Salznebel

Salznebeltest bei TechnoLab

Die Salznebelprüfung wird zur verschärften Korrosionsprüfung an Metallen und Legierungen herangezogen.

Den sehr hohen Schärfegrad der Korrosion verdankt der Salznebeltest der Bereitstellung eines hoch konzentrierten Elektrolyten, der die Korrosionsgeschwindigkeit maßgeblich beeinflusst. Der Schärfegrad der Prüfung hängt ab von der Salzkonzentration, der Prüftemperatur und der Prüfzyklusgestaltung.

Der Salzsprühtest wurde von einem Automotive Arbeitskreis entwickelt, um bestimmte Komponenten im Kraftfahrzeug unter verschärften Prüfbedingungen einem Lebensdauertest zu unterziehen. Die Prüfung dient vornehmlich zur verschärften Korrosionsprüfung an Metallen und Legierungen.

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Korrosion
Salznebel  Normen

  • ASTM B 117-73
  • BMW GS 95024--3-1
  • DIN EN 60068-2-11
  • DIN EN 60068-2-52
  • DIN EN ISO 9227 (ersetzt DIN 50021, DIN 53167)
  • DIN EN ISO 9227 NSS
  • DIN IEC 61701
  • MBN LV124-2
  • MIL-STD-810→ Fallstudie
  • RTCA/DO-160→ Fallstudie
  • VW 80000
We also offer the following tests, among others:
corrosion on a car
according to the following standards, among others:

  • ASTM B 117-73
  • BMW GS 95024-3-1
  • DIN EN 60068-2-11
  • MIL-STD-810
  • RTCA DO-160
  • VW 80000

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Salt Fog Tests
frost, cold weather
according to the following standards, among others:

  • DIN EN 60060-2-1
  • MIL-STD 810
  • MIL-E-5272
  • MIL-STD 883
  • MIL-E-5272
  • MIL-STD 202

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Climatic Tests
splash water
according to the following standards, among others:

  • ASTM
  • BMW GS 95024-3-1
  • ISO 16750-4
  • MBN LV124-2
  • VW 80101
  • VW 80000

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Splash Water Tests
Erläuterungen zum Salznebeltest

Der Salznebeltest dient dazu, industrielle Werkstoffe auf Korrosionsbeständigkeit gegenüber salzhaltiger Atmosphäre zu prüfen.

Der bisweilen verwendete Begriff „Korrosionstest“ ist irreführend, da Korrosion ganz allgemeinen die Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung bezeichnet, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt. Bei Metallen ist vor allem chemische Korrosion von Bedeutung (DIN EN ISO 8044; ehemals DIN 50900). Die wohl bekannteste Art von chemischer Korrosion bei Metallen ist das Rosten, also die Oxidation von Eisen. Beim Salznebeltest geht es nur um die korrodierende Wirkung, die durch Salzlösungen hervorgerufen bzw. befördert werden. Betroffene Gegenstände und Materialien sind vor allem im Fahrzeug- und Straßenbau anzutreffen (Salzstreuung). Insbesondere Automobile – aber auch andere im winterlichen Straßenverkehr eingesetzte Fahrzeuge wie Fahrräder oder Motorräder oder auch Rollstühle - leiden unter dem Einfluss von Streusalz erheblich. Nicht zu vergessen Bauelemente wie Stahlträger in Brücken oder metallene Leitplanken und ähnliches.

