การทดสอบพื้นฐานที่ใช้ในการจำลองการกัดกร่อนแบบเร่งด่วนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ซึ่งอ้างอิงถึงความสมบูรณ์ของโครงสร้าง การปกป้องพื้นผิว และความน่าเชื่อถือในระยะยาว คือการทดสอบ... การทดสอบหมอกชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่องบินต้องเผชิญกับการสัมผัสกับเกลือเนื่องจากการปฏิบัติงานในพื้นที่ชายฝั่ง การใช้สารละลายน้ำแข็งบนทางวิ่ง และมลพิษทางอากาศทั้งในระดับความสูงและระดับพื้นดิน เพื่อวัดความต้านทานภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้แต่มีความรุนแรง ห้องปฏิบัติการจึงใช้โปรโตคอลการทดสอบการกัดกร่อนจากเกลือที่เป็นมาตรฐาน ซึ่งจำลองการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมเป็นเวลาหลายปีให้เหลือเพียงระยะเวลาการทดสอบที่สมจริง ไม่ใช่แค่การทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว แต่เป็นการทดสอบในลักษณะที่จะเปิดเผยโหมดความเสียหายที่แท้จริงของโลหะผสม ตัวยึด สารเคลือบ และชิ้นส่วนประกอบที่ยึดติดกันบนแพลตฟอร์มการบินและอวกาศ ซึ่งไม่ใช่ความท้าทายเพียงอย่างเดียว

วิธีการพ่นละอองเกลือมาตรฐานที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

วิธีการทดสอบการพ่นละอองเกลือที่เป็นกลางอีกประเภทหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการรับรองคุณภาพด้านการบินและอวกาศนั้น อิงตามมาตรฐาน ASTM และ ISO โดยมีการปรับเปลี่ยนตามที่กำหนด การทดสอบละอองเกลือที่เป็นกลางเป็นการทดสอบที่ดำเนินการในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่ถูกทำให้เป็นละอองละเอียด โดยรักษาส่วนประกอบต่างๆ ไว้ในอุณหภูมิและค่า pH ที่ควบคุมได้ เพื่อสร้างฟิล์มเปียกอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าภายในข้อบกพร่องของสารเคลือบและคู่กัลวานิกที่พบได้ทั่วไปในส่วนประกอบโลหะผสม
การทดสอบนี้ไม่ค่อยได้ดำเนินการในลักษณะผ่านหรือไม่ผ่านแบบทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ทางอากาศยาน แต่จะรวมอยู่ในลำดับขั้นตอนการรับรองคุณสมบัติ โดยมีเกณฑ์การตรวจสอบระยะเวลาการสัมผัสและการประเมินผลหลังการทดสอบที่เฉพาะเจาะจงมาก ชิ้นส่วนของเครื่องพิมพ์สามารถสัมผัสกับสภาพแวดล้อมแบบสุ่ม โดยมีระยะเวลาปานกลางระหว่างการล้างและการอบแห้ง เพื่อให้ใกล้เคียงกับตารางการทำงาน วิธีการนี้สามารถใช้เพื่อแยกแยะความแตกต่างระหว่างการทำลายลักษณะภายนอกและการกัดกร่อนที่ส่งผลให้ความแข็งแรงต่อความล้าหรือความสมบูรณ์ของข้อต่อลดลง
การทดสอบการกัดกร่อนจากเกลือในรูปแบบที่เป็นกรดนั้น บางครั้งถูกนำมาใช้เพื่อประเมินความเสี่ยงในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น สภาพแวดล้อมที่ได้รับผลกระทบจากไอเสีย หรือมลพิษทางอุตสาหกรรมในสนามบิน อย่างไรก็ตาม โครงการด้านการบินและอวกาศจะนำวิธีการนี้มาใช้อย่างระมัดระวัง เนื่องจากความเป็นกรดมากเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายในรูปแบบอื่นที่ไม่เหมาะสมกับการใช้งาน ดังนั้น การเลือกใช้สารเคมีในละอองเกลือจึงขึ้นอยู่กับการพิจารณาทางวิศวกรรมให้สอดคล้องกับขอบเขตการใช้งานที่วางแผนไว้ของชิ้นส่วนนั้น

