راهنمای جامع تست خوردگی و اتاقهای آزمون خوردگی: استانداردها، روشها و نگهداری تخصصی
خلاصه فرآیند تست خوردگی و نگهداری اتاقک
آزمون خوردگی به ویژه تست نمک اسپری (Salt Spray Test) یکی از حیاتیترین روشهای ارزیابی مقاومت مواد و پوششها در برابر خوردگی است. این مقاله به بررسی عمیق استانداردهای جهانی مانند ASTM B117 و ISO 9227، نحوه عملکرد اتاقهای آزمون خوردگی، روش اجرای صحیح آزمون، و اهمیت نگهداری، کالیبراسیون و تعمیر تخصصی این دستگاههای حساس میپردازد.
شکل ۱: یک اتاقک آزمون خوردگی نمک اسپری مدرن با قابلیت کنترل دقیق پارامترها
مقدمهای بر آزمونهای شتابدهنده خوردگی ⚗️
خوردگی (Corrosion) به عنوان فرآیند تخریب تدریجی مواد (عمدتاً فلزات) در اثر واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی با محیط اطراف، سالانه خسارات اقتصادی هنگفتی را به صنایع جهانی وارد میکند. ارزیابی مقاومت مواد و پوششها در برابر این پدیده، به یک نیاز حیاتی در فرآیندهای کنترل کیفیت، تحقیق و توسعه تبدیل شده است. آزمونهای شتابدهنده خوردگی، مانند تست نمک اسپری، با شبیهسازی و تشدید شرایط خورنده در یک بازه زمانی کوتاه، امکان پیشبینی عملکرد طولانیمدت محصول را در محیط واقعی فراهم میکنند.
اهمیت تست خوردگی در صنعت
تست خوردگی یک ابزار پیشبینیکننده قوی برای اطمینان از دوام و قابلیت اطمینان محصولات است.
- ارزیابی کارایی پوششهای محافظ (رنگ، گالوانیزه، آبکاری)
- مقایسه و انتخاب مواد و آلیاژهای مختلف
- تأیید کیفیت فرآیندهای تولید و عملیات سطحی
- کاهش ریسک خرابی زودرس و افزایش عمر محصول
جنبه اقتصادی و ایمنی
پیشبینی و جلوگیری از خوردگی میتواند از هزینههای تعمیرات اساسی و حوادث ایمنی بکاهد.
- کاهش هزینههای مستقیم تعمیر و جایگزینی
- جلوگیری از توقف خط تولید و افت بهرهوری
- حفظ ایمنی سازهها و تجهیزات حیاتی
- افزایش رضایت مشتری و اعتبار برند
کاربرد در R&D و استانداردسازی
این آزمونها پایهای برای توسعه مواد جدید و تدوین استانداردهای فنی هستند.
- بهینهسازی فرمولاسیون مواد و پوششهای جدید
- توسعه و تصویب استانداردهای صنعتی و بینالمللی
- ارزیابی سازگاری مواد در محیطهای خاص عملیاتی
- ایجاد بانک اطلاعاتی برای پیشبینی عمر مواد
تست نمک اسپری: پرکاربردترین روش آزمون
در میان روشهای مختلف، تست نمک اسپری یا Salt Spray (Fog) Test به دلیل سادگی نسبی، هزینه مناسب و همبستگی قابل قبول با برخی محیطهای واقعی (به ویژه محیطهای دریایی و صنعتی)، به پرکاربردترین روش آزمون شتابدهنده خوردگی تبدیل شده است. این آزمون با ایجاد یک محیط مه نمک غلیظ و کنترل شده، شرایط خوردگی یکنواخت و تشدید شدهای را برای نمونهها فراهم میکند. برای درک جایگاه این آزمون در بین سایر روشهای تست محیطی، مطالعه مقاله اتاقهای محیطی و کاربردهای آنها میتواند مفید باشد.
ایجاد محیط خورنده یکنواخت
پاشش مداوم محلول نمک کلرید سدیم برای ایجاد مه نمک در سراسر محفظه
کنترل دقیق دما
نگهداری دمای اتاقک در بازه مشخص (معمولاً ۳۵±۲ درجه سانتیگراد) برای تکرارپذیری نتایج
شتابدهی به فرآیند
شبیهسازی سالها قرارگیری در محیط طبیعی در مدت زمانی کوتاه (چند ساعت تا چند هفته)
استانداردهای بینالمللی تست خوردگی (ASTM, ISO, JIS)
تکرارپذیری و قابلیت مقایسه نتایج آزمونهای خوردگی، مستلزم رعایت دقیق دستورالعملهای استاندارد شده است. سازمانهای مختلفی در سراسر جهان این استانداردها را تدوین کردهاند که در ادامه به مهمترین آنها میپردازیم.
استاندارد ASTM B117: سنگ بنای آزمون نمک اسپری
ASTM B117 – Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus یکی از قدیمیترین و معتبرترین استانداردها در این حوزه است که توسط انجمن آزمون و مواد آمریکا (ASTM) منتشر شده و به طور گسترده در صنایع مختلف پذیرفته شده است.
شرایط آزمون مطابق ASTM B117:
- دمای اتاقک: ۳۵°C +1.7/-1.1°C (95°F +3/-2°F)
- غلظت محلول نمک: ۵±۱ درصد وزن/حجم کلرید سدیم (NaCl) در آب مقطر یا دیونیزه
- pH محلول: در محدوده ۶٫۵ تا ۷٫۲ هنگام جمعآوری در دمای ۳۵°C
- نرخ رسوب نمک: ۱٫۰ تا ۲٫۰ میلیلیتر در ساعت به ازای ۸۰ سانتیمتر مربع از سطح جمعآوری
- فشار هوای پاشش: ۰٫۷ تا ۱٫۴ بار (۱۰ تا ۲۰ psi)
هدف و محدودیت استاندارد:
هدف ASTM B117 فراهم کردن شرایط کنترل شده و تکرارپذیر برای مقایسه نسبی مقاومت خوردگی مواد یا پوششها در یک محیط نمکی است. توجه مهم: این استاندارد ادعا نمیکند که نتایج آن لزوماً با مقاومت خوردگی همان مواد در محیطهای طبیعی مطابقت دارد، چرا که مکانیزمهای خوردگی در محیط واقعی پیچیدهتر است.
استاندارد ISO 9227: رویکرد بینالمللی
ISO 9227 – Corrosion tests in artificial atmospheres – Salt spray tests استاندارد معتبر سازمان بینالمللی استاندارد (ISO) است که در سطح جهانی پذیرفته شده و در بسیاری از صنایع اروپایی و بینالمللی مرجع قرار میگیرد.
| پارامتر | ASTM B117 | ISO 9227-NSS | توضیح |
|---|---|---|---|
| دمای اتاقک | ۳۵ ± ۱/۱٫۷ °C | ۳۵ ± ۲ °C | ISO محدوده دمایی وسیعتری دارد. |
| غلظت NaCl | ۵ ± ۱ % | ۵۰ ± ۵ g/L | هر دو معادل ~5% وزنی/حجمی هستند. |
| pH محلول (در ۲۵°C) | ۶٫۵ – ۷٫۲ | ۶٫۵ – ۷٫۲ | مشابه هستند. |
| نرخ رسوب (ml/h/80cm²) | ۱٫۰ – ۲٫۰ | ۱٫۰ – ۲٫۰ | مشابه هستند. |
| آمادهسازی محلول | آب مقطر/دیونیزه | آب با هدایت کمتر از ۲۰ µS/cm | ISO هدایت الکتریکی آب را مشخص میکند. |
انواع تستهای نمک اسپری در ISO 9227
استاندارد ISO 9227 علاوه بر تست نمک اسپری خنثی (NSS)، انواع دیگر تستهای خوردگی را نیز پوشش میدهد که برای شبیهسازی شرایط خاص طراحی شدهاند:
NSS – Neutral Salt Spray
تست نمک اسپری خنثی: متداولترین نوع، با محلول نمک خنثی. برای تست پوششهای کاتدی (مانند روی) و آندی (مانند کروم) مناسب است.
