La verifica della resistenza alla corrosione è un requisito essenziale per l'hardware navale, l'hardware industriale, le finiture superficiali metalliche, gli alloggiamenti dei connettori, i componenti elettroplaccati, le valvole e l'hardware automobilistico rivestito. In tali applicazioni, il processo di corrosione non ha un effetto immediato; si sviluppa lentamente a causa della combinazione di umidità atmosferica, contaminanti ionici e ossigeno. Per lunghi periodi di tempo e in condizioni di esposizione controllata, un camera di prova a nebbia salina Permette lo sviluppo del naturale meccanismo di corrosione e la densità della nebbia prodotta è costante. La consistenza della nebbia mantenuta per diverse ore diventa la base per una corretta prestazione predittiva.
Contrariamente ai test ambientali tradizionali, i test in nebbia salina richiedono una distribuzione omogenea delle particelle di sale in modo che tutte le superfici dei campioni ricevano carichi corrosivi uguali. L'incoerenza della densità della nebbia si traduce in risultati contrastanti: le parti in prossimità dell'ugello di nebulizzazione possono corrodersi più rapidamente rispetto alle parti ai bordi della camera. Una camera controllata, di conseguenza, non incorpora alcun bias di localizzazione e l'affidabilità scientifica è garantita. La stabilità è di particolare importanza per finiture superficiali come il confronto di diverse finiture superficiali, vernici termoindurenti, strati di zinco, finiture anodizzate o finiture chimiche multistrato.

Concetto fondamentale della generazione di nebbia all'interno della camera

L'aria pressurizzata si combina con una soluzione di cloruro di sodio 2.0 M (molare) quando la camera inizia a formare nebbie saline. Il meccanismo di formazione della nebbia non è semplicemente un'atomizzazione, ma una trasformazione selettiva del liquido in piccole particelle di dimensioni simili che possono rimanere sospese nell'aria abbastanza a lungo da depositarsi uniformemente nell'atmosfera. Questo perché il corretto raggiungimento della nebbia dipende dalla pressione dell'aria, dalla geometria dell'ugello, dalla purezza della salamoia, dalla temperatura della soluzione, dalla stabilità della concentrazione di solubilità e dalla risonanza delle tubazioni di atomizzazione. Un'aria troppo secca forma cluster di particolato non uniformi, mentre un'aria troppo umida influenza la velocità di sedimentazione.
In un laboratorio di nebbia salina adeguatamente costruito, la nebbia si deposita lentamente in una camera opportunamente progettata. Questo elimina un'elevata deposizione nell'ugello e una bassa deposizione all'estremità opposta. Per garantire tale equilibrio, il flusso d'aria viene aggiunto a intervalli controllati che assicurano la saturazione della distribuzione della nebbia. Qualsiasi irregolarità in questo intervallo altera il livello di corrosione e interferisce con le tempistiche di valutazione del rivestimento.

Ruolo della temperatura di condizionamento interna

Uno studio accurato della corrosione richiede temperature omogenee, poiché le variazioni di temperatura influenzano la velocità delle reazioni ioniche. Per questo motivo, sia la temperatura dell'aria interna che quella della soluzione vengono stabilizzate nella stessa camera. La soluzione di cloruro di sodio contenuta nel serbatoio è già preriscaldata, in modo che le goccioline di nebbia che escono dall'ugello presentino un comportamento termico simile quando si condensano sui campioni.
L'anomalia di temperatura causa un'interpretazione errata, in particolare per i pannelli verniciati o rivestiti a polvere. Alcuni rivestimenti resistono maggiormente alla diffusione della corrosione in presenza di gradienti di temperatura costanti, mentre altri resistono alla corrosione limitata all'insorgere di variazioni dei livelli di umidità. Queste proprietà sono determinate dai produttori in condizioni di esposizione in camera controllata.
I sistemi di riscaldamento nelle camere di livello industriale sono isolati termicamente dall'armadio esterno in modo che la perdita termica esterna non abbia alcun impatto sull'equilibrio interno.

Concentrazione della soluzione e neutralità delle goccioline

Per garantire l'uniformità della corrosione, è necessaria la stabilità della concentrazione. Un test medio in nebbia salina utilizza normalmente NaCl a determinate percentuali. Il monitoraggio è necessario su base giornaliera, poiché l'evaporazione modifica leggermente i valori al variare della concentrazione. Una camera adeguata può escludere un'evaporazione irragionevole attraverso il controllo della temperatura della salamoia e la chiusura delle vie di passaggio del vapore. Nei progetti di qualità inferiore, si verificano variazioni significative nelle variazioni di concentrazione salina e nell'aggressività della nebbia.
La neutralità delle goccioline richiede che queste non siano anisotrope in termini di trasporto chimico. La corrosione varia in base alle variazioni del pH. Secondo i prodotti zincati, una delle cause della formazione di ruggine bianca è la differenza di pH. Allo stesso modo, le finiture cromate sottili acquisiscono prima punti di ossidazione scura, in un ambiente più acido. Le condizioni di pH costante consentono agli ingegneri di effettuare un confronto scientifico delle formulazioni dei rivestimenti. LISUN fornisce la migliore camera per prove di nebbia salina.