อิทธิพลของวัสดุเคลือบผิวและการออกแบบประกอบ

โครงสร้างทางอากาศยานทำจากวัสดุหลากหลายชนิด เช่น โลหะผสมอะลูมิเนียม โลหะผสมไทเทเนียม โลหะผสมแมกนีเซียม และโครงสร้างคอมโพสิตที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนโลหะ วัสดุเหล่านี้มีปฏิกิริยาแตกต่างกันในการทดสอบด้วยหมอก โลหะผสมอะลูมิเนียมอาจแสดงการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมและกัดกร่อนตามขอบเกรน โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณที่ยึด และเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงมักเกิดสนิมแดงอย่างรวดเร็วหากสารเคลือบป้องกันเสียหาย โลหะผสมแมกนีเซียมมีความรุนแรงในการกัดกร่อนสูงและต้องการการเคลือบพิเศษ ซึ่งโดยทั่วไปจะทดสอบโดยการสัมผัสกับหมอกเป็นเวลานาน
ความสำคัญของระบบเคลือบผิวช่วยป้องกันการกัดกร่อน และการทดสอบด้วยเกลือแสดงให้เห็นถึงคุณภาพการยึดเกาะและประสิทธิภาพของชั้นเคลือบ การกัดกร่อนใต้ฟิล์มบนรอยขีดข่วนและด้านข้างเริ่มต้นจากชั้นรองพื้นของสารเคลือบแปลงสภาพ ซึ่งชั้นแอโนดและชั้นเคลือบด้านบนจะได้รับความเครียดอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ ความยาวของการกัดกร่อนแบบตุ่มและแบบเส้นใยเป็นตัวชี้วัดทั่วไปในการประเมินในการวัดการคืบของรอยขีดข่วนในการรับรองมาตรฐานการบินและอวกาศ ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมียังแสดงให้เห็นในการทดสอบหมอก ซึ่งโลหะต่างชนิดกันจะสัมผัสกันทางไฟฟ้าและเปียกด้วยฟิล์มเกลือ สารกันรั่ว ฉนวน และทางระบายน้ำเป็นคุณลักษณะการออกแบบบางประการที่ได้รับการประเมินทางอ้อมโดยพิจารณาจากฟังก์ชันการทำงานในห้องทดสอบ
ปัจจัยสำคัญคือรูปทรงเรขาคณิตของการประกอบ รอยต่อระหว่างรอยแตกและส่วนเชื่อมต่อของตัวยึดจะกักเก็บอิเล็กโทรไลต์และทำให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุดแม้จะหยุดการสัมผัสแล้วก็ตาม โปรแกรมทดสอบหมอกที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมจะทำให้ชิ้นงานสัมผัสกับสภาพแวดล้อมในแนวราบที่ส่งเสริมให้เกิดการเปียกชื้นในกรณีที่เลวร้ายที่สุด แทนที่จะเป็นการระบายน้ำในอุดมคติ การปฏิบัติเช่นนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของการคาดการณ์ผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานจริงของเครื่องบิน