AASS – Acetic Acid Salt Spray
تست نمک اسپری اسید استیک: محلول نمک اسیدی شده با اسید استیک تا pH حدود ۳٫۲. برای تست پوششهای دکوراتیو مانند نیکل-کروم و برنج سرعت خوردگی بیشتری ایجاد میکند.
CASS – Copper-Accelerated Acetic Acid Salt Spray
تست نمک اسپری با شتابدهنده مس: محلول AASS با افزودن کلرید مس (CuCl₂). بسیار агрессивتر و سریعتر، عمدتاً برای کنترل کیفیت پوششهای نیکل-کروم دکوراتیو استفاده میشود.
استانداردهای دیگر و انتخاب صحیح استاندارد
علاوه بر ASTM و ISO، استانداردهای معتبر دیگری نیز وجود دارند، از جمله استاندارد ژاپنی JIS Z 2371 که بسیار شبیه به ISO 9227 است. انتخاب استاندارد مناسب به عوامل زیر بستگی دارد:
- صنعت و محصول: برخی صنایع (مانند خودروسازی یا الکترونیک) استاندارد خاص خود را دارند یا یکی از استانداردهای فوق را الزامی میکنند.
- منطقه جغرافیایی: ASTM معمولاً در آمریکا و ISO در اروپا و بسیاری از کشورهای دیگر مرجع است.
- نیاز خاص آزمون: برای تست پوششهای خاص مانند رنگهای خودرو یا پوششهای دکوراتیو، ممکن است استانداردهای تخصصیتری مانند ASTM D1654 (ارزیابی نمونههای رنگ شده پس از قرارگیری در محیط خورنده) یا استانداردهای MIL-STD مربوط به صنایع دفاعی مورد نیاز باشد.
هماهنگی با مشتری یا واحد کنترل کیفیت در مورد استاندارد مورد استفاده، قبل از شروع آزمون، ضروری است.
انواع اتاقهای آزمون خوردگی و کاربردهای تخصصی
اتاقهای آزمون خوردگی در اندازهها، پیکربندیها و قابلیتهای مختلفی تولید میشوند تا پاسخگوی طیف وسیعی از نیازهای صنعتی و پژوهشی باشند. انتخاب نوع مناسب، به عواملی مانند حجم نمونهها، استاندارد مورد نظر، فضای آزمایشگاه و بودجه بستگی دارد.
دستهبندی بر اساس اندازه و ظرفیت
اتاقکها از نظر ابعاد داخلی و حجم قابل آزمایش به دستههای مختلفی تقسیم میشوند.
- اتاقکهای رومیزی (Desktop/Bench Top): کوچک و جمعوجور، مناسب برای نمونههای کوچک، تحقیقات اولیه یا آزمایشگاههایی با فضای محدود. معمولاً حجمی بین ۶۰ تا ۱۵۰ لیتر دارند.
- اتاقکهای ایستاده (Walk-in): بسیار بزرگ، به اندازه یک اتاق کوچک. برای تست قطعات بزرگ مانند پانلهای بدنه خودرو، لوازم خانگی بزرگ یا حجم انبوهی از نمونهها استفاده میشوند. کاربر میتواند داخل آن قدم بزند.
- اتاقکهای ایستاده استاندارد (Standalone): متداولترین نوع در آزمایشگاههای صنعتی. به صورت یک محفظه مستقل با درب جلو، در اندازههای معمول ۴۵۰، ۱۰۰۰، ۲۰۰۰ لیتر و بیشتر. تعادل خوبی بین ظرفیت و اشغال فضای آزمایشگاه برقرار میکنند.
دستهبندی بر اساس نوع آزمون
برخی اتاقکها برای انجام انواع خاصی از آزمونهای خوردگی بهینهسازی شدهاند.
- اتاقکهای نمک اسپری ساده (Salt Spray Only): تنها قابلیت انجام آزمون نمک اسپری خنثی (NSS) را دارند. سادهتر و معمولاً مقرون بهبهصرفهتر هستند.
- اتاقکهای نمک اسپری ترکیبی (Cyclic Corrosion Test Chambers): پیشرفتهتر، قادر به اجرای سیکلهای پیچیده متشکل از مراحل مختلف مانند اسپری نمک، خشککردن، رطوبت بالا و استراحت هستند. این سیکلها شبیهسازی بهتری از شرایط واقعی محیطی ارائه میدهند.
- اتاقکهای تست خوردگی گازهای صنعتی (Kesternich Test): برای شبیهسازی محیطهای حاوی گازهای خورنده مانند SO₂ (دی اکسید گوگرد) که در اتمسفر صنعتی وجود دارند، استفاده میشوند. استاندارد مرتبط ISO 3231 است.
- اتاقکهای تست پاشش آب دریایی (Marine/Splash Zone Test): برای شبیهسازی شرایط ناحیه پاشش در سازههای دریایی، که هم غرقابی و هم در معرض اکسیژن است.
اتاقکهای تست خوردگی سیکلی (CCT): نسل پیشرفته
محدودیت اصلی تست نمک اسپری مداوم، عدم شبیهسازی دقیق سیکلهای خشک و مرطوب شدن در محیط واقعی است. اتاقکهای تست خوردگی سیکلی (Cyclic Corrosion Test Chambers) برای رفع این مشکل توسعه یافتهاند. این دستگاههای پیشرفته میتوانند به طور خودکار مراحل مختلفی را اجرا کنند، مانند:
- مرحله اسپری نمک (شبیه آزمون استاندارد)
- مرحله رطوبت بالا (High Humidity) مثلاً ۹۵% RH در ۴۰°C
- مرحله خشککردن (Dry-off) با هوای گرم و خشک
- مرحله استراحت در شرایط محیطی آزمایشگاه
این سیکلهای متغیر، مکانیزم خوردگی را به شرایط واقعی نزدیکتر میکنند و همبستگی بهتری با عملکرد درازمدت محصول نشان میدهند. استانداردهای رایج برای این تستها شامل AED-CCTP (خودروسازی)، GM 9540P و ISO 11997-1 است.
راهنمای انتخاب اتاقک آزمون خوردگی مناسب
برای انتخاب بهترین دستگاه، این پرسشها را از خود بپرسید:
نیازهای آزمونی:
- آیا فقط به تست نمک اسپری خنثی (NSS) نیاز دارید یا تستهای اسیدی (AASS, CASS) یا سیکلی (CCT) نیز لازم است؟
- کدام استاندارد (ASTM B117، ISO 9227، …) باید رعایت شود؟
- بیشترین ابعاد نمونههای شما چقدر است؟ آیا نیاز به نگهدارنده (Rack) خاصی دارید؟
ظرفیت و فضای فیزیکی:
- حداکثر تعداد یا حجم نمونههایی که به طور همزمان تست میکنید چقدر است؟ (برای تعیین حجم اتاقک)
- چه فضایی از آزمایشگاه را میتوانید به دستگاه اختصاص دهید؟ (ابعاد خارجی دستگاه به همراه فاصله برای تعمیر و نگهداری)
- آیا دسترسی به منابع آب، برق و فاضلاب در محل نصب وجود دارد؟
بودجه و عملیات:
- بودجه اولیه خرید چقدر است؟ (اتاقکهای ساده تا ترکیبی و سیکلی قیمت بسیار متفاوتی دارند)
- هزینههای جاری (مصرف نمک، آب دیونیزه، برق) و نیروی انسانی مورد نیاز چقدر است؟
- سطح اتوماسیون مورد نیاز چیست؟ (کنترلر ساده دیجیتال، کنترلر پیچیده با قابلیت برنامهریزی سیکل، اتصال به کامپیوتر)
مشاوره با کارشناسان مجرب مانند تیم ثامن لب میتواند در انتخاب بهینه و متناسب با نیازهای خاص شما بسیار مؤثر باشد.
