งานวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ห้องทดสอบเกลือในการทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุ

นามธรรม:
การกัดกร่อนจากละอองเกลือเป็นสาเหตุสำคัญของความเสียหายของวัสดุในสภาพแวดล้อมทางทะเล ชายฝั่ง และอุตสาหกรรม ห้องทดสอบละอองเกลือ (salt spray test chamber) ซึ่งเป็นอุปกรณ์จำลองสภาพแวดล้อมหลักสำหรับการจำลองการกัดกร่อนแบบเร่งปฏิกิริยา สามารถจำลองสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนในบรรยากาศที่มีเกลือภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการ และประเมินความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบโลหะ สารเคลือบอินทรีย์ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้อย่างรวดเร็ว LISUN โดยใช้เครื่องทดสอบการกัดกร่อนด้วยละอองเกลือ YWX/Q‑010 เป็นวัตถุวิจัย บทความนี้จะอธิบายหลักการทำงาน ลักษณะโครงสร้าง และพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญของห้องทดสอบละอองเกลือ จัดเรียงมาตรฐานการทดสอบทั้งในและต่างประเทศที่อุปกรณ์นี้ใช้งาน วิเคราะห์สถานการณ์การใช้งานจริงในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า การแปรรูปฮาร์ดแวร์ การเคลือบผิว พลังงานใหม่ และอุตสาหกรรมอื่นๆ และอภิปรายถึงวิธีการที่อุปกรณ์เสริมช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการทดสอบ งานวิจัยนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเลือกใช้เครื่องทดสอบดังกล่าว การทดสอบความต้านทานการกัดกร่อน อุปกรณ์และการทดสอบการพ่นละอองเกลือ

ฮิต: ความรู้เบื้องต้น

โลหะและสารเคลือบป้องกันจะเกิดการกัดกร่อนจากละอองเกลือในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ไอออนคลอไรด์จะแทรกซึมเข้าไปในชั้นป้องกันและกระตุ้นการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ส่งผลให้ชิ้นส่วนเป็นสนิม สารเคลือบพองและหลุดลอก เกิดไฟฟ้าลัดวงจร และการสัมผัสที่ไม่ดีของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งลดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์และเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยในการใช้งานโดยตรง การทดสอบการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติใช้เวลานาน ตั้งแต่หลายเดือนถึงหลายปี และไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์และการตรวจสอบคุณภาพจำนวนมากได้ ห้องทดสอบเกลือ หรือที่เรียกว่าเครื่องทดสอบการกัดกร่อนจากละอองเกลือ จำลองสภาพแวดล้อมละอองเกลือในทะเลและอุตสาหกรรมเพื่อเร่งกระบวนการกัดกร่อน สามารถระบุข้อบกพร่องของชั้นป้องกันและจุดอ่อนด้านการออกแบบโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ได้ภายในระยะเวลาอันสั้น และได้กลายเป็นอุปกรณ์ทดสอบที่จำเป็นสำหรับห้องปฏิบัติการด้านความน่าเชื่อถือ

การขอ LISUN เครื่องทดสอบการกัดกร่อนด้วยละอองเกลือ YWX/Q‑010 เป็นห้องทดสอบการกัดกร่อนด้วยเกลือที่ออกแบบมาสำหรับการทดสอบชิ้นงานขนาดกลางถึงขนาดใหญ่แบบเป็นชุด รองรับโหมดการทดสอบหลักสามโหมด ได้แก่ การพ่นละอองเกลือแบบเป็นกลาง (NSS) การพ่นละอองเกลือด้วยกรดอะซิติก (AASS) และการพ่นละอองเกลือด้วยกรดอะซิติกที่เร่งด้วยทองแดง (CASS) เป็นไปตามมาตรฐาน GB ของจีน รวมถึงมาตรฐานสากล ISO, ASTM และ IEC 

