SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
Utvärdering av lackerade ytor
Adeline Flogård
Ytbeläggningar och nedbrytning
Accelererande livslängdprovning
Klimatiska miljöfaktorer: solljus
Referensmaterial
Miljöer
Kemiska miljöfaktorer: korrosion
Varför ytbeläggning?
 Många ämnen i vår omgivning påverkar
metaller, t.ex. syre, vatten, salt, syra
 Skydd mot korrosion
 Estetiskt funktion
 Speciella funktion: kamouflage, halksydd,
andra speciella funktion
Olika ytbeläggningar
 Oorganiska ytbeläggningar (förzinkning, förnickling mm)
 Organiska ytbeläggningar dvs färger och lacker (uretan,
alkyd, epoxi mm)
VIDHÄFTNING
Nedbrytning av organiska ytbeläggningar
Under påverkan av





Solljus
Fukt, regn
Värme
Kemikalier
Mekaniska faktorer
Symptom





Blåsbilning
Krackelering
Vidhäftningsförlust/flagning
Estetiska försämringar (glans, kulör)
Sprödhet/sämre hållfasthet
Accelererad livslängdprovning
 Viktiga frågeställningar
 Vilken miljö?
 Vilka krav?
 Vad är kritiskt för materialet?
 Parametrar att ta hänsyn till vid val av test
 Typ av test
 Accelerationsfaktor
 Korrelation
 Exponeringslängd
Accelerationsfaktor
a
tverklig
t acc
Om accelerationsfaktorn skiljer väsentligt mellan olika material är korrelationen dålig
Miljöer ur korrosivitetssynpunkt
 Klassificering av miljöer enligt
 ISO 9223 ”Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of
atmospheres – Classification, determination and estimation”
 ISO 9224 ”Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of
atmospheres – Guiding values for the corrosivity categories”
 Viktförlust per ytenhet (g/m2)/förlust i tjocklek (µm), efter
första exponeringsår (ISO 9223) och efter följande år (ISO
9224) av rena metaller (Fe, Zn, Al, Cu)
Thickness loss
Fe (µm/a)
Thickness loss
Zn (µm/a)
Exterior
Interior
C1
very low
 1,3
 0,1
-
Heated building clean
atmosphere
C2
low
> 1,3 to 25
> 0,1 to 0,7
Atmospheres with low level of
pollution
Unheated buildings
(condensation)
Production rooms (high
humidity and some air
pollution)
C3
Medium
> 25 to 50
> 0,7 to 2,1
Urban and industrial
atmospheres. Coastal area
with low salinity
C4
High
> 50 to 80
> 2,1 to 4,2
Industrial areas and coastal
areas with moderate salinity
Chemical plants, swimming
pools
> 4,2 to 8,4
Industrial areas (high
humidity, aggressive
atmospheres)
Buildings or areas with almost
permanent condensation
Buildings or areas with almost
permanent condensation,
mines
Unventilated sheds in humid
tropical zones
C5-I
Very high
> 80 to 200
C5-M
Very high
> 80 to 200
> 4,2 to 8,4
Coastal and off-shore areas
with high salinity
CX
Extreme
> 200 to 700
> 8,4 to 25
Extreme industrial or coastal
zones
Kemiska miljöfaktorer: korrosionsprovning
 Kemiska miljöfaktorer som är viktiga
 Fukt (fuktig luft)
 Temperatur
 Vatten
 Salt
 Sur miljö
 Korrosiva gaser (t.ex. svaveldioxid)
Accelererande korrosionsprovningar
 Utomhusprovningar vid fältstation där
miljön är extrem ur ett korrosionsperspektiv
 Exponeringar mot fukt och kondenserande
fukt
 Exponering mot saltdimma
 Kontinuerligt
 Intermittent/cykliskt
 Exponering mot skadegaser
Val av accelererande korrosionsprovningsmetod
Beroende på
 Vad man vill uppnå (uppfylla krav, produktutveckling, produktionskontroll, certifiering mm)
 Typ av basmetall/ytbeläggning
 Applikationsområde/miljö
Hjälpmedel
ISO/TR 16335:2013 ”Corrosion of metals and alloys – Corrosion tests in artificial atmospheres
– Guidelines for selection of accelerated corrosion test for product qualification”
Category of test
Examples of standards
A
Continuous salt spray tests
ISO 9227; IEC 60068-2-11
B
Tests with alternating immersion of test objects in a salt solution
followed by drying or intermittent salt spraying and drying
ISO 11130; IEC 60068-2-52
C
Tests with cyclic variation of humidity (dry/wet) and including
also steps of salt spraying
ISO 11474, ISO 14993; ISO
11997-1:Cycle B; ISO 11997-2;
ISO 16151; ISO 16701, ISO
20340
D
Tests with continuous exposure to atmospheres with low
concentrations of corrosion promoting gases and at moderately
high humidity
ISO 10062; IEC 60068-2-60
E
Tests with continuous exposure to atmospheres with higher
concentrations of corrosion promoting gases and at higher
humidity including also steps of drying and short period of salt
spraying
ISO 21207
High humidity tests
IEC 60068-2-78, IEC 60068-230, NT ELEC 025 (with
condensation)[1]
F
Suitability of different categories of corrosion tests
Metallic material
A
(constant
salt spray)
B
(alternate
immersion)
C
(humidity
cycling with
salt spraying)
D
(air pollutant
exposure)
E
(air pollutant
exposure, drying
and salt spray)
F
(conden
sation)
Metals and alloys
N
U
P
4)
P5)
7)
Metals protected by
cathodic coatings
U
U
P
4)
P5)
7)
Metals protected by
anodic coatings
N
N
P1)
4)
P5)
7)
Metals protected by
conversion coatings
on an anodic coating
N
U
P
4)
P5)
7)
Metals protected by
organic coatings
N
U
P2), 3)
4)
P5)
P6), 7)
Metals with
temporary corrosion
protection
-
-
-
-
-
P8)
P: Preferred kind of method
U: Useful for comparative testing of similar products
N: Not useful unless for quality control of the same product
Kontinuerlig saltdimma
 Enbart för produktionskontroll
 Inte för jämförelse av metaller/ytbeläggningar
 Enligt ISO 9227; IEC 60068-2-11; ASTM B117 mm
 Förhållande
 NaCl 5% (NSS)
 pH 6,5-7,2
 35⁰C
Intermittent saltdimma/cykliska korrosionsprovningar
 Bra korrelation med verkligheten
 Växling mellan olika moment (fukt/salt/tork mm)
 Exempel
 Volvo STD 423-0014; Volvo VCS 1027,149 (ACT I); Scania STD
4233; ISO 16701 (när revidering klar)
 ISO 11997-1
 VDA 621-415
 IEC 60068-2-52
 Volvo VCS 1027,1449 (ACT II)
ACT I
Nathalie LeBozec et. Al, FCI, Mats Ström VCC
ACT II
Ref VCS 1027,1449
ISO 11997-1 metod B (VDA 625-415)
Nathalie LeBozec et. Al, FCI
Accelererad korrosionsprovning med skadegaser
 Ofta hög accelerationsfaktor men bra
korrelation
 Gaser SO2, NO2, H2S, Cl2, NH3
 Variant med inslag av saltdimma (ISO
21207)
 Utvärdering av lackerad aluminium i extrema
miljöer
 Utvärdering av elektronik
Klimatisk miljöfaktor: solljus
 Väderbeständighet = ett materials förmåga att motstå
solljus i första hand men också värme, fukt och regn
 Vad som händer med materialet beror på
 Kvalitet och kvantitet på infallande strålning
 Våglängd på strålning som absorberas
 Om den absorberade strålningen har tillräckligt med energi för
att skapa kemisk reaktion
Olika typer av provningsmetoder
 Fältprovning
 Exponeras oftast i söderläge 45 grader,
motsvarar ofta inte normal användning
 Många fältstationer ligger på extrema platser
 Vissa metoder innebär koncentration av ljus
med speglar (EMMAQUA)
 På labb, exempel på metoder
 Plaster, färg ISO 4892
 Fordon exteriör SAE J 2527
 Fordon interiör SAE J 2412
Provning på labb, olika typer av ljuskällor
Ljuskälla
Fördel
Nackdel
Xenonbåge
Bäst korrelation
Liknar mest solljus
Dyr i drift och inköp
UV-fluorescerande ljus
(UVA eller UVB)
Billigare i drift och inköp
Dålig korrelation, simulerar
bara en del av solspektrum
Metallhalid
Lämpligt för klimathallar eller
stora skåp
Dyr i drift och inköp
Kolbåge
Japanska marknaden
Dyrt, dålig korrelation,
används knappt i Europa eller
USA
Provning på lab: reproducerbarhet och kvalitet
 Accelererad provning på lab normalt mer
reproducerbar än fältprovning
 För god kvalitet och uppföljning krävs
loggning och lagring av värden på olika
parametrar (fukt, temperatur, saltnedfall,
mm)
Referensmaterial
 Kvalitet
 Verifiering av miljö
 Bestämning av livslängd
 Olika metaller: Fe, Zn, Cu, Al mm
 Väldefinierade polymerer
Tack för uppmärksamheten!