اجزاء و مکانیزم عملکرد اتاقک آزمون خوردگی
درک اجزای اصلی یک اتاقک آزمون خوردگی و نحوه عملکرد آن، برای بهرهبرداری صحیح، عیبیابی و نگهداری مؤثر دستگاه ضروری است. یک دستگاه استاندارد از بخشهای کلیدی زیر تشکیل شده است:
۱. محفظه آزمون (Test Chamber)
فضای اصلی که نمونهها در آن قرار میگیرند. جنس داخلی آن معمولاً از پلیپروپیلن (PP) مقاوم در برابر خوردگی یا پلیوینیل کلراید (PVC) ساخته میشود. عایقبندی حرارتی مناسب (با پلیاورتان فوم) برای حفظ دمای ثابت و کاهش مصرف انرژی حیاتی است.
۲. سیستم پاشش (Spray System)
قلب دستگاه که مسئول ایجاد مه نمک یکنواخت است. این سیستم شامل:
- تانک محلول نمک (Salt Solution Tank): از جنس پلاستیک مقاوم، مجهز به همزن برای جلوگیری از تهنشینی نمک.
- پمپ انتقال محلول: محلول را به نازلها میرساند.
- نازلهای پاشش (Spray Nozzles): معمولاً از جنس شیشه یا سرامیک برای مقاومت در برابر خوردگی. شکل و اندازه نازل بر روی اندازه قطرات و یکنواختی مه تأثیر مستقیم دارد.
- سیستم هوای فشرده (Air Saturator): هوای ورودی از یک ستون آب گرم (~۴۶°C) عبور داده میشود تا از تبخیر محلول در نازل و ایجاد رسوب جلوگیری کند. دمای آب ساتوریتر نیز کنترل میشود.
۳. سیستم کنترل دما (Heating & Temperature Control)
برای حفظ دمای ثابت محفظه مطابق استاندارد (معمولاً ۳۵°C). این سیستم شامل:
- عنصر گرمکن (Heater): معمولاً المنتهای الکتریکی immersion heater در یک مخزن آب.
- سیستم تبادل حرارت: آب گرم از طریق کویلهایی در محفظه جریان مییابد تا آن را گرم کند (سیستم غیرمستقیم برای ایمنی بیشتر).
- ترموستات یا کنترلر دیجیتال: دمای محفظه را با دقت ±۰٫۵ تا ۱ درجه سانتیگراد کنترل میکند.
- سنسورهای دما (PT100): دما را در نقاط مختلف محفظه اندازهگیری میکنند.
۴. سیستم جمعآوری مه (Fog Collector)
برای اندازهگیری نرخ رسوب نمک که یک پارامتر حیاتی کنترل کیفیت آزمون است. شامل قیفهای شیشهای استاندارد با سطح مقطع ۸۰ سانتیمتر مربع است که در نقاط مشخصی از محفظه (معمولاً نزدیک به نمونهها) قرار میگیرند. میزان محلول جمعآوری شده در این قیفها در بازه زمانی مشخص (معمولاً ۱۶ تا ۲۴ ساعت) اندازهگیری میشود.
۵. سیستم تهویه و تخلیه (Ventilation & Exhaust)
برای حفظ فشار اتمسفریک داخل محفظه و تخلیه مه نمک اضافی به خارج از آزمایشگاه. یک لوله تخلیه مقاوم در برابر خوردگی که به هود یا فضای بیرون متصل میشود، ضروری است. برخی دستگاههای پیشرفته دارای سیستم تصفیه مه قبل از تخلیه هستند.
۶. سیستم کنترل و مانیتورینگ (Control Panel)
مغز فرمان دستگاه. کنترلرهای مدرن اغلب صفحه نمایش لمسی دارند و امکان تنظیم و ثبت تمام پارامترها (دما، زمان آزمون، سیکلها)، تنظیم هشدار و اتصال به کامپیوتر برای ذخیرهسازی داده را فراهم میکنند. قابلیت برنامهریزی برای آزمونهای سیکلی در مدلهای پیشرفته وجود دارد.
نحوه عملکرد کلی دستگاه
دستگاه پس از روشن شدن و رسیدن به دمای تعیین شده، به طور مداوم محلول نمک ۵% را با هوای فشرده اشباع شده از رطوبت مخلوط کرده و از طریق نازل به صورت مه ریز در محفظه میپاشد. هوای گرم شده در اطراف کویلها، مه نمک را در سراسر محفظه پخش کرده و دمای ثابت را حفظ میکند. مه اضافی از طریق دریچه تخلیه خارج میشود. تمام این فرآیند به طور خودکار و تحت نظارت کنترلر انجام میشود.
شماتیک سادهشده جریان در اتاقک آزمون خوردگی:
روش اجرای آزمون نمک اسپری مطابق استاندارد
اجرای صحیح و استاندارد آزمون، کلید دستیابی به نتایج تکرارپذیر، قابل اعتماد و قابل مقایسه است. این فرآیند شامل مراحل قبل، حین و پس از آزمون میشود.
مرحله ۱: آمادهسازی اولیه (Pre-Test Preparation)
۱.۱ آمادهسازی نمونهها (Sample Preparation)
این مرحله بسیار حیاتی است، زیرا شرایط سطحی نمونه تأثیر مستقیمی بر نتایج دارد.
- تمیزکاری: نمونهها باید از هرگونه روغن، گریس، اکسید یا آلودگی دیگر پاک شوند. روشهای معمول شامل شستشو با حلالهای مناسب (مانند استون یا الکل)، سونیکیشن یا استفاده از مواد شوینده خنثی و آبکشی کامل با آب دیونیزه است.
- خشککردن: نمونهها پس از شستشو باید با جریان هوای تمیز خشک شوند.
- اندازهگیری و ثبت: در صورت نیاز، ابعاد، ضخامت پوشش یا وزن اولیه نمونهها ثبت میشود.
- نحوه قرارگیری: نمونهها باید طوری روی نگهدارندهها قرار گیرند که جریان مه نمک به همه سطوح مورد نظر برسد. زاویه استاندارد برای نمونههای تخت معمولاً ۱۵ تا ۳۰ درجه از حالت عمودی است. نمونهها نباید با یکدیگر یا با دیوارههای محفظه تماس داشته باشند.
۱.۲ آمادهسازی محلول نمک (Salt Solution Preparation)
تهیه دقیق محلول نمک مطابق استاندارد انتخاب شده الزامی است.
- نمک مورد استفاده: باید از کلرید سدیم با خلوص بالا (حداقل ۹۹٫۵%) و عاری از ناخالصیهای مؤثر مانند نیکل، مس و یدید استفاده شود. نمک “نمک شیمیایی خالص” یا “نمک مخصوص آزمون خوردگی” مناسب است.
- آب مورد استفاده: آب دیونیزه یا آب مقطر با هدایت الکتریکی کم (معمولاً کمتر از ۲۰ میکروزیمنس بر سانتیمتر).
- روش تهیه: ۵ ± ۱ قسمت وزنی نمک در ۹۵ قسمت وزنی آب حل میشود. بهتر است محلول یک روز قبل تهیه و در دمای اتاق نگهداری شود تا به تعادل برسد. pH محلول باید اندازهگیری و در صورت نیاز با اضافه کردن مقدار کمی اسید یا باز (مانند HCl یا NaOH) در محدوده استاندارد تنظیم شود.
۱.۳ آمادهسازی دستگاه (Chamber Preparation)
اطمینان از تمیز و سالم بودن دستگاه قبل از شروع آزمون.
- تمیزکاری محفظه: شستشوی داخلی محفظه با آب دیونیزه برای از بین بردن بقایای آزمون قبلی.
- پر کردن مخازن: تانک محلول نمک و ساتوریتر با آب دیونیزه پر شوند.
- تنظیم پارامترها: دمای محفظه روی ۳۵°C، دمای ساتوریتر روی ~۴۶°C تنظیم شود. فشار هوای پاشش نیز مطابق دستورالعمل دستگاه (معمولاً ۱ بار) تنظیم گردد.
- قرار دادن قیفهای جمعآوری: حداقل دو قیف جمعآوری در محلهای مشخص (معمولاً نزدیک نمونهها) قرار داده شوند.