ภาพ: อุปกรณ์ทดสอบหมอก

การควบคุมการดำเนินการทดสอบและการตีความข้อมูล

ความถูกต้องของการทดสอบหมอกขึ้นอยู่กับการควบคุมเงื่อนไขภายในห้องทดสอบอย่างเข้มงวด อัตราความเข้มข้นของสารละลาย อุณหภูมิ การแตกตัวเป็นละออง และความสม่ำเสมอของการตกตะกอนจะต้องได้รับการสังเกตและบันทึกในระหว่างการทดสอบ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยอาจเปลี่ยนแปลงจลนศาสตร์ของการกัดกร่อน ซึ่งหมายความว่าผลลัพธ์ที่ได้จากการทดสอบหนึ่งไม่สามารถนำไปเปรียบเทียบกับผลลัพธ์จากการทดสอบอื่นหรือห้องปฏิบัติการอื่นได้ ดังนั้น โครงการด้านอวกาศจึงมุ่งเน้นไปที่การทดสอบอัตราการเก็บรวบรวม ความเสถียรของค่า pH และการทำงานของหัวฉีดเป็นประจำ
การประเมินผลหลังการสัมผัสก็มีความสำคัญเช่นกัน ตารางการล้างที่ใช้เวลาในการทำให้แห้งและตารางการตรวจสอบจะเป็นตัวกำหนดความเสียหายที่มองเห็นได้ การกัดกร่อนที่เกิดขึ้นในระยะแรกและระยะหลังโดยเกลือตกค้างสามารถมองเห็นได้จากการตรวจสอบทันทีเท่านั้น เพราะการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นจริงจะถูกตรวจพบได้ในการตรวจสอบในระยะหลัง การประเมินแบบไร้รูปแบบ เช่น การหาค่าการสูญเสียมวลด้วยกล้องจุลทรรศน์และการทดลองการยึดเกาะของสารเคลือบ ซึ่งเสริมการประเมินด้วยสายตา ถือเป็นการประเมินแบบไม่ทำลาย ในกรณีของการทดสอบทางกลของชิ้นส่วนรับน้ำหนักหลังจากการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ชื้น อาจจำเป็นต้องทดสอบชิ้นส่วนนั้นอีกครั้งหลังจากสัมผัสกับความชื้น เพื่อตรวจสอบว่าชิ้นส่วนนั้นเกิดการกัดกร่อนหรือไม่ และความแข็งแรงหรืออายุการใช้งานลดลงหรือไม่
ควรคำนึงถึงความรวดเร็วของการทดสอบในระหว่างการตีความข้อมูล ผลการทดสอบการกัดกร่อนจากเกลือไม่ได้เป็นสัดส่วนกับอายุการใช้งานตามปฏิทิน แต่เป็นการเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างกันและจุดอ่อน เพื่อสร้างการประเมินความทนทานที่เป็นเอกภาพ วิศวกรการบินและอวกาศจึงนำผลการทดสอบ Mog มาเปรียบเทียบกับประสบการณ์การใช้งานและการทดสอบการประเมินสภาพแวดล้อมอื่นๆ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงความชื้นและอุณหภูมิ

การคัดเลือกอุปกรณ์และความสามารถของห้องปฏิบัติการ

ในการทดสอบการพ่นหมอกระดับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ จำเป็นต้องมีห้องทดสอบที่มีความสม่ำเสมอในแง่ของการควบคุมการสัมผัส และมีการบันทึกข้อมูลที่ดี ขนาดของห้องทดสอบควรมีความเหมาะสม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเงาบดบังส่วนประกอบใดๆ หรือการตกค้างที่ผิดปกติ พารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องถูกบันทึกโดยระบบควบคุม เพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ เพื่อรักษาความสามารถในการทำซ้ำได้ตลอดระยะเวลาการทดสอบที่ยาวนาน จำเป็นต้องบำรุงรักษาและสอบเทียบเซ็นเซอร์และเครื่องทำความร้อนของระบบพ่นหมอก
เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ ห้องปฏิบัติการหลายแห่งจึงเลือกใช้ระบบจากผู้จำหน่ายที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น การจัดหาห้องพ่นหมอกเกลือและอุปกรณ์เสริมสำหรับห้องพ่นหมอกเกลือโดย For example LISUN ในกิจกรรมที่ตรวจสอบการกัดกร่อน โดยความสม่ำเสมอและการจัดทำเอกสารเป็นปัจจัยสำคัญที่สุด ห้องปฏิบัติการของซัพพลายเออร์ต้องวัดประสิทธิภาพของห้องทดสอบตามข้อกำหนดด้านการบินและอวกาศ และต้องจัดทำรายงานที่ครอบคลุมเพื่อให้ได้รับการคัดเลือกในการตรวจสอบและรับรองหรือไม่

สรุป

ในการวางแผนและการดำเนินการทดสอบการกัดกร่อนด้วยเกลือ การทดสอบนี้เป็นเครื่องจำลองการกัดกร่อนแบบเร่งความเร็วที่ขาดไม่ได้สำหรับผลิตภัณฑ์ด้านการบินและอวกาศ เมื่อนำมาใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์วิศวกรรม เมื่อเลือกสารเคมีที่ใช้ในการทดสอบอย่างเหมาะสมเพื่อควบคุมสภาวะการสัมผัส และมีการอภิปรายผลลัพธ์ภายในกรอบของการเคลือบป้องกันที่ใช้กับวัสดุและการออกแบบ เช่น ในการประกอบชิ้นส่วน วิศวกรจะสามารถทราบถึงความเสี่ยงที่แท้จริงของการกัดกร่อนได้ เมื่อรวมกับกลยุทธ์การรับรองด้านสิ่งแวดล้อมที่ครอบคลุมมากขึ้น การทดสอบด้วยเกลือจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การทดสอบหมอก ช่วยให้ระบบการบินและอวกาศมีความปลอดภัยและทนทานยิ่งขึ้น โดยไม่ต้องคาดการณ์อายุการใช้งานอย่างไม่รอบคอบ