Quy trình thử nghiệm ăn mòn dạng sợi theo tiêu chuẩn SAE J2635 đối với vành xe hợp kim nhôm sơn và lớp phủ bảo vệ vành xe hợp kim nhôm sơn.

Tiêu chuẩn “SAE J2635 Quy trình thử nghiệm ăn mòn dạng màng trên vành xe nhôm sơn và lớp phủ vành xe nhôm sơn”, do Hiệp hội Kỹ sư Ô tô Hoa Kỳ (SAE) phát triển, mô tả quy trình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để đánh giá sự hình thành ăn mòn dạng màng trên vành xe nhôm sơn và lớp phủ vành xe. Mặc dù thử nghiệm này được phát triển đặc biệt để kiểm tra vành xe nhôm sơn và lớp phủ vành xe, nhưng nó cũng có thể áp dụng cho các bộ phận khác. Chủ sở hữu ứng dụng nên đánh giá xem thử nghiệm này có tạo ra mô hình ăn mòn dạng màng tương tự như mô hình được sử dụng trong ứng dụng liên quan hay không để đảm bảo dữ liệu chính xác cho ứng dụng đó.

Mục tiêu là thiết lập một phương pháp thử nghiệm thống nhất để đánh giá khả năng chống ăn mòn của các bộ phận trong ngành công nghiệp phủ vành và bánh xe. Mục tiêu khác là giảm sự khác biệt trong các quy trình thử nghiệm, từ đó giảm chi phí thiết lập và bảo trì các cơ sở thử nghiệm, phương pháp thử nghiệm, phương pháp đo lường, chứng nhận phòng thí nghiệm và đào tạo người vận hành riêng biệt. Quy trình này không thiết lập các tiêu chuẩn hiệu suất cho các bộ phận. Các tiêu chuẩn hiệu suất được xác định bởi người sử dụng thử nghiệm hoặc khách hàng.

Ăn mòn dạng sợi xảy ra khi chất nền được phủ lớp bảo vệ tiếp xúc với môi trường nóng và ẩm. Quy trình thử nghiệm ăn mòn dạng sợi này sử dụng phương pháp kéo theo tiêu chuẩn SAE J2634 để đảm bảo chất nền mẫu được tiếp xúc liên tục với các sản phẩm ăn mòn. Mẫu thử được cấy các sản phẩm ăn mòn theo tiêu chuẩn ASTM B368, sau đó được ngâm trong nước khử ion để loại bỏ các sản phẩm ăn mòn dư thừa, và sau đó được đặt trong buồng thử nghiệm được kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm để bắt đầu hình thành ăn mòn dạng sợi. Sau khi thử nghiệm, chiều dài độ dày màng, mật độ màng và diện tích độ dày màng có thể được đánh giá để xác định khả năng chống ăn mòn của chi tiết.

Trong ngành công nghiệp ô tô, nơi tính thẩm mỹ và độ bền là tối quan trọng, tính toàn vẹn của các bộ phận xe như bánh xe là vô cùng cần thiết. Bánh xe và lớp phủ bằng nhôm sơn đặc biệt dễ bị ăn mòn dạng sợi, một loại ăn mòn nguy hiểm. Ăn mòn dạng sợi là sự xuống cấp theo kiểu sợi chỉ, có thể làm suy giảm bề mặt, ảnh hưởng đến cả vẻ ngoài và độ bền cấu trúc. Để giải quyết vấn đề này, tiêu chuẩn SAE J2635 đã được phát triển để mô phỏng và đánh giá sự ăn mòn dạng sợi trong các bộ phận này. Tiêu chuẩn này là một công cụ quan trọng để đảm bảo chất lượng trong sản xuất bánh xe và không chỉ áp dụng cho bánh xe nhôm mà còn cho các bề mặt kim loại sơn khác dễ bị ăn mòn tương tự.

Thường được mô tả là dạng sợi hoặc hình giun, ăn mòn dạng sợi là một loại ăn mòn khí quyển xảy ra bên dưới các lớp phủ hữu cơ mỏng như sơn hoặc vecni. Nó thường bắt đầu từ các khuyết tật trong lớp phủ, chẳng hạn như vết xước hoặc vết nứt, và lan rộng bên dưới lớp màng dưới dạng các sợi nhỏ của sản phẩm ăn mòn, làm bong lớp màng theo một hình xoắn đặc trưng. Loại ăn mòn này đặc biệt gây rắc rối cho vành nhôm sơn vì,

• Lớp oxit tự nhiên của nhôm cung cấp một số khả năng bảo vệ, nhưng các vết nứt cho phép các ion clorua (từ muối đường hoặc tiếp xúc với môi trường) gây ra sự hòa tan anot.
• Diện tích bề mặt lớn của vành xe khiến chúng tiếp xúc với độ ẩm thay đổi, sự dao động nhiệt độ và các chất gây ô nhiễm trong quá trình vận hành xe.
• Những hư hại về mặt thẩm mỹ do các chi tiết chạm khắc tinh xảo gây ra có thể dẫn đến sự không hài lòng của khách hàng, khiếu nại bảo hành và các đợt thu hồi sản phẩm tốn kém.

