande.
Cykliska metoder kan påskynda test processen jämfört med test på plats eller SCAB (test i verkliga miljöer). Dels är test i verkliga miljöer tidskrävande, och genom att använda en mer verifierad testmetod kan antalet tester minskas.
3. Kostnadseffektivt.
Genom att påskynda korrosionsprocessen kan cyklisk korrosionsprovning snabbt belysa eventuella svagheter i material eller beläggningar, vilket kan minska behovet av kostsamma omkonstruktioner eller ännu värre, fel på fält.
4. Standardisering.
Cyklisk korrosionsprovning utförs ofta i enlighet med in- dustristandarder, vilket ger en standardiserad testmetod som kan användas för att jämföra prestanda hos olika material och beläggningar.
Det finns en teknisk rapport, utgiven av SIS, som heter SIS-ISO/TR 16335:2013, som beskriver vilka metoder som lämpar sig bäst för olika miljöer, material och beläggningar, se exempel nedan.
Ska jag testa plåtar eller verkliga produkter?
Det finns både för- och nackdelar med att testa plåtar jämfört med verkliga produkter. Det som är viktigt att tänka på är att testas plåtar erhålls oftast bättre resultat än vad som är möjligt i verkligheten.
Däremot är det en bra metod för att verifiera sin process eller att exempelvis jämföra olika processer eller beläggningar mot varandra. Testas en verklig produkt kan de svagaste punkterna oftast upptäckas t ex vid kanter eller ihåligheter. En bra strategi kan vara att börja med att testa plåtar för att ”trimma” in sin process för att sedan verifiera produkten.
Slutsats
Ska du ta med dig något från denna artikel så är det att aktivt välja testmetod efter de krav som du har på din produkt. Testa kontinuerligt för att skapa en stabil process med hög kvalitet. Välj en cyklisk testmetod, anpassad för material, krav och ytbeläggnings, förslagsvis ACTII eller nVDA för aluminium.
Cotech Labs
Cotec Labs är ett Globalt Test Center som är specialiserad på korrosionstester och ytanalyser. Med ett primärt fokus på industri- och fordonskrav stöder Cotec Labs kunder över hela världen. Statusen som godkänd OEM-testleverantör för ledande företag som Volvo Cars, Volvo AB, Ford, Scania, IKEA, Husqvarna och Mercedes Benz garanteras högsta kvalitet i alla Cotec:s tester.