2 หลักการพื้นฐานของการทดสอบการกัดกร่อนด้วยละอองเกลือสำหรับห้องทดสอบเกลือ

การกัดกร่อนจากละอองเกลือโดยพื้นฐานแล้วเป็นการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี โซเดียมคลอไรด์ในอากาศจะแตกตัวเป็นไอออนคลอไรด์ ซึ่งจะเกาะติดกับพื้นผิววัสดุและก่อตัวเป็นฟิล์มของเหลวอิเล็กโทรไลต์นำไฟฟ้า ด้วยขนาดโมเลกุลที่เล็กและความสามารถในการแทรกซึมสูง ไอออนคลอไรด์สามารถทำลายฟิล์มพาสซิเวชันบนพื้นผิวโลหะและแทรกซึมเข้าไปในรูพรุนขนาดเล็กในชั้นชุบและสารเคลือบ ทำให้เกิดการละลายแบบแอโนดของโลหะพื้นฐานและจุดสนิม ซึ่งจะขยายความเสียหายจากการกัดกร่อนต่อไป

ห้องทดสอบเกลือจำลองสภาพแวดล้อมการพ่นเกลือที่ควบคุมได้ สารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่มีความเข้มข้นที่กำหนดจะถูกพ่นเป็นละอองเกลือละเอียดโดยหัวฉีดที่ขับเคลื่อนด้วยอากาศอัดที่ถูกทำให้ร้อนและกรองในถังปรับความอิ่มตัว อุณหภูมิและอัตราการตกตะกอนของละอองเกลือจะคงที่ภายในห้องปิด อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเร่งปฏิกิริยาการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเพื่อให้สามารถทดสอบแบบเร่งด่วนได้ โหมดการพ่นอย่างต่อเนื่องและโหมดการพ่นแบบไม่ต่อเนื่องที่ตั้งโปรแกรมได้จะจำลองสภาวะการพ่นเกลืออย่างต่อเนื่องหรือสภาวะการทำงานจริงที่เปียกและแห้งสลับกัน สามารถเปรียบเทียบและประเมินความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุและกระบวนการพื้นผิวที่แตกต่างกัน เพื่อระบุตำแหน่งที่อ่อนแอในการป้องกันและข้อบกพร่องในการออกแบบ

YWX/Q-010_เครื่องทดสอบสเปรย์เกลือ

3 โครงสร้างและพารามิเตอร์ทางเทคนิคของ LISUN ห้องทดสอบเกลือ YWX/Q‑010

ห้องทดสอบความเค็ม YWX/Q‑010 ผลิตขึ้นจากแผ่น PP ทนการกัดกร่อนนำเข้าแบบชิ้นเดียวโดยไม่มีรอยเชื่อมเพื่อป้องกันการรั่วไหลของสารละลายเกลือและการกัดกร่อนของตู้ ติดตั้งด้วยชุดควบคุมอุณหภูมิความแม่นยำสูงและระบบฉีดพ่นอัตโนมัติ ฝาปิดแบบสปริงแก๊สสแตนเลสช่วยลดความยุ่งยากในการเปิดประตูขนาดใหญ่ มีโมดูลเตือนภัยหลายแบบในตัว ได้แก่ สัญญาณเตือนน้ำหมด สัญญาณเตือนอุณหภูมิสูงเกินสองระดับ และสัญญาณเตือนแรงดันอากาศต่ำ ตัวจับเวลาทดสอบมีช่วงตั้งแต่ 0 ชั่วโมงถึง 9999 ชั่วโมงเพื่อรองรับการทำงานต่อเนื่องในระยะยาว

พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญของห้องทดสอบความเค็มนี้แสดงไว้ในตารางที่ 1:

ตารางที่ 1 พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญของ LISUN ห้องทดสอบเกลือ YWX/Q‑010

สำหรับอุปกรณ์เสริมเพิ่มเติม ห้องทดสอบเกลือนี้ต้องใช้เครื่องอัดอากาศเพื่อการจ่ายอากาศที่เสถียร รุ่นที่แนะนำคือเครื่องอัดอากาศ LS‑EU800W2‑55L สำหรับการติดตั้งภายในห้องปฏิบัติการแบบปิด หน่วยบำบัดก๊าซเสียจากการพ่นเกลือ YWX/Q‑ETD เป็นอุปกรณ์เสริม โดยใช้กระบวนการล้างด้วยการพ่น การกรองแบบหลายชั้น และการดักจับละอองด้วยตาข่ายลวด เพื่อทำให้ก๊าซเสียจากการพ่นเกลือและกรดเป็นกลาง โดยไม่เปลี่ยนแปลงความดันภายในห้องและสภาวะการทดสอบ ทำให้การระบายอากาศภายในอาคารปลอดภัยและปกป้องผู้ปฏิบัติงานและอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการจากก๊าซเสียที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