Quan sát thực địa cho thấy hiện tượng biến dạng dạng sợi là một loại hư hỏng phổ biến ở vành xe. Do đó, cần có một thử nghiệm trong phòng thí nghiệm có thể lặp lại để dự đoán hiệu suất thực tế.

Mục tiêu chính của tiêu chuẩn SAE J2635 là thiết lập một phương pháp thí nghiệm thống nhất và có thể tái lập để kích hoạt và đo lường sự ăn mòn dạng sợi trong vành nhôm sơn và lớp phủ vành. Phương pháp thử nghiệm này chuẩn hóa quy trình,

• Điều này cho phép các nhà sản xuất so sánh một cách khách quan các hệ thống sơn phủ và phương pháp xử lý sơ bộ.
• Nó hỗ trợ kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất.
• Nó giúp đánh giá năng lực nhà cung cấp và đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật.
• Nó giúp giảm thiểu kết quả dương tính hoặc âm tính giả bằng cách giảm sự khác biệt về kết quả xét nghiệm giữa các phòng thí nghiệm.

Các nguyên tắc của phương pháp này, được thiết kế đặc biệt cho bánh xe, có thể được mở rộng sang các bộ phận bằng nhôm được phủ lớp khác như tấm thân xe hoặc tấm ốp.

Tiêu chuẩn SAE J2635 bao gồm một phương pháp kiểm soát để mô phỏng các tác nhân gây căng thẳng môi trường. Các bước cơ bản của phương pháp này như sau:

• Chuẩn bị mẫu: Chọn các vành hoặc chi tiết trang trí bằng nhôm sơn tiêu biểu. Tạo ra các khuyết tật có kiểm soát (vết xước), thường rộng 1-2 mm, bằng dụng cụ tiêu chuẩn để mô phỏng các lỗi sản xuất hoặc hao mòn. Các mẫu được làm sạch và sấy khô để loại bỏ chất bẩn.
• Giai đoạn tiếp xúc ban đầu (giai đoạn kích hoạt): Các mẫu được ngâm trong dung dịch axit clohydric 0,1% trong 24 giờ hoặc tiếp xúc với môi trường giàu clorua như buồng phun sương muối. Bước này kích hoạt các vùng ăn mòn bằng cách cho phép các ion clorua thâm nhập vào lớp phủ.
• Tiếp xúc với độ ẩm (giai đoạn lan rộng): Các mẫu được chuyển vào buồng có độ ẩm được kiểm soát ở độ ẩm tương đối 95-100% và nhiệt độ 40 độ C. Duy trì tiếp xúc trong 1.000 giờ hoặc cho đến khi hình thành các vết dạng sợi có thể nhìn thấy (thường là 500-1.000 giờ). Cần tránh sự ngưng tụ trực tiếp; độ ẩm cao thúc đẩy sự phát triển của sợi mà không gây tích tụ nước quá mức.
• Đánh giá và đo lường: Các mẫu được thu thập và các đặc điểm dạng sợi được đo bằng kính hiển vi hoặc phần mềm xử lý hình ảnh. Các phép đo cơ bản bao gồm:
• Chiều dài đường dẫn: Khoảng cách tối đa giữa các sợi riêng lẻ (ví dụ: tối đa 5 mm là chấp nhận được).
• Tần suất xước: Số lượng vết xước trên một đơn vị chiều dài vết xước.
• Diện tích bao phủ: Tỷ lệ phần trăm bề mặt bị ảnh hưởng.

Thang điểm (ví dụ: mức độ nghiêm trọng từ 0-10) hoặc công thức định lượng được sử dụng làm tiêu chí đạt/không đạt.

Tóm lại, tiêu chuẩn SAE J2635 nổi bật như một nền tảng quan trọng trong thử nghiệm ăn mòn trong ngành công nghiệp ô tô, cung cấp một khuôn khổ vững chắc để chống lại sự ăn mòn dạng sợi và đảm bảo rằng vành xe hợp kim nhôm sơn đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ thử nghiệm tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "Quy trình thử nghiệm ăn mòn dạng sợi SAE J2635 đối với vành nhôm sơn và lớp phủ vành nhôm sơn".