Durchführung der Tests

Das zu prüfende Objekt wird über eine festgelegte Prüfzeit hinweg in eine spezifisch ausgestattete Kammer eingebracht. Dort findet der eigentliche Test statt, indem der Prüfling kontinuierlich einer Nebelatmosphäre ausgesetzt wird, die einen bestimmten Salzanteil enthält. In aller Regel kommt Natriumchloridlösung mit einer Konzentration von 5% zum Einsatz, wobei ein PH-Wert von 6,5-7,2 eingestelltt wird. Die Umgebungstemperatur wird konstant bei 35 °C gehalten. So schlägt sich der salzhaltige Nebel kondensierend als Salzlösung auf dem Prüfling nieder und entfaltet korrosive Wirkung. Ziel ist es, unter Zeitrafferbedingungen weitaus längere Zeiträume zu simulieren. Dazu dient die hohe Salzkonzentration ebenso wie die hohe Temperatur. Dadurch beschleunigt sich der Korrosionsvorgang erheblich und auch zum Zwecke des Korrosionsschutzes aufgebrachte Schutzüberzüge werden zerstört bzw. verlieren ihre Wirkung. So korrodieren die Prüflinge tatsächlich erheblich schneller als unter normalen Alltagsbedingungen. Die Dauer der Tests liegt in der Regel zwischen 96 und 1000 Stunden, je nach Objekt und angenommener Lebensdauer. Jeweils nach 24 Stunden sollte der Prüfling entnommen und auf Korrosionsschäden untersucht werden. Am Ende der Testläufe sollen die Testobjekte mit entionisiertem Wasser gespült werden, um lose anhaftende, korrosionsbedingt entstandene Partikel zu beseitigen.
Daran anschließend sollte eine optische oder elektrische Analyse des getesteten Materials durchgeführt werden.

Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit

Soll beispielsweise die Wirkung eines metallummantelnden Korrosionsschutzes bewertet werden, so kann man diesen aus der Zeit ableiten, die das getestete Objekt bewältigt, ohne sichtbare Korrosionsspuren am Grundmetall aufzuweisen. Diese sind vor allem als Spuren von Rotrost erkennbar. Aus der Testanordnung einschließlich der Zeitrafferfunktion lässt sich schließlich die reale Schutzwirkung im Alltag ableiten.

Fallstudie

Korrosionsbeständigkeit von Avionik-Elektronik

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Korrosionsbeständigkeit von Avionik-Elektronik
Salznebeltest gemäß RTCA/DO-160G Abschnitt 14

Die Herausforderung

Flugzeuge sind in Umgebungen im Einsatz, in denen Salzpartikel in der Luft Materialien und elektronische Systeme erheblich beeinträchtigen können. Salzhaltige Luft kommt besonders häufig vor an:
  • Küstenflughäfen
  • Flugstrecken über dem Meer
  • Offshore-Einsätze
  • Flugzeuge, die auf Flughafenvorfeldern geparkt sind und der Meeresluft ausgesetzt sind
Salzablagerungen können Korrosion, elektrische Leckströme, eine Verschlechterung der Steckverbindungen und mechanische Ausfälle elektronischer Systeme verursachen. Mit der Zeit können selbst geringe Salzablagerungen zu schwerwiegenden Zuverlässigkeitsproblemen führen.
Um eine langfristige Lebensdauer zu gewährleisten, müssen Bordgeräte Beständigkeit gegenüber korrosiven Umgebungen aufweisen. Die Umweltqualifizierung erfolgt daher gemäß RTCA/DO-160G, das standardisierte Prüfverfahren für Bordgeräte festlegt.
Diese Fallstudie stellt die Salznebel-Qualifizierungsprüfung einer versiegelten Avionik-Steuereinheit vor, die in einem Passagierflugzeug installiert ist.


Prüfling (DUT)

Bei dem getesteten Gerät handelte es sich um ein Steuerelektronikmodul für Flugzeug-Hilfssysteme, das in einem versiegelten Aluminiumgehäuse untergebracht war.
Das Gerät ist so ausgelegt, dass es während der gesamten Lebensdauer des Flugzeugs zuverlässig funktioniert, obwohl es den in Flugzeugbetriebsumgebungen vorhandenen Umwelteinflüssen ausgesetzt ist.

Wichtige Eigenschaften des Prüflings

Parameter
Beschreibung
Produkttyp
Avionik-Steuerelektronik
Anwendung
Systemsteuerung für Passagierflugzeuge
Gehäuse
Aluminiumgehäuse
Oberflächenschutz
Eloxiertes Gehäuse und beschichtete Befestigungselemente
Steckverbinder
Rundsteckverbinder in Luftfahrtqualität
Kühlkonzept
Passive Wärmeableitung über das Gehäuse
Einbauort
Avionikraum
Ziel der Prüfung war es, sicherzustellen, dass die Einwirkung von Salznebel weder die elektrische Funktionsfähigkeit beeinträchtigt noch Korrosion verursacht, die sich auf die Leistung oder Sicherheit auswirkt.


Prüfziel

Die Salznebelprüfung dient dazu, die Anfälligkeit von Geräten für Korrosion in salzhaltigen Umgebungen zu bewerten.
Die Prüfung soll Folgendes überprüfen:
  • Korrosionsbeständigkeit der Gehäuseoberfläche
  • Unversehrtheit der Steckverbindermaterialien und der Beschichtung
  • Langzeitstabilität der Dichtungselemente
  • Funktionsfähigkeit der Elektronik nach der Exposition
Das Prüfobjekt blieb während Teilen des Testzyklus unter Spannung, um die Betriebsbedingungen im Flugzeug zu simulieren.


Versuchsaufbau

Die Tests wurden in einer kontrollierten Salznebelkammer durchgeführt, die unter definierten Umgebungsbedingungen ein kontinuierliches Salzaerosol erzeugen kann.
Die Kammer erzeugt ein feines Salzaerosol, das sich auf den Oberflächen des Prüflings absetzt und so eine langfristige Einwirkung maritimer atmosphärischer Bedingungen simuliert.
Das Gerät wurde in der Kammer in einer repräsentativen Einbaulage montiert, um realistische Verschmutzungsmuster zu reproduzieren.


Testbedingungen

Die Tests wurden gemäß RTCA/DO-160G Abschnitt 14 – Salznebel durchgeführt.
Typische Umgebungsparameter umfassen:
Parameter
Typische Testbedingung
Salzlösung
Natriumchloridlösung
Konzentration
ca. 5 % NaCl
Temperatur
kontrollierte Kammertemperatur
Expositionsdauer
mehrere Expositionszyklen
Aerosolerzeugung
kontinuierlicher Sprühnebel
Das Prüfverfahren besteht in der Regel aus wiederholten Expositions- und Trocknungszyklen, um realistische Umgebungsbedingungen zu simulieren, denen Flugzeugausrüstung ausgesetzt ist.


Prüfverfahren

Das Prüfprogramm folgte der in der Umweltnorm festgelegten Abfolge.
  1. Prüfung vor Beginn der Tests
    • Sichtprüfung von Gehäuse und Anschlüssen
    • Überprüfung der Funktionsfähigkeit
    • Dokumentation der Ausgangszustände
  2. Salznebelbelastung
    • Kontinuierliche Belastung mit Salzaerosol in der Kammer
    • Ablagerung von Salzlösung auf der Oberfläche des Prüflings
    • Aufrechterhaltung der Belastung über mehrere Zyklen
  3. Trocknungsphase
    • Kontrollierte Trocknungsphase zur Salzkristallisation
    • Simulation realer Betriebszyklen
  4. Auswertung nach dem Test
    • Detaillierte Inspektion auf Korrosion oder Materialverschleiß
    • Funktionsprüfung der Elektronik
    • Prüfung von Steckverbindern und Dichtungen


Prüfung nach Abschluss des Tests

Nach Abschluss der Umweltexposition wurde das Prüfobjekt sowohl äußerlich als auch innerlich begutachtet.
Die Prüfmaßnahmen umfassten:
  • Beurteilung der Oberflächenkorrosion
  • Prüfung der Befestigungselemente und der Beschichtung der Steckverbinder
  • Überprüfung der Dichtungselemente
  • Elektrische Funktionsprüfung
  • Prüfung auf interne Verunreinigungen


Ergebnisse

Das Gerät hat den Salznebel-Qualifikationstest erfolgreich bestanden.
Wichtige Beobachtungen:
Bewertung
Ergebnis
Korrosion des Gehäuses
Keine festgestellt
Verschleiß der Anschlüsse
Keine festgestellt
Salzrückstände auf der Oberfläche
Außen vorhanden
Interne Verunreinigung
Keine festgestellt
Elektrische Funktionsfähigkeit
Voll funktionsfähig
Das Gehäuse aus eloxiertem Aluminium und die korrosionsbeständigen Steckverbinder zeigten eine hervorragende Beständigkeit gegen salzbedingte Korrosion.


Fazit

Die Avionik-Steuereinheit hat die Umweltqualifizierung im Salznebel gemäß RTCA/DO-160G Abschnitt 14 erfolgreich bestanden.
Der Test bestätigte, dass:
  • Das Gehäuse bietet wirksamen Schutz vor korrosiven Umgebungen
  • Es trat keine Korrosion auf, die die Leistung beeinträchtigen könnte
  • Die Elektronik bleibt nach der Exposition voll funktionsfähig
Diese Ergebnisse bestätigen die Eignung des Geräts für den Langzeitbetrieb in Flugzeugumgebungen, in denen eine Exposition gegenüber salzhaltiger Luft auftreten kann.


Warum Salznebelprüfungen wichtig sind

Salznebelprüfungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Überprüfung der Langlebigkeit von Bordgeräten, die in Küsten- oder Meeresumgebungen eingesetzt werden.
Die Umweltqualifizierung hilft Herstellern dabei:
  • Korrosionsrisiken frühzeitig in der Produktentwicklung zu erkennen
  • Schutzbeschichtungen und Gehäusekonzepte zu validieren
  • die Einhaltung der Umweltanforderungen für die Luft- und Raumfahrt sicherzustellen
  • die Produktzuverlässigkeit und die Lebensdauerleistung zu verbessern
Prüfungen gemäß DO-160 bleiben daher ein grundlegender Schritt bei der Zertifizierung von Bordgeräten.

Fallstudie

Salznebelkorrosionsbeständigkeit eines Metallbauteils für gepanzerte Fahrzeuge

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Salznebelkorrosionsbeständigkeit eines Metallbauteils für gepanzerte Fahrzeuge
Umweltqualifizierung gemäß MIL-STD-810H – Methode 509.7 (Salznebel)


Hintergrund

Militärfahrzeuge sind häufig in Küstenregionen, Einsatzgebieten der Marine und feuchten maritimen Umgebungen im Einsatz. Unter solchen Bedingungen sind Metallkomponenten salzhaltiger Luft und salzhaltiger Feuchtigkeit ausgesetzt, was Korrosionsprozesse erheblich beschleunigen kann.
Bei gepanzerten Fahrzeugen wie Kampfpanzern oder Schützenpanzern müssen viele externe Komponenten – darunter Halterungen, Strukturbeschläge, Sensorhalterungen und Panzerungsbefestigungen – einer längeren Salzeinwirkung standhalten.
Ein entscheidendes Beispiel ist eine Stahlhalterung, die für die Montage von Außenausrüstung am Fahrzeugrumpf verwendet wird. Diese Halterung kann Systeme wie die folgenden tragen:
  • zusätzliche Panzerungsmodule
  • optische Sensoren
  • Kommunikationsantennen
  • externe Speichersysteme
Korrosion solcher Bauteile kann zu folgenden Folgen führen:
  • mechanische Schwächung tragender Teile
  • Lösen von montierten Ausrüstungsteilen
  • verminderte Einsatzbereitschaft
  • erhöhter Wartungsaufwand
Daher müssen metallische Komponenten, die in Militärfahrzeugen verwendet werden, ihre Beständigkeit gegen salzinduzierte Korrosion durch Umweltprüfungen gemäß MIL-STD-810H Methode 509.7 (Salznebel) nachweisen.


Prüfziel

Ziel der Prüfung war es, die Korrosionsbeständigkeit einer Stahlhalterung zu bewerten, die für die Montage an der Außenhülle eines gepanzerten Kampffahrzeugs vorgesehen ist.
Im Rahmen des Tests wurden folgende Aspekte bewertet:
  • Korrosionsbeständigkeit der Schutzbeschichtungen
  • Anfälligkeit für Lochfraß oder Oberflächenkorrosion
  • mechanische Integrität nach der Exposition
  • Schutz der Gewindeverbindungen und Befestigungsflächen


Prüfling (DUT)

Ausrüstung:
Externe Halterung für gepanzerte Fahrzeuge.
Anwendung:
Befestigung von Außenausrüstung an der Karosserie gepanzerter Fahrzeuge.
Konstruktion:
Komponente
Beschreibung
Grundmaterial
Hochfester Baustahl
Oberflächenbehandlung
Zink-Nickel-Beschichtung
Schutzbeschichtung
Epoxidfarbe in Militärqualität
Befestigungsschnittstellen
Gewindeeinsätze aus Edelstahl
Abmessungen
180 × 90 × 60 mm
Die Halterung wurde in einer repräsentativen Fahrzeugkarosserie-Vorrichtung montiert, um realistische Einbaubedingungen nachzubilden und das Korrosionsverhalten an Schnittstellen und in Spalten zu bewerten.


Prüfaufbau

Die Prüfung wurde in einer kontrollierten Salznebelkammer durchgeführt, die zur Simulation korrosiver maritimer Umgebungen ausgelegt ist.
Die Kammer erzeugt eine kontinuierliche salzhaltige Nebelatmosphäre, wodurch sich feine Salzpartikel auf den freiliegenden Oberflächen des Prüfkörpers ablagern.
Prüflösung:
  • 5 %ige Natriumchlorid (NaCl)-Lösung
  • entionisiertes Wasser
  • pH-Wert gemäß MIL-STD-Anforderungen eingestellt


Prüfbedingungen

Die Prüfung erfolgte gemäß MIL-STD-810H Methode 509.7 – Salznebel.
Diese Methode besteht aus wiederholten Belastungszyklen, bei denen sich Salznebelbelastung und Trocknungsphasen abwechseln.
Parameter
Wert
Konzentration der Salzlösung
5 % NaCl
Kammertemperatur
35 °C
Belichtungszyklus
24 h Salznebel + 24 h Trocknung
Anzahl der Zyklen
2 Zyklen (insgesamt 48 h Exposition)
Ausrichtung
15–30° zur Vertikalen
Die zyklische Exposition bildet reale Bedingungen nach, bei denen sich Salzablagerungen während der feuchten Phase ansammeln und während der Trocknungsphasen kristallisieren, was Korrosionsmechanismen beschleunigt.


Prüfung nach Abschluss des Tests

Nach Beendigung der Salznebelprüfung wurde die Halterung aus der Kammer entnommen und auf Korrosionsschäden untersucht.
Prüfverfahren:
  • visuelle Korrosionsbeurteilung
  • Überprüfung der Beschichtungshaftung
  • mikroskopische Oberflächenprüfung
  • Prüfung der mechanischen Integrität
  • Prüfung der Gewindeverbindung


Testergebnisse

Parameter
Ergebnis
Beschichtungsabbau
Nur geringfügige Verfärbung
Oberflächenkorrosion
Keine nennenswerte Korrosion festgestellt
Lochfraß
Nicht festgestellt
Gewindeanschlüsse
Voll funktionsfähig
Strukturelle Integrität
Keine Beeinträchtigung
Auf der Beschichtungsoberfläche waren geringe Spuren von Salzrückständen vorhanden, die jedoch nicht zu einer Korrosion des Grundmaterials führten.


Technische Bewertung

Die Korrosionsbeständigkeit des Bauteils wurde in erster Linie auf die folgenden Konstruktionsmerkmale zurückgeführt:
Zink-Nickel-Beschichtung
als Opferkorrosionsschutz
Hochleistungs-Epoxidbeschichtung
wirkt als Barriereschicht
Verwendung von Edelstahleinsätzen
Verhindert galvanische Korrosion in Gewindebereichen
richtige Schichtdicke und gleichmäßige Abdeckung
insbesondere an Kanten und Ecken
Diese Schutzmaßnahmen verhinderten Korrosion unter simulierten maritimen Expositionsbedingungen wirksam.


Fazit

Die getestete Halterung für gepanzerte Fahrzeuge erfüllte erfolgreich die Anforderungen der MIL-STD-810H Methode 509.7 (Salznebel).
Selbst bei wiederholter Einwirkung von Salznebel und Trocknungszyklen zeigte das Bauteil:
  • hervorragende Korrosionsbeständigkeit
  • erhaltene mechanische Funktionalität
  • intakte Schutzbeschichtung
Das Bauteil ist daher für den Einsatz in maritimen, küstennahen und feuchten Betriebsumgebungen geeignet.


Marketing-Zusammenfassung

Korrosionsschutz unter härtesten Umgebungsbedingungen.
Umweltqualifizierungstests gemäß MIL-STD-810H Salznebel zeigen, dass Metallkomponenten in Militärqualität ihre strukturelle Integrität und Korrosionsbeständigkeit auch dann beibehalten, wenn sie aggressiven salzhaltigen Atmosphären ausgesetzt sind.
Durch eine optimierte Materialauswahl und Schutzbeschichtungen können Hersteller die langfristige Haltbarkeit von Komponenten für gepanzerte Fahrzeuge bei Einsätzen an der Küste und bei Marineoperationen sicherstellen.