อุปกรณ์นี้ผ่านมาตรฐานการทดสอบหลัก 4 ข้อ

ห้องทดสอบการกัดกร่อนด้วยเกลือ YWX/Q‑010 รองรับมาตรฐานการทดสอบการกัดกร่อนด้วยละอองเกลือทั้งในประเทศและต่างประเทศหลายมาตรฐาน มาตรฐานหลักของจีน ได้แก่ GB/T 2423.17‑2021 *การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม‑ส่วนที่ 2‑17: วิธีการทดสอบ‑การทดสอบ Ka: ละอองเกลือ*, GB/T 10125‑2021 *การทดสอบการกัดกร่อนในบรรยากาศเทียม‑การทดสอบละอองเกลือ*, GB/T 1771‑2021 *สีและวานิช‑การกำหนดความต้านทานต่อละอองเกลือที่เป็นกลาง*, GB/T 5938‑2017 *วิธีการทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบโลหะและสารเคลือบแปลงสภาพทางเคมีสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเบา* มาตรฐานสากล ได้แก่ ASTM B117‑2022, ISO 9227:2017, IEC 60068‑2‑11:2013, DIN 50021‑2018 และอื่นๆ ซึ่งครอบคลุมข้อกำหนดการทดสอบสำหรับอิเล็กทรอนิกส์ ฮาร์ดแวร์ สารเคลือบ และอุตสาหกรรมอื่นๆ มาตรฐานที่แตกต่างกันจะระบุความแตกต่างเล็กน้อยในการเตรียมสารละลาย อุณหภูมิ และรอบการพ่น ควรตรวจสอบข้อกำหนดมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับการตั้งค่าพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ก่อนทำการทดสอบจริง

5 การประยุกต์ใช้งานห้องทดสอบเกลือในอุตสาหกรรม

5.1 อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า

วัตถุที่ใช้ในการทดสอบ ได้แก่ คอนเนคเตอร์ ขาชิป ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ เบรกเกอร์ขนาดเล็ก เซ็นเซอร์ อะแดปเตอร์แปลงไฟ ตัวเรือนสวิตช์ และส่วนประกอบอื่นๆ การใช้ห้องทดสอบการกัดกร่อนด้วยเกลือ YWX/Q‑010 สำหรับการทดสอบการพ่นเกลือจะประเมินความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และตรวจสอบว่าการออกแบบการปิดผนึกตัวเรือนมีจุดอ่อนหรือไม่ เครื่องมือนี้ช่วยคาดการณ์ความเสี่ยงต่างๆ เช่น การลัดวงจร การสัมผัสที่ไม่ดี และการเสื่อมสภาพของฉนวนที่เกิดจากการแทรกซึมของเกลือในห้องคอมพิวเตอร์ริมชายฝั่งและกล่องจ่ายไฟกลางแจ้ง และสนับสนุนการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าตามมาตรฐาน GB/T 2423.17‑2021, EIA‑364‑26 และข้อกำหนดอื่นๆ

5.2 อุตสาหกรรมฮาร์ดแวร์และการแปรรูปโลหะ

สกรู สปริง บานพับ โปรไฟล์อลูมิเนียมอัลลอยด์ ชิ้นส่วนจักรยาน และฮาร์ดแวร์อื่นๆ ส่วนใหญ่ใช้กระบวนการชุบสังกะสี ชุบโครเมียม ชุบนิกเกิล การทำให้เกิดชั้นป้องกันสนิม และกระบวนการป้องกันพื้นผิวอื่นๆ ด้วยห้องทดสอบการกัดกร่อนด้วยละอองเกลือแบบเร่งความเร็ว ทำให้สามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพการป้องกันสนิมของกระบวนการเคลือบและวัสดุพื้นฐานที่แตกต่างกัน เพื่อเลือกวัสดุและแผนกระบวนการ และตรวจจับข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ เช่น รูเล็กๆ และการเคลือบผิวที่ไม่สมบูรณ์ นอกจากนี้ยังใช้ประเมินความทนทานของเฟอร์นิเจอร์และฮาร์ดแวร์ก่อสร้างในสภาพแวดล้อมชายฝั่งที่มีความชื้นสูง และให้ข้อมูลที่เป็นกลางสำหรับการตรวจสอบวัสดุขาเข้าและการปรับปรุงกระบวนการ