Assorbimento della nebbia

Nei casi in cui la densità della nebbia è costante, lo spessore della corrosione si sviluppa a velocità prevedibili. La velocità di deposizione, tuttavia, non dipende semplicemente dalla concentrazione delle goccioline, ma dipende fortemente dall'orientamento del campione. I pannelli verticali non trasportano lo spruzzo come i pannelli di spruzzatura montati orizzontalmente. Anche le camere in acciaio inossidabile necessitano di portacampioni distanziati in modo così accurato da evitare che il deflusso del liquido dai campioni più alti contamini le aree dei campioni più bassi.
Le posizioni di montaggio interne garantiscono che nessun campione venga oscurato da un altro campione, consentendo un'analisi uniforme della corrosione. Il design delle camere acustiche garantisce l'erogazione di una bassa velocità nella nebbia per evitare distorsioni direzionali, ma al tempo stesso sufficientemente attiva da trattenere la sospensione di aerosol.

Importanza della stabilità della nebbia a lunga durata

A seconda delle specifiche, il test di corrosione può durare fino a 36 ore, 72 ore, 240 ore o persino 1000 ore. Durante questi periodi prolungati, si verificano usura meccanica delle apparecchiature utilizzate per generare i mog, sedimentazione delle soluzioni, incrostazioni dell'ugello e deviazione dell'aria. Questo problema viene risolto mediante una camera di prova a nebbia salina uniforme, un ciclo automatico di lavaggio degli ugelli, la stabilizzazione della pompa pressurizzata e, in alcuni modelli, un bypass per il ricircolo della soluzione.
Il valore del ricircolo non dovrebbe inquinare i valori di concentrazione. Piuttosto, mantiene la costanza della distribuzione delle nebbie anche al variare dell'umidità esterna. Altri sistemi più sofisticati utilizzano la deumidificazione dell'aria di reintegro per pulire la camera, assicurandosi che non si condensi sulle pareti della camera, bensì sulle superfici dove dovrebbe verificarsi la corrosione.

Dinamica del controllo della pressione dell'aria

La generazione di nebbie è associata a determinati valori di pressione dell'aria, che non dovrebbero variare durante i test. L'utilizzo di una bassa pressione dell'aria produce gocce di grandi dimensioni che si depositano immediatamente. L'elevata pressione genera particelle molto fini che richiedono un tempo di permanenza in aria eccessivo. Il bilanciamento tra le due aree dinamiche può essere utilizzato per garantire che lo spessore della deposizione sia in linea con gli standard certificati di corrosione.
Nei sistemi moderni, il flusso d'aria è costantemente monitorato da regolatori di feedback per eliminare valori di pressione variabili. L'aria compressa viene filtrata dal controllo dell'umidità e quindi miscelata con salamoia per evitare condensazioni anomale.

Monitoraggio della nebbia

I laboratori vengono utilizzati per confermare preventivamente la densità delle nebbie mediante una serie di piastre di campionamento. Queste piastre accumulano la velocità di deposizione dei sali durante un periodo di controllo. Il risultato fornisce valori di deposizione della massa della nebbia. La calibrazione garantisce che le condizioni nelle camere reali siano conformi agli standard industriali e, pertanto, che vi sia un andamento della corrosione prevedibile.
La calibrazione viene eseguita periodicamente non solo all'inizio del test, ma anche in altri momenti durante il ciclo lungo. I tecnici monitorano anche la perdita di peso dei campioni durante i test per garantire l'aspetto della corrosione. Questa elevata tracciabilità crea fiducia nell'analisi comparativa tra i fornitori di rivestimenti.

Figura: Camera di prova a nebbia salina

Costo del test in nebbia salina

Il confronto tra le specifiche e le aspettative di budget è un importante obiettivo aziendale per le organizzazioni che esaminano vari modelli, poiché il tempo di esposizione influisce sui costi operativi del laboratorio. Altri confrontano i dati in base al prezzo del test in nebbia salina, senza ricordare che solo il prezzo non può essere utilizzato per definire l'accuratezza delle valutazioni. Il costo reale risiede nel fatto che la stabilità della densità della nebbia è a lungo termine, l'architettura degli ugelli è progettata senza alcuna necessità di manutenzione e i moduli di riscaldamento devono durare a lungo.
Con il tempo, il sistema di bassa qualità subirà variazioni nella concentrazione di nebbia, rendendo necessaria la ripetizione dei test. Ripetere i test su reti di lotti campione può spesso costare più della differenza di prezzo tra progetti di qualità inferiore e progetti di laboratorio in prima istanza.

Conclusione

Un efficiente camera di prova a nebbia salina Con una concentrazione di nebbia costante, una concentrazione di goccioline costante e una deposizione ionica costante, i campioni si corroderanno in modo uniforme su tutto il campione. La vera affidabilità della valutazione può essere osservata quando temperatura, purezza della soluzione e precisione di pressione e saturazione della nebbia sono le stesse. Nelle situazioni in cui le prestazioni del rivestimento, l'efficacia della sigillatura, la stabilità del substrato metallico, l'adesione della placcatura o l'effetto post-trattamento vengono studiati in laboratorio, il parametro più significativo sarà il controllo della nebbia.
Utilizzare il prezzo del test in nebbia salina come mero criterio di selezione, senza controlli tecnici, si tradurrà in scarsa coerenza e basse correlazioni tra i dati di laboratorio e il ciclo di vita effettivo dell'applicazione. Le camere ad alta stabilità consentono di trasformare i risultati della corrosione in documentazione tecnica, anziché in disparità sperimentali, migliorando la validazione della formulazione e prevedendo una valutazione sostenibile.