مرحله ۲: اجرای آزمون (Test Execution)
۲.۱ روشن کردن دستگاه و استقرار شرایط
دستگاه روشن شده و اجازه داده میشود تا به شرایط پایدار برسد. کنترلر باید نشان دهد که دمای محفظه به ۳۵°C ثابت رسیده است.
۲.۲ قرار دادن نمونهها و شروع پاشش
نمونههای آماده شده با سرعت و با حداقل باز ماندن درب دستگاه وارد محفظه میشوند. سپس پاشش محلول نمک آغاز میشود. زمان شروع آزمون ثبت میگردد.
۲.۳ پایش مداوم شرایط (Continuous Monitoring)
در طول آزمون (به ویژه در آزمونهای طولانیمدت)، پارامترهای زیر باید به طور منظم پایش و ثبت شوند:
- دمای محفظه: روزانه از روی کنترلر ثبت شود.
- نرخ رسوب نمک: حداقل هر ۲۴ ساعت یکبار بررسی شود. محلول جمعآوری شده در قیفها تخلیه و حجم آن اندازهگیری میشود. باید در محدوده ۱-۲ میلیلیتر بر ساعت به ازای هر ۸۰ سانتیمتر مربع باشد.
- غلظت و pH محلول نمک: به طور دورهای (مثلاً هر هفته) از تانک اصلی نمونهگیری و بررسی شود.
- سطح محلول در تانکها: به طور مرتب چک شده و در صورت نیاز اضافه شود.
هرگونه انحراف از محدوده استاندارد باید سریعاً اصلاح و در گزارش آزمون قید شود.
مرحله ۳: خاتمه آزمون و برداشت نمونهها (Test Termination)
پس از رسیدن به زمان از پیش تعیین شده آزمون (مثلاً ۲۴، ۴۸، ۲۴۰، ۴۸۰، ۱۰۰۰ ساعت و غیره):
- پاشش نمک متوقف میشود.
- نمونهها بلافاصله از محفظه خارج نمیشوند. ابتدا اجازه داده میشود تا در محفظه بسته (بدون پاشش) برای حدود ۱-۲ ساعت خنک شوند تا از تشکیل میعان روی سطوح سرد جلوگیری شود.
- سپس نمونهها با احتیاط خارج شده و تحت یک فرآیند شستشوی ملایم با آب جاری ولرم (برای زدودن رسوبات نمک) و سپس آب دیونیزه قرار میگیرند.
- نمونهها باید بلافاصله با جریان هوای تمیز خشک شوند. استفاده از دستمال برای خشک کردن توصیه نمیشود، زیرا ممکن است محصولات خوردگی را از سطح جدا کند.
- نمونههای خشک شده برای ارزیابی آماده هستند.
نکات ایمنی و احتیاطهای مهم
- هنگام کار با دستگاه از لباس محافظ، دستکش و عینک ایمنی استفاده کنید.
- از استنشاق مه نمک خودداری کنید. اطمینان حاصل کنید سیستم تخلیه به درستی کار میکند.
- هیچگاه دستگاه را با نمونههای اشتعالزا، مواد منفجره یا ترکیباتی که ممکن است گازهای سمی تولید کنند، روشن نکنید.
- در صورت بروز هرگونه نشتی یا عملکرد غیرعادی دستگاه، آزمون را متوقف کرده و با مسئول فنی یا شرکت ارائهدهنده خدمات مانند خدمات تعمیر تخصصی ثامن لب تماس بگیرید.
روشهای ارزیابی و درجهبندی نتایج خوردگی
پس از اتمام آزمون و آمادهسازی نمونهها، نوبت به ارزیابی میزان و نوع خوردگی ایجاد شده میرسد. انتخاب روش ارزیابی مناسب به نوع ماده، پوشش و هدف آزمون بستگی دارد. هیچ روش واحدی برای همه موارد وجود ندارد.
روشهای کیفی (Qualitative Assessment)
این روشها بر اساس مشاهده چشمی و توصیف وضعیت نمونه انجام میشوند. اگرچه کمی ذهنی هستند، اما برای بسیاری از کاربردهای کنترل کیفیت کافی و سریع میباشند.
۱. ارزیابی ظاهری (Visual Inspection)
متداولترین روش. بازرس آموزشدیده با چشم غیرمسلح یا با استفاده از لوپ (ذرهبین) با بزرگنمایی استاندارد (مانند ۱۰x) نمونه را بررسی میکند و موارد زیر را گزارش میدهد:
- نوع خوردگی: خوردگی یکنواخت (Uniform)، حفرهای (Pitting)، شیاری (Crevice)، بیندانهای (Intergranular).
- وضعیت پوشش: ایجاد حباب (Blistering)، پوستهپوسته شدن (Peeling)، ترک (Cracking)، تغییر رنگ.
- محل وقوع: آیا خوردگی از لبهها شروع شده یا در وسط سطح؟ آیا فقط در مناطق بریده یا خراش داده شده رخ داده است؟
۲. درجهبندی بر اساس استانداردها
برای کمّی کردن مشاهدات چشمی، استانداردهایی با چارتهای تصویری (Rating Charts) توسعه یافتهاند که به بازرس کمک میکنند یک عدد یا کد به وضعیت نمونه نسبت دهد.
- ISO 10289: روشی برای درجهبندی خوردگی نمونههای فلزی آبکاری شده و پوشش داده شده ارائه میدهد. نمونهها از نظر تغییر در ظاهر (R)، اندازه/تعداد نواحی خورده شده (A)، و عمق/شدت خوردگی (S) درجهبندی میشوند. نتیجه به صورت یک کد مثل “RA 5.2” گزارش میشود.
- ASTM D610: برای درجهبندی زنگزدگی روی سطوح فولادی رنگ شده استفاده میشود. از چارتی با تصاویر استاندارد (معمولاً ۱۰ درجه از ۱۰=بدون زنگ تا ۰=شدید) برای مقایسه و دادن نمره استفاده میکند.
- ASTM D714: برای درجهبندی حبابهای ایجاد شده در پوششهای رنگ از نظر اندازه و فراوانی.
- ASTM D1654: روشی برای ارزیابی نمونههای رنگ شده که پس از آزمون خوردگی، یک خراش استاندارد روی آنها ایجاد شده است. میزان گسترش خوردگی یا отсло شدن از کنار خراش اندازهگیری و گزارش میشود.
روشهای کمی (Quantitative Assessment)
این روشها نتایج عددی و عینیتری ارائه میدهند، اما معمولاً زمانبرتر و پرهزینهتر هستند.
۳. اندازهگیری کاهش وزن یا افزایش وزن (Gravimetric Method)
یک روش بسیار دقیق و عینی. ابتدا وزن نمونه قبل از آزمون با ترازوی دقیق (۰٫۱ میلیگرم) اندازهگیری میشود. پس از آزمون، محصولات خوردگی (اکسیدها، نمکها) با روشهای شیمیایی استاندارد (مانند قرار دادن در محلول مهارکننده خوردگی مثل اسید یا باز رقیق) از سطح نمونه زدوده میشوند. سپس نمونه دوباره وزن میشود. کاهش وزن، معادل میزان فلز از دست رفته بر اثر خوردگی است. گاهی در مورد پوششهای خوردهشده، افزایش وزن ناشی از تشکیل اکسید گزارش میشود. نتیجه بر حسب گرم بر متر مربع یا میلیمتر بر سال (نرخ خوردگی) گزارش میگردد. استاندارد مرتبط ASTM G1 است.
۴. اندازهگیری ابعادی (Dimensional Measurement)
برای ارزیابی عمق حفرهها یا کاهش ضخامت استفاده میشود. با استفاده از کولیسهای عمقسنج (Depth Gauge) یا دستگاههای اندازهگیر نوری/لیزری پیشرفته (پروفایلومتر)، عمق حفرهها یا تغییرات ضخامت پوشش اندازهگیری میشود.
۵. روشهای متالورژیکی و آنالیز شیمیایی
برای بررسی مکانیزم و نوع خوردگی عمقی استفاده میشوند.
- میکروسکوپ نوری یا الکترونی (SEM): برای مشاهده ریزساختار سطح، نوع حفرهها، خوردگی بیندانهای و تشکیل ترک.
- آنالیز عنصری (EDS/EDX): همراه با SEM، برای تعیین ترکیب شیمیایی محصولات خوردگی یا ناخالصیهای موجود در آنها.
تدوین گزارش آزمون (Test Report)
گزارش نهایی آزمون باید شفاف، کامل و حاوی تمام اطلاعات لازم برای تکرار آزمون باشد. بخشهای اصلی یک گزارش استاندارد شامل موارد زیر است:
- عنوان و شناسه گزارش: شماره گزارش، تاریخ صدور.
- اطلاعات مشتری و نمونه: نام مشتری، شناسه نمونه، توصیف نمونه (جنس، ابعاد، نوع پوشش، فرآیند سطحی).
- شرایط آزمون: شماره و عنوان استاندارد مورد استفاده (مثلاً ASTM B117-19)، زمان کل آزمون (ساعت)، دمای محفظه، پارامترهای محلول نمک (غلظت، pH).
- روش آمادهسازی نمونه: شرح مختصر روش تمیزکاری.
- پایش شرایط: جدولی از ثبت روزانه دما و نرخ رسوب نمک.
- روش ارزیابی: شرح روش ارزیابی به کار رفته (مثلاً ISO 10289، ASTM D610).
- نتایج: ارائه نتایج به صورت توصیفی، درجهبندی، عکسهای شواهد (در صورت امکان) و نتیجهگیری نهایی (مثلاً “نمونه مورد آزمون پس از ۷۲۰ ساعت تست مطابق ASTM B117، درجه زنگزدگی ۷ مطابق ASTM D610 را نشان داد”).
- امضا: امضای مسئول آزمون یا آزمایشگاه.
داشتن یک سیستم مستندسازی و قابلیت ردیابی قوی برای آزمایشگاههای معتبر ضروری است.
کالیبراسیون، اعتبارسنجی و کنترل کیفی اتاقک آزمون خوردگی
برای اطمینان از اعتبار نتایج آزمون و انطباق با استانداردها، انجام منظم فرآیندهای کالیبراسیون (Calibration)، اعتبارسنجی (Validation) و کنترل کیفیت (Quality Control) روی اتاقک آزمون خوردگی ضروری است. این فرآیندها اطمینان میدهند که دستگاه در تمام طول عمر خود، پارامترهای آزمون را به درستی و با دقت لازم ایجاد و حفظ میکند.
کالیبراسیون (Calibration)
کالیبراسیون فرآیند مقایسه اندازهگیریهای دستگاه با یک استاندارد مرجع با دقت بالاتر (قابل ردیابی به استانداردهای ملی یا بینالمللی) و تنظیم یا گزارش انحراف آن است. برای اتاقک خوردگی، موارد زیر نیاز به کالیبراسیون دورهای دارند:
۱. کالیبراسیون سیستم اندازهگیری دما
مهمترین پارامتر. از چندین سنسور دمای استاندارد (معمولاً ترموکوپل یا PT100 کالیبره شده) در نقاط مختلف محفظه (مرکز، گوشهها، نزدیک نمونهها) استفاده میشود. دماهای خوانده شده توسط این سنسورها با مقادیر نمایش داده شده توسط کنترلر دستگاه مقایسه میشوند. انحراف باید در محدوده مجاز (مثلاً ±۰٫۵°C) باشد. در صورت نیاز، کنترلر کالیبره یا تنظیم میشود. این کار حداقل سالانه انجام شود.
۲. کالیبراسیون سیستم اندازهگیری pH
اگر دستگاه مجهز به متر pH داخلی باشد، باید با استفاده از بافرهای pH استاندارد (مثلاً ۴٫۰۱، ۷٫۰۰، ۱۰٫۰۱) کالیبره شود. حداقل هر سه ماه یکبار یا قبل از هر سری آزمون مهم توصیه میشود.
۳. کالیبراسیون فشارسنج هوای پاشش
فشار نشان داده شده روی مانومتر دستگاه با یک فشارسنج استاندارد کالیبره شده مقایسه میشود. سالانه انجام شود.
۴. کالیبراسیون تجهیزات جانبی
ترازوهای مورد استفاده برای تهیه محلول یا آنالیز کاهش وزن، پیپتها، سیلندرهای اندازهگیری و دستگاههای اندازهگیری نرخ رسوب نیز باید در برنامه کالیبراسیون قرار گیرند.
کالیبراسیون باید توسط پرسنل آموزشدیده و با استفاده از تجهیزات استاندارد انجام شود. شرکت ثامن لب با بهرهگیری از استانداردهای ISO 17025، خدمات کالیبراسیون تخصصی را برای این نوع تجهیزات ارائه میدهد.
اعتبارسنجی عملکرد (Performance Validation)
اعتبارسنجی فرآیند اثبات این است که دستگاه به طور کلی قادر است آزمونی مطابق با الزامات استاندارد خاص (مثلاً ASTM B117) انجام دهد. این کار با انجام یک آزمون کنترل (Control Test) با استفاده از نمونههای مرجع (Reference Panels) انجام میشود.
روش اجرای اعتبارسنجی:
- انتخاب نمونه مرجع: استفاده از پانلهای فولادی با پوشش روی (گالوانیزه) با ضخامت کنترل شده. این پانلها رفتار خوردگی قابل پیشبینی و ثابتی دارند.
- اجرای آزمون استاندارد: پانلهای مرجع تحت یک آزمون نمک اسپری با مدت زمان مشخص (مثلاً ۲۴، ۴۸ یا ۹۶ ساعت) مطابق استاندارد مورد نظر قرار میگیرند.
- ارزیابی نتایج: پس از آزمون، میزان خوردگی ایجاد شده (معمولاً به درصد سطح خورده شده یا زمان تا ظهور اولین زنگزدگی) اندازهگیری میشود.
- مقایسه با محدوده پذیرش: نتایج به دست آمده با محدوده پذیرش از پیش تعریف شده (که ممکن از توسط استاندارد، تولیدکننده پانلهای مرجع یا آزمایشگاه بر اساس تجربه گذشته تعیین شده باشد) مقایسه میشود.
- تصمیمگیری: اگر نتایج در محدوده پذیرش باشد، عملکرد دستگاه معتبر شناخته میشود. در غیر این صورت، باید عیبیابی و تعمیر صورت گیرد و آزمون اعتبارسنجی تکرار شود.
اعتبارسنجی باید حداقل سالی یکبار و همچنین پس از هر تعمیر اساسی یا جابجایی دستگاه انجام شود.
کنترل کیفیت روزانه/هفتگی (Routine QC)
برای اطمینان از پایداری عملکرد دستگاه بین دورههای کالیبراسیون و اعتبارسنجی، کنترلهای روتین زیر انجام میشوند:
| فعالیت کنترل کیفیت | تناوب | پارامتر اندازهگیری | محدوده پذیرش (مثال مطابق ASTM B117) |
|---|---|---|---|
| اندازهگیری نرخ رسوب نمک | هر ۲۴ ساعت در طول آزمون | حجم محلول جمعآوری شده در قیف ۸۰cm² | ۱٫۰ تا ۲٫۰ میلیلیتر در ساعت |
| ثبت دمای محفظه | روزانه (از روی کنترلر) | دمای نمایش داده شده | ۳۵ ± ۲ °C |
| بررسی سطح و غلظت محلول نمک | هفتهای یکبار یا پس از هر شارژ | غلظت (با رفرکتومتر) و pH | ۵±۰٫۵% و pH 6.5-7.2 (در ۳۵°C) |
| بررسی سطح آب ساتوریتر | هفتهای یکبار | سطح آب و دمای آن | پر باشد، دمای ~۴۶°C |
| بازرسی چشمی نازلها و سیستم پاشش | ماهانه | انسداد یا سایش نازل، نشتی | مه یکنواخت، بدون چکه کردن |
اهمیت مستندسازی
کلیه فعالیتهای کالیبراسیون، اعتبارسنجی و کنترل کیفیت باید به طور کامل مستندسازی شوند. این مستندات نشاندهنده تعهد آزمایشگاه به کیفیت و پایهای برای ممیزیهای داخلی و خارجی (مانند ممیزی ISO/IEC 17025) هستند. فرمهای ثبت، گواهیهای کالیبراسیون، گزارشهای اعتبارسنجی و گزارشهای کنترل کیفی روزانه باید به دقت بایگانی شوند.
برنامه نگهداری پیشگیرانه و عیبیابی رایج اتاقک آزمون خوردگی
اجرای یک برنامه نگهداری پیشگیرانه (Preventive Maintenance) منظم، کلید جلوگیری از خرابیهای غیرمنتظره، کاهش زمان توقف دستگاه، افزایش عمر مفید آن و تضمین کیفیت مستمر نتایج آزمون است. بسیاری از مشکلات رایج را میتوان با نگهداری ساده و دورهای برطرف کرد.
برنامه نگهداری پیشگیرانه (PM) منظم
نگهداری روزانه (Daily)
- پاککردن احتمالی شیشه درب از رسوبات نمک برای مشاهده واضح داخل.
- بررسی چشمی کلی دستگاه برای تشخیص هرگونه نشتی آشکار.
- بررسی سطح محلول نمک در تانک (در صورت نیاز اضافه کردن).
- تخلیه و ثبت حجم محلول جمعآوری شده در قیفها (در صورت در حال اجرا بودن آزمون).
نگهداری هفتگی (Weekly)
- تمیز کردن داخلی محفظه با آب دیونیزه و یک برس نرم برای جلوگیری از تجمع رسوبات نمک.
- بررسی و پاککردن نازلهای پاشش در صورت مشاهده انسداد (با استفاده از سیم مخصوص یا با معکوس کردن جریان آب).
- اندازهگیری غلظت و pH محلول نمک در تانک اصلی.
- بررسی سطح آب در مخزن ساتوریتر و پر کردن آن در صورت نیاز.
نگهداری ماهانه (Monthly)
- تعویض کامل محلول نمک در تانک اصلی (حتی اگر سطح آن کافی باشد) برای جلوگیری از تجمع آلودگیها.
- تخلیه و شستشوی کامل مخزن ساتوریتر برای جلوگیری از رشد جلبک یا باکتری.
- بررسی شیلنگها و اتصالات برای یافتن ترک، شکنندگی یا نشتی.
- تمیز کردن فیلتر هوای ورودی (در صورت وجود).
نگهداری سالانه (Annual) یا پس از ۲۰۰۰-۳۰۰۰ ساعت کار
- تعویض نازلهای پاشش (حتی اگر مسدود نباشند) زیرا سایش باعث تغییر اندازه قطرات و یکنواختی مه میشود.
- تعویض شیلنگهای پلاستیکی قدیمی و مستعد ترک خوردن.
- بازرسی و سرویس پمپ محلول نمک.
- کالیبراسیون کامل سنسورهای دما، pH متر و فشارسنج توسط تکنسین مجرب یا شرکت ارائهدهنده خدمات مانند خدمات کالیبراسیون ثامن لب.
- بازرسی الکتریکی کلی توسط برقکار صنعتی.
عیبیابی مشکلات رایج (Troubleshooting Guide)
| مشکل (Symptom) | علل احتمالی (Possible Causes) | اقدام اصلاحی (Corrective Actions) |
|---|---|---|
| نرخ رسوب نمک پایین یا صفر | ۱. نازل مسدود شده ۲. سطح محلول نمک در تانک بسیار پایین ۳. فشار هوای پاشش کم ۴. پمپ محلول معیوب ۵. فیلتر هوای ورودی مسدود |
۱. تمیز یا تعویض نازل ۲. پر کردن تانک ۳. تنظیم فشار روی رگولاتور ۴. بررسی پمپ ۵. تمیز یا تعویض فیلتر |
| نرخ رسوب نمک بسیار بالا | ۱. فشار هوای پاشش بیش از حد بالا ۲. نازل فرسوده یا آسیب دیده (سوراخ بزرگ) |
۱. کاهش فشار به محدوده مجاز ۲. تعویض نازل |
| دمای محفظه به نقطه تنظیم نمیرسد | ۱. المنت گرمکن معیوب ۲. مشکل در کنترلر دما یا سنسور ۳. کمبود آب در سیستم گرمایش غیرمستقیم ۴. عایقبندی ضعیف محفظه |
۱. بررسی و تعویض المنت ۲. کالیبره کردن یا تعویض سنسور/کنترلر ۳. پر کردن سیستم با آب مقطر ۴. بررسی درزبندی درب و عایق |
| مه نمک یکنواخت نیست (چکه میکند یا مناطق مرده دارد) | ۱. نازلها کج یا در موقعیت نامناسب نصب شدهاند ۲. یک یا چند نازل مسدود/فرسوده ۳. فشار هوا نوسان دارد یا کم است |
۱. تراز و تنظیم موقعیت نازلها ۲. تمیز یا تعویض نازلها ۳. بررسی کمپرسور و رگولاتور فشار |
| pH محلول نمک خارج از محدوده است | ۱. آلودگی تانک یا محلول (باکتری، جلبک) ۲. استفاده از آب یا نمک نامناسب (ناخالصی زیاد) ۳. عدم تعادل در سیستم جذب CO₂ (اگر از سیستم جبران pH خودکار استفاده میشود) |
۱. تخلیه، تمیز و ضدعفونی تانک، تهیه محلول جدید ۲. استفاده از آب دیونیزه و نمک با خلوص بالا ۳. بررسی سیستم جبران pH |
| صدای غیرعادی از پمپ | ۱. کار کردن پمپ خشک (کمبود محلول) ۲. سایش یا گیرکردن قطعات داخلی پمپ ۳. لرزش شلنگها |
۱. اطمینان از پر بودن تانک ۲. سرویس یا تعویض پمپ ۳. محکم کردن اتصالات |
⚠️ هشدار ایمنی مهم:
قبل از انجام هرگونه عملیات تعمیر یا نگهداری داخل دستگاه، اطمینان حاصل کنید که:
- دستگاه کاملاً خاموش و از برق کشیده شده است (Unplugged).
- دستگاه خنک شده باشد.
- از وسایل حفاظت فردی مناسب (دستکش، عینک) استفاده کنید.
نگهداری سوابق (Maintenance Log)
نگه داشتن یک لاگ یا دفترچه ثبت نگهداری برای دستگاه ضروری است. در این دفترچه باید تاریخ، نوع فعالیت نگهداری یا تعمیر، نام شخص انجامدهنده، و هر قسمت یا قطعه تعویض شده ثبت شود. این سوابق برای ردیابی تاریخچه دستگاه، برنامهریزی نگهداری آتی و ارائه مدارک در زمان ممیزیهای کیفیت بسیار ارزشمند هستند.
کاربردهای صنعتی تست خوردگی در صنایع مختلف
تست خوردگی یک ابزار همهکاره است که در کنترل کیفیت، تحقیق و توسعه، و تضمین قابلیت اطمینان تقریباً در همه صنایع تولیدی که از فلزات یا پوششها استفاده میکنند، نقشی حیاتی ایفا میکند. در این بخش به مهمترین حوزههای کاربردی آن میپردازیم.
صنعت خودروسازی
یکی از بزرگترین مصرفکنندگان تست خوردگی. از قطعات کوچک پیچ و مهره تا بدنه کامل خودرو مورد آزمایش قرار میگیرند.
- بدنه و شاسی: ارزیابی پوششهای ضدزنگ (کاتافورس، رنگ پایه، رنگ رویه)، مقاومت در برابر سنگریزی (Stone Chipping) و خوردگی نواحی جوش.
- قطعات زیر خودرو: تستهای سیکلی خوردگی پیشرفته (مانند AED-CCTP) برای شبیهسازی شرایط جادههای نمکی زمستانی.
- سیستم اگزوز: تست مقاومت فولادهای ضدزنگ یا فولادهای پوششدار آلومینیوم (Aluminized Steel) در برابر گازهای داغ و نمک.
- اتصالات الکتریکی: تست مقاومت در برابر خوردگی برای اطمینان از عملکرد مداوم سنسورها و کانکتورها.
صنایع هوافضا و دفاع
با توجه به حساسیت ایمنی و هزینه بالا، استانداردهای سختگیرانهای مانند MIL-STD حاکم است.
- پوششهای آندی و تبدیلی: تست کارایی پوششهایی مانند آندایزینگ آلومینیوم یا کروماته کردن.
- چسبهای ساختاری: ارزیابی مقاومت به خوردگی زیرلایه و دوام اتصالات چسبی در محیط مرطوب و شور.
- مواد کامپوزیتی: بررسی خوردگی گالوانیک در اتصالات کامپوزیت-فلز.
- تجهیزات الکترونیکی: مطابقت با استانداردهایی مانند MIL-STD-810 برای مقاومت در برابر محیطهای شور.
صنایع دریایی و فراساحلی
طبیعتاً مهمترین حوزه برای تست خوردگی به دلیل محیط بسیار خورنده دریا.
- پوششهای ضدخزه و ضدزنگ: تست کارایی رنگهای مخصوص بدنه کشتیها، اسکلهها و سکوهای نفتی.
- سیستمهای آبشیرینکن کشتی (RO): تست مقاومت غشاها و قطعات در برابر آب دریا.
- تجهیزات غواصی و زیردریایی: تست مواد و پوششها در فشارهای مختلف.
صنایع پوشش و رنگ
تست خوردگی بخشی جداییناپذیر از فرمولاسیون و کنترل کیفیت محصولات این صنعت است.
- توسعه فرمولاسیون جدید: مقایسه کارایی رزینها، رنگدانهها و افزودنیهای مختلف.
- کنترل کیفیت خط تولید: تست نمونههای گرفته شده از خط برای اطمینان از یکنواختی ضخامت و عملکرد پوشش.
- مطالعه مکانیزمهای تخریب: درک چگونگی شروع و گسترش خوردگی زیر پوشش برای بهبود فرمول.
الکترونیک و ارتباطات
برای اطمینان از قابلیت اطمینان دستگاههای الکترونیکی در محیطهای مختلف.
- تختههای مدار چاپی (PCB): تست مقاومت به خوردگی مس و پوششهای سطحی (مانند HASL، ENIG) و همچنین تست مقاومت عایقها.
- کانکتورها و سوکتها: ارزیابی عملکرد اتصالات الکتریکی پس از قرارگیری در معرض محیط خورنده.
- تجهیزات مخابراتی فضای باز: مطابقت با استانداردهایی مانند Telcordia GR-63-CORE برای تجهیزات نصب شده در محیطهای دریایی یا صنعتی.
تجهیزات خانگی و مصالح ساختمانی
برای تضمین دوام و ظاهر محصولات.
- لوازم خانگی: تست پوششهای بدنه یخچال، ماشین لباسشویی (مخصوصاً درب و محفظه) و اجاق گاز.
- پروفیلهای آلومینیومی پنجره و نما: تست پوششهای پودری یا آندایز شده.
- اتصالات و یراقآلات: تست آبکاری کروم یا نیکل روی دستگیرهها، شیرآلات و لولاها.
روندهای آینده و توسعههای نوین
حوزه آزمون خوردگی همیشه در حال پیشرفت است. برخی روندهای آینده شامل:
- توسعه تستهای سیکلی پیشرفتهتر: ایجاد سیکلهایی که تنشهای مکانیکی، تابش UV و آلایندههای گازی صنعتی را نیز شبیهسازی کنند تا همبستگی بیشتری با عملکرد واقعی داشته باشند.
- فناوریهای مانیتورینگ آنلاین و حسگرهای هوشمند: استفاده از حسگرهای الکتروشیمیایی (مانند پتانسیوستات) درون اتاقک برای رصد لحظهای نرخ خوردگی و مکانیزم آن، بدون نیاز به توقف آزمون.
- شبیهسازی کامپیوتری (Modelling): استفاده از نرمافزارهای شبیهسازی برای پیشبینی رفتار خوردگی بر اساس دادههای آزمون شتابدهنده و محیط عملیاتی.
- تمرکز بر محیطهای خاص: توسعه پروتکلهای تست برای محیطهای نوظهور مانند باتریهای لیتیوم-یون، سلولهای سوختی یا راکتورهای هستهای.
سوالات متداول (FAQ) درباره اتاقهای آزمون خوردگی
تفاوت اصلی در pH محلول نمک و در نتیجه سرعت و مکانیزم خوردگی است:
NSS (خنثی): pH بین ۶٫۵ تا ۷٫۲. شرایط عمومی و ملایمتری ایجاد میکند. برای تست طیف وسیعی از مواد و پوششها از جمله پوششهای کاتدی (مانند روی) و آندی (مانند کروم) مناسب است.
AASS (اسید استیک): محلول با اسید استیک به pH حدود ۳٫۲ اسیدی شده است. محیط بسیار خورندهتر و اسیدی، شبیه به اتمسفر صنعتی یا شرایطی که در آن آلودگی اسیدی وجود دارد. سرعت خوردگی بالاتر است و عمدتاً برای تست پوششهای دکوراتیو مانند نیکل-کروم روی فولاد یا برنج استفاده میشود.
CASS (مس-شتابدهنده): به محلول AASS، کلرید مس (CuCl₂) اضافه میشود. بسیار تهاجمیتر و سریعتر. یون مس باعث تسریع واکنشهای خوردگی گالوانیک میشود. این تست عمدتاً برای کنترل کیفیت سریع پوششهای دکوراتیو نیکل-کروم در صنایعی مانند خودروسازی و لوازم خانگی به کار میرود، جایی که نتایج در چند ساعت (معمولاً ۱۶ تا ۲۴ ساعت) به جای چند صد ساعت در NSS حاصل میشود.
این یک محدودیت ذاتی آزمونهای شتابدهنده است و خود استانداردهایی مانند ASTM B117 نیز به آن اشاره میکنند. دلایل اصلی عبارتند از:
۱. تفاوت در مکانیزم خوردگی: در محیط طبیعی، خوردگی تحت تأثیر سیکلهای متناوب خشک و مرطوب شدن، تابش نور خورشید (UV)، تغییرات دمایی گسترده، آلودگیهای گوناگون (گرد و غبار، گازهای SO₂، NOx) و تنشهای مکانیکی قرار دارد. تست نمک اسپری مداوم، تنها یک عامل (نمک مرطوب) را به طور ثابت اعمال میکند.
۲. عدم وجود مرحله خشک شدن: در محیط واقعی، دورههای خشکی به تشکیل فیلمهای محافظتی یا تثبیت محصولات خوردگی کمک میکنند. در تست مداوم نمک اسپری، سطح همیشه مرطوب است که میتواند مکانیزم متفاوتی را پیش ببرد.
۳. شتاب غیرواقعی: تشدید بیش از حد برخی عوامل (مثل غلظت نمک) ممکن است واکنشهای ثانویه یا مسیرهای تخریبی را ایجاد کند که در شرایط طبیعی با سرعت پایینتر رخ نمیدهند.
نتیجه: تست نمک اسپری عمدتاً یک ابزار مقایسهای و کنترل کیفیت عالی برای رتبهبندی مواد یا پوششهای مشابه تحت شرایط یکسان است. برای پیشبینی دقیق عمر، بهتر است از تستهای سیکلی پیشرفتهتر (CCT) که به شرایط واقعی نزدیکترند یا تستهای میدانی در محیط واقعی استفاده شود.
هر دو گزینه قابل قبول هستند، اما انتخاب بر اساس در دسترس بودن و کیفیت آب محلی صورت میگیرد. نکته کلیدی هدایت الکتریکی پایین (Low Conductivity) آب است تا از وارد کردن یونهای ناخواسته که میتوانند بر نتایج آزمون تأثیر بگذارند، جلوگیری شود.
آب دیونیزه (Deionized Water): با عبور آب از رزینهای تبادل یونی، یونهای معدنی آن حذف میشوند. هدایت آن میتواند بسیار پایین (کمتر از ۱ µS/cm) باشد. دسترسی به آن در آزمایشگاههای صنعتی معمولتر است.
آب مقطر (Distilled Water): از طریق تقطیر (جوشاندن و چگالش) تولید میشود و ناخالصیهای غیرفرار را حذف میکند. ممکن است همچنان حاوی مقداری CO₂ حل شده باشد که میتواند pH را کمی اسیدی کند.
استاندارد ISO 9227 مشخص میکند آب مورد استفاده باید هدایت الکتریکی کمتر از ۲۰ میکروزیمنس بر سانتیمتر (µS/cm) داشته باشد. ASTM B117 به آب مقطر یا دیونیزه اشاره میکند. در عمل، اگر هدایت آب در محدوده مورد نظر باشد، هر دو قابل استفاده هستند. توصیه میشود کیفیت آب (هدایت و pH) به طور دورهای چک شود.
نرخ رسوب نمک (Salt Settlement Rate) معیاری از مقدار مه نمکی است که بر روی نمونهها مینشیند. این پارامتر به طور مستقیم بر سرعت و یکنواختی فرآیند خوردگی تأثیر میگذارد.
اهمیت: اگر نرخ رسوب خیلی کم باشد، خوردگی کندتر از حد انتظار پیش میرود و ممکن است در زمان مقرر آزمون، نتایج معناداری مشاهده نشود. اگر خیلی زیاد باشد، ممکن است خوردگی به صورت غیرواقعی و شدید رخ دهد یا حتی قطرات درشتتر روی نمونهها چکه کنند که با شرایط مه یکنواخت متفاوت است. کنترل این پارامتر، تکرارپذیری آزمونهای انجام شده در روزها و دستگاههای مختلف را تضمین میکند.
اقدام اصلاحی: اگر نرخ رسوب خارج از محدوده ۱-۲ ml/h/80cm² بود:
۱. پایین بودن نرخ: ابتدا نازلها را از نظر انسداد بررسی و تمیز کنید. سپس فشار هوای پاشش را مطابق دستورالعمل دستگاه تنظیم کنید. سطح محلول در تانک و عملکرد پمپ را نیز بررسی نمایید.
۲. بالا بودن نرخ: فشار هوای پاشش را کاهش دهید. همچنین نازلها را از نظر فرسودگی یا آسیب (سوراخ بزرگ شدن) بررسی کرده و در صورت نیاز تعویض کنید.
توجه: هرگونه انحراف و اقدام اصلاحی انجام شده باید در گزارش آزمون ثبت شود.
بله، استفاده از خدمات آزمایشگاههای شخص ثالث (Third-Party Lab) یک راهحل متداول و کاملاً منطقی است، به ویژه برای شرکتهایی که حجم تست پایین، بودجه محدود یا فقدان تخصص داخلی دارند.
مزایا:
• صرفهجویی در سرمایهگذاری اولیه کلان برای خرید دستگاه.
• دسترسی به تخصص و تجربه پرسنل آزمایشگاه در اجرای استانداردها.
• استفاده از دستگاههای کالیبره و معتبر بدون نگرانی از نگهداری.
• دریافت گزارشهای معتبر که ممکن است برای تاییدیههای مشتری یا ممیزیها مورد نیاز باشد (به خصوص اگر آزمایشگاه مطابق ISO/IEC 17025 accredited باشد).
معایب و ملاحظات:
• هزینه متغیر به ازای هر تست که در بلندمدت و با حجم بالا ممکن است از خرید دستگاه گرانتر تمام شود.
• زمان تأخیر (Lead Time) شامل زمان ارسال نمونه، قرارگیری در صف آزمایشگاه و انجام آزمون.
• کنترل کمتر بر برنامهریزی دقیق زمانبندی آزمون و اولویتدهی.
• محرمانگی (Confidentiality) نیاز به بررسی قرارداد محرمانگی با آزمایشگاه دارد.
جمعبندی: برای تستهای پرتکرار، کنترل کیفیت روزانه یا تحقیقات سریع داخلی، خرید دستگاه به صرفه است. برای تستهای دورهای، نمونههای خاص یا نیاز به گزارش معتبر برای طرف خارجی، استفاده از آزمایشگاه بیرونی گزینه بهتری است. در هر صورت، انتخاب یک آزمایشگاه معتبر و دارای صلاحیت مانند آزمایشگاههای همکار ثامن لب که خدمات کالیبراسیون و آزمون ارائه میدهند، کلید موفقیت است.
عمر مفید به عوامل متعددی بستگی دارد: کیفیت ساخت اولیه، نوع استفاده (مداوم یا متناوب)، محیط نصب (دما، رطوبت، گرد و غبار) و مهمتر از همه، میزان و کیفیت نگهداری انجام شده.
عمر معمول: یک دستگاه با کیفیت خوب که تحت یک برنامه نگهداری پیشگیرانه منظم قرار دارد، میتواند به راحتی ۱۰ تا ۱۵ سال یا حتی بیشتر به طور مؤثر کار کند.
نشانههای نیاز به تعویض دستگاه:
۱. خرابیهای مکرر و پرهزینه: وقتی هزینه تعمیرات اساسی (مانند تعویض کنترلر اصلی، تعمیرات اساسی پمپ، تعویض محفظه فرسوده) به کسری قابل توجهی از قیمت یک دستگاه نو نزدیک میشود.
۲. عدم قابلیت تأمین پارامترهای استاندارد: هنگامی که دستگاه حتی پس از کالیبراسیون و تعمیرات نیز نمیتواند پارامترهای حیاتی مانند یکنواختی دما یا نرخ رسوب نمک را به طور پایدار در محدوده استاندارد حفظ کند.
۳. منسوخ شدن فناوری: دستگاه قدیمی ممکن است فاقد قابلیتهای ضروری مانند کنترلر دیجیتال قابل برنامهریزی، قابلیت ذخیرهسازی داده یا اجرای آزمونهای سیکلی پیشرفته باشد که مطابق با نیازهای جدید صنعت یا استانداردها است.
۴. فرسودگی شدید محفظه: ترکخوردگی، تغییر شکل یا خوردگی خود محفظه پلاستیکی که میتواند باعث نشتی یا آلودگی آزمون شود.
۵. تغییر در نیازهای آزمونی: اگر کسبوکار شما نیاز به انجام تستهای جدیدی (مانند CCT) دارد که دستگاه قدیمی قادر به انجام آن نیست.
توصیه: قبل از تصمیم به تعویض، حتماً با یک شرکت خدمات فنی معتبر مانند ثامن لب مشورت کنید. گاهی یک اورهال اساسی (Major Overhaul) شامل تعویض قطعات کلیدی میتواند عمر دستگاه را سالها افزایش دهد و نسبت به خرید دستگاه جدید مقرون بهصرفهتر باشد.
تماس با متخصصان آزمون خوردگی و نگهداری تجهیزات
کارشناسان مجرب ثامن لب با سالها تجربه در زمینه نگهداری، کالیبراسیون، تعمیر و ارائه مشاوره فنی در حوزه اتاقهای آزمون خوردگی، آماده پاسخگویی به سوالات و ارائه خدمات تخصصی به شما هستند.
نیاز به خدمات تخصصی اتاق آزمون خوردگی دارید؟
از کالیبراسیون دقیق و اعتبارسنجی استاندارد گرفته تا تعمیرات تخصصی، اورهال اساسی و مشاوره فنی، تیم ثامن لب با تکیه بر دانش فنی روز و تجربه گسترده، پشتیبان قابل اعتماد شما در تضمین کیفیت نتایج آزمون خوردگی است.
برای برنامهریزی کالیبراسیون دورهای، رفع عیب دستگاه، اجرای آزمون خوردگی یا هرگونه سوال فنی، همین حالا با متخصصان ما تماس بگیرید.