5.3 อุตสาหกรรมการเคลือบและการปรับสภาพพื้นผิว

แผ่นทดสอบการเคลือบผิว ชิ้นงานพ่นสีฝุ่น และชิ้นส่วนเคลือบวานิช จะถูกวางไว้ภายในห้องทดสอบการกัดกร่อนด้วยเกลือ เพื่อประเมินการกัดกร่อนด้วยละอองเกลือ ผู้ปฏิบัติงานจะสังเกตการเกิดฟอง การแตกร้าว การลอก และการเกิดสนิมของพื้นผิว เพื่อประเมินการยึดเกาะและความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบผิว การทดสอบนี้สนับสนุนการวิจัยและพัฒนาและการผลิตสารเคลือบผิวสำหรับยานยนต์และเฟอร์นิเจอร์ภายใต้มาตรฐาน GB/T 1771‑2021 เพื่อวัดประสิทธิภาพการป้องกันของสารเคลือบผิว

5.4 เครื่องใช้ในครัวเรือนและอุปกรณ์พลังงานใหม่กลางแจ้ง

ตัวเรือนเครื่องปรับอากาศภายนอกอาคาร โคมไฟภายนอกอาคาร โครงแผงโซลาร์เซลล์ กล่องเชื่อมต่อ และกล่องหุ้มสถานีฐานสื่อสาร ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีละอองเกลือกลางแจ้งเป็นเวลานาน ห้องทดสอบเกลือจำลองสภาพแวดล้อมละอองเกลือในทะเลเพื่อทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและชิ้นส่วนต่างๆ และตรวจจับความเสี่ยงของการกัดกร่อนในช่องว่างโครงสร้างและตำแหน่งการปิดผนึกได้ล่วงหน้า เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของอุปกรณ์และอันตรายด้านความปลอดภัยที่เกิดจากการกัดกร่อนระหว่างการใช้งานภาคสนาม

ข้อสรุป 6

ห้องทดสอบเกลือ (ห้องทดสอบการพ่นเกลือ) เป็นอุปกรณ์จำลองสภาพแวดล้อมที่ขาดไม่ได้สำหรับการทดสอบแบบเร่งปฏิกิริยาเทียม การกัดกร่อนจากละอองเกลือ การประเมินผล โดยมีห้องทดสอบขนาด 480 ลิตร ระบบควบคุมอุณหภูมิความแม่นยำสูง และโหมดทดสอบการพ่นเกลือ 3 โหมด LISUN เครื่องทดสอบการกัดกร่อนด้วยละอองเกลือ YWX/Q‑010 มีความสมดุลระหว่างการโหลดตัวอย่างปริมาณมากและความแม่นยำในการทดสอบ สามารถเปิดเผยข้อบกพร่องของชั้นป้องกันและจุดอ่อนด้านโครงสร้างของสารเคลือบโลหะ สี และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้อย่างรวดเร็ว เมื่อใช้งานร่วมกับเครื่องอัดอากาศและอุปกรณ์บำบัดก๊าซเสีย จะช่วยขยายขอบเขตการใช้งานและตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการและการรักษาสิ่งแวดล้อม

ควรสังเกตว่า ผลการทดสอบการพ่นละอองเกลือแบบเร่งด่วนที่ได้จากห้องทดสอบเกลือส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงสัมพัทธ์ระหว่างตัวอย่างภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่เหมือนกัน และไม่สามารถนำไปใช้โดยตรงกับอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมจริงได้ ในการทดสอบจริง ผู้ปฏิบัติงานต้องปฏิบัติตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัดและควบคุมพารามิเตอร์สำคัญต่างๆ รวมถึงอัตราการตกตะกอนของละอองเกลือ อุณหภูมิ และความเข้มข้นของสารละลาย เพื่อรับประกันความสามารถในการทำซ้ำและความสามารถในการเปรียบเทียบข้อมูลการทดสอบ เพื่อเป็นพื้นฐานการทดสอบทางวิทยาศาสตร์สำหรับการเลือกวัสดุ การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบผลิตภัณฑ์ และการควบคุมคุณภาพในโรงงาน