ห้องทดสอบหมอกเกลือ – ข้อกำหนดสำหรับการประเมินความต้านทานการกัดกร่อน

ห้องทดสอบหมอกเกลือ (Salt Fog Test Chamber) เป็นเครื่องมือมาตรฐานที่ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุและเคลือบป้องกันต่างๆ ผลการทดสอบใช้เป็นพื้นฐานทางเทคนิคสำหรับการออกแบบความน่าเชื่อถือ การควบคุมคุณภาพ และการคาดการณ์อายุการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ อาทิ วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ชิ้นส่วนดิจิทัล ผลิตภัณฑ์พลาสติก อุปกรณ์อากาศยาน ฯลฯ การจำลองบรรยากาศที่รุนแรงของทะเลหรืออุตสาหกรรมภายในช่วงเวลาสั้น ช่วยให้สามารถทำซ้ำผลกระทบจากการกัดกร่อนระยะยาวได้ในเวลาอันสั้น ลดวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์และลดต้นทุนการทดสอบ

หลักการทำงาน
1.1 สารกัดกร่อน
สารละลายทดสอบมาตรฐานคือ สารละลายโซเดียมคลอไรด์ 5 % (m/m) ในน้ำกลั่น กรณีต้องการสภาวะที่รุนแรงขึ้น สามารถเติมทองแดง(II)คลอไรด์ไดไฮเดรต (CuCl₂·2H₂O) 0.26 กรัมต่อลิตรของสารละลายได้
1.2 วิธีการพ่นหมอกเกลือ
อากาศอัดที่ผ่านการควบคุมแรงดันและอุ่นแล้ว จะทำให้สารละลายกลายเป็นหมอกเกลือที่มีอนุภาคขนาด 1–5 µm และตกลงบนพื้นผิวตัวอย่างอย่างสม่ำเสมอ
1.3 พารามิเตอร์ควบคุมสำคัญ
• อัตราการตกตะกอนของหมอกเกลือ: 1.0–2.0 มล./80 ซม.²·ชม. (วัดด้วยวิธีกรวย)
• อุณหภูมิในพื้นที่ทดสอบ: 35 °C ± 2 °C
• pH ของสารละลายที่เก็บได้: 6.5–7.2 (วัดที่ 35 °C)
ตัวเครื่องมีระบบควบคุมอุณหภูมิแบบปิดและระบบเติมสารละลายอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นใจว่าพารามิเตอร์ทั้งหมดคงที่ตลอดช่วงการทดสอบ
การเตรียมการทดสอบ
2.1 ไฟฟ้าและแหล่งอากาศ
เชื่อมต่อไฟฟ้าหลัก (AC 220 V 50 Hz หรือ AC 380 V 50 Hz ตามป้ายชื่อเครื่อง) และไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศ ตรวจสอบการต่อสายดินให้มั่นคง เชื่อมต่อท่ออากาศขนาด Φ8 มม. ที่ตัวกรองอากาศด้านหลังเครื่อง
2.2 การเติมน้ำกลั่น
เปิดฝาด้านบนของห้องทดสอบ เติมน้ำกลั่นเกรด III (หรือสูงกว่า) ตาม GB/T 6682 ลงในถัง saturator และช่องเติมน้ำด้านหลังจนกระทั่งไฟแสดง “ระดับน้ำต่ำ” บนแผงควบคุมดับลง
2.3 ร่องกันรั่วและระบบ wet-bulb
• เติมน้ำลงในร่องกันรั่ว (ร่องรอบประตู) จนถึงระดับที่กำหนด เพื่อป้องกันการรั่วของหมอกเกลือ
• เติมน้ำกลั่นในถัง wet-bulb ให้ผ้าชุบน้ำด้านหนึ่งจุ่มในถัง อีกด้านหนึ่งหุ้มเซ็นเซอร์อุณหภูมิ wet-bulb อย่างสะอาด ไม่มีคราบเกลือ
2.4 การเตรียมและเติมสารละลายเกลือ
ละลายเกลือให้หมด กรองสองขั้นตอน แล้วเทลงในถังใสสารละลาย (ระดับน้ำไม่เกินไหล่ขวด) กดปุ่ม “Auto Refill” ระบบจะส่งสารละลายไปยังหอพ่นโดยหลักการซีฟอนต่อเนื่อง
การวางตัวอย่าง
3.1 การเตรียมตัวอย่าง
ล้างสีฝุ่น ทำความสะอาด และอบแห้งตัวอย่างตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์หรือข้อตกลงทางเทคนิค บันทึกค่าความหยาบของพื้นผิว ความหนาเคลือบ ฯลฯ
3.2 วิธีวาง
• วางพื้นผิวที่ทดสอบหันไปทางด้านบน เอียง 15°–30° จากแนวดิ่ง
• ตัวอย่างแต่ละชิ้นห้ามชนกัน และไม่ขวางการตกตะกอนของหมอกเกลือ
• ควรใช้ขายึดที่เป็นกลางทางเคมี (PVC, PP) เพื่อป้องกันการกัดกร่อนกัลวานิก
3.3 ระยะเวลาทดสอบ
มาตรฐานคือ 24 ชม., 48 ชม., 96 ชม., 168 ชม. หรือมากกว่า ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์หรือสัญญา ต้องมีตัวควบคุมเปล่าในชุดเดียวกัน
การตรวจสอบระหว่างการทดสอบ
4.1 การตรวจเชิงปฏิบัติ
บันทึกอุณหภูมิ อัตราการตกตะกอน และค่าแรงดันทุก 8 ชม. หากผิดปกติให้หยุดทันทีเพื่อตรวจสอบ
4.2 การเปลี่ยนสารละลาย
เปลี่ยนสารละลายทุก 168 ชม. หรือเมื่ออัตราการตกตะกอนต่ำกว่า 1.0 มล./ชม.
4.3 ข้อควรระวัง
ห้ามเปิดประตูระหว่างการทดสอบ หากต้องการสังเกต ให้ใช้ไฟส่องสว่างในตัวและหน้าต่างส่อง หลังทดสอบให้ปิดเครื่องทำความร้อนและพ่นก่อน รออุณหภูมิห้องลดลงถึงอุณหภูมิห้องแล้วจึงเปิดประตูนำตัวอย่างออก
การดำเนินการหลังการทดสอบและการประเมิน
5.1 การล้าง
ล้างพื้นผิวตัวอย่างเบาๆ ด้วยน้ำกลั่นไหลผ่าน (≤0.2 MPa) เพื่อขจัดเกลือตกค้าง จากนั้นล้างจุ่มในน้ำกลั่นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 35 °C 2 นาที เพื่อป้องกันการอ่อนตัวของเคลือบ
5.2 การฟื้นฟูสภาพ
วางตัวอย่างในสภาพแวดล้อมฟื้นฟู 23 °C ± 2 °C และความชื้นสัมพัทธ์ 45 %–55 % เป็นเวลา 2 ชม. หากต้องการให้เคลือบแห้งสนิท สามารถขยายเป็น 24 ชม.
5.3 การประเมินผล
ประเมินตาม ISO 10289, GB/T 6461 หรือมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง:
• ดีเยี่ยม: ไม่มีจุดกัดกร่อน ไม่มีตุ่มฟอง ไม่มีรอยแตกร้าว และไม่มีสนิมบนชั้นฐาน
• ผ่าน: พื้นที่ข้อบกพร่องอยู่ภายใต้ขีดจำกัดที่กำหนด และไม่กระทบประสิทธิภาพการใช้งาน
• ไม่ผ่าน: พื้นที่ข้อบกพร่องเกินขีดจำกัด หรือเกิดความล้มเหลวเชิงฟังก์ชัน
หากจำเป็น สามารถใช้การวิเคราะห์เสริม เช่น โลหะวิทยา การวิเคราะห์อิมพีแดนซ์เคมีไฟฟ้า (EIS) หรือการทดสอบการยึดเกาะ
การบำรุงรักษาและการสอบเทียบ
6.1 การบำรุงรักษาประจำวัน
หลังการทดสอบแต่ละครั้ง ล้างและระบายสารค้างในถัง saturator ห้องทดสอบ และถังเกลือ ด้วยน้ำกลั่น ทำความสะอาดและเช็ดให้แห้ง ตรวจสภาพหัวพ่น คราบตะกรันบนเครื่องทำความร้อน และสภาพประเก็นทุกเดือน
6.2 รอบการสอบเทียบ
สอบเทียบเซ็นเซอร์อุณหภูมิ อัตราการตกตะกอน และแรงดันทุก 12 เดือน เครื่องมืออ้างอิงต้องสามารถสืบย้อนกลับไปยังมาตรฐานการวัดแห่งชาติ
6.3 การแก้ไขปัญหา
• การตกตะกอนต่ำ: ตรวจหัวพ่นอุดตัน แรงดันอากาศต่ำ หรือความเข้มข้นสารละลายผิดปกติ
• อุณหภูมิควบคุมไม่ได้: ตรวจรีเลย์สเตติก ฮีตเตอร์ และเทอร์โมมิเตอร์ Pt-100
• รั่วที่ตัวเครื่อง: เปลี่ยนประเก็นประตูหรือติดตั้งประเก็นหน้าต่างใหม่
การจัดทำเอกสารและรายงานผล
ต้องจัดทำเอกสารติดตามย้อนกลับตลอดกระบวนการทดสอบ รวมถึง แต่ไม่จำกัดเพียง:
• แบบฟอร์มคำขอทดสอบ รหัสตัวอย่าง และภาพก่อนทดสอบ
• บันทึกการเตรียมสารละลายเกลือ และแผ่นบันทึกสภาพแวดล้อม
• ภาพหลังทดสอบ การให้ระดับ และบันทึกข้อบกพร่อง
• ใบรับรองการสอบเทียบและบันทึกการบำรุงรักษา
รายงานผลการทดสอบต้องได้รับการตรวจทานและลงนามโดยผู้มีอำนาจภายใต้ระบบคุณภาพของห้องปฏิบัติการ และหากเกี่ยวข้อง ต้องประทับตรารับรองตามมาตรฐาน CNