VDA 675-241 Elastomerteile in Kraftfahrzeugen – Prüfverfahren zur Identifizierung – Korrosionswirkung auf Kupfer

In der vom Verband der Automobilindustrie (VDA) herausgegebenen Norm „VDA 675-241 Elastomerteile in Kraftfahrzeugen – Prüfverfahren zur Identifizierung – Korrosionswirkung auf Kupfer“ wird die Wirkung von Elastomeren auf Kupfer beschrieben und der Nachweis von überschüssigem Schwefel ermöglicht auf unsachgemäße Vulkanisierung oder übermäßige Zugabe von Härter zurückzuführen ist. Es wird eine Testmethode für beschrieben.

Diese Prüfmethode basiert auf der Tatsache, dass bei der Reaktion von Kupfer mit elementarem Schwefel schwarzes Kupfersulfid entsteht. Die Menge an schwarzer Farbe gibt einen schnellen qualitativen Hinweis auf die Menge an freiem Schwefel. Diese Prüfmethode dient der Qualifikationsprüfung (Qualitätsbestimmung) unterschiedlicher Elastomere für eine bestimmte Anwendung. Es liefert auch Daten für Vergleichstests (Qualitätssicherung) verschiedener Lieferchargen einer bestimmten Elastomermischung. Bei der Durchführung von Untersuchungen nach diesem Verfahren sollte der Zeitraum zwischen Vulkanisation und Prüfung von Elastomeren mindestens 16 Stunden und höchstens 6 Monate betragen. Die Bewertung erfolgt nach einer Skala, die Korrosionserscheinungen klassifiziert.

Die Prüfmethode zur Korrosionswirkung von Elastomeren auf Kupfer gibt Aufschluss darüber, ob das Vulkanisat vernetzt oder unzureichend vernetzt ist oder freien Schwefel enthält. Bei diesem Verfahren wird das Elastomer zusammen mit einer Elektrolytkupferplatte auf einer Glasplatte in einem Wärmeschrank für eine bestimmte Zeit, unter einer bestimmten Belastung und bei einer bestimmten Temperatur gelagert.

Korrosion ist ein natürlicher Prozess, der auftritt, wenn Metalle mit der Atmosphäre, Chemikalien oder anderen bestimmten Bedingungen reagieren. Diese Umwandlung führt zu einem anderen Erscheinungsbild sowie zu Veränderungen der mechanischen Eigenschaften des Metalls und einer schlechteren strukturellen Integrität. Kupfer bildet bei seiner elektrochemischen Reaktion mit der Umgebung eine rotbraune Kupferoxidschicht.

Rost entsteht, wenn eisenhaltige Metalllegierungen dem Oxidationsprozess unterliegen. Kupfer ist jedoch ein Nichteisenmetall. Da der Eisengehalt eine Voraussetzung für die Rostbildung ist, rostet Kupfer sicherlich nicht, es korrodiert oder oxidiert, wenn Sauerstoffmoleküle auf seiner Oberfläche landen und sich mit Kupferatomen zu Kupferoxid verbinden.

Im Gegensatz zu Eisenoxid zerfällt Kupferoxid nicht mit der Zeit. Es bildet einen Schutzfilm auf der Kupferoberfläche, der nach und nach dicker wird und sich in Kupfercarbonat verwandelt. Diese neue Materialschicht, Patina genannt, fungiert als Schutzschild und schützt das makellose Kupfer im Inneren. Darüber hinaus regeneriert sich die beschädigte Patina.

Kupferkorrosion ist ein langsamer Prozess, insbesondere in nicht kontaminierten Umgebungen. Daher dauert es Monate oder sogar Jahre, bis die Oberflächen nachdunkeln und sich allmählich dunkelbraun oder schwarz verfärben und schließlich eine charakteristische blaugrüne Farbe annehmen.

Es gibt bestimmte Bedingungen, die die Kupferkorrosion begünstigen oder beschleunigen. Dazu gehören:

• Die Einwirkung von Umgebungsbedingungen wie Salzwasser, Hitze oder sauren Verbindungen führt zu einer Verschlechterung der Kupferoberfläche.
• In Böden auftretende Gleich- oder Wechselströme erhöhen die Korrosionsrate unterirdischer Kupferrohre.
• Galvanische Korrosion entsteht, wenn unterschiedliche Metalle mit Kupfer in Kontakt kommen. Ein Beispiel hierfür sind Kupferrohre in Kontakt mit Stahlrohren, bei denen Unterschiede in der elektrischen Leitfähigkeit die Korrosion fördern. Der einfachste Weg, das Auftreten einer galvanischen Wirkung zu verhindern, besteht darin, das Kupfer von anderen Metallen zu isolieren.
• Ungewöhnlich aggressive Böden können die Korrosion von Kupfer begünstigen, wenn sie große Mengen an Chloriden, Sulfaten, Ammoniakverbindungen und Feuchtigkeit enthalten.
• Der Kontakt mit großen Mengen an organischen und anorganischen Säuren zersetzt die Metalloberfläche von Kupfer und zerstört seinen Schutzfilm.
• Korrosionsermüdung kann durch anhaltende Belastung duktiler Kupfermetalle entstehen. Hohe Geschwindigkeiten und turbulente Wasserströmungen in Kupferrohren können örtliche Erosion und Korrosion verursachen. Periodisches Zusammenziehen und Ausdehnen von Kupferrohren verursacht Spannungen, die Ermüdung begünstigen.
• Hohe Mengen an Sauerstoffatomen in der Umgebung korrodieren die Oberfläche des Metalls durch beschleunigte Oxidation.

Unter den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die für Unternehmen verschiedener Branchen durchgeführt werden, entspricht unsere Organisation mit ihrem geschulten und fachkundigen Personal und ihrer modernen technologischen Ausrüstung der „VDA 675-241 Elastomerteile in Kraftfahrzeugen – Prüfverfahren für“. Identifizierung - Korrosionswirkung auf Kupfer". Außerdem werden definierte Prüfdienstleistungen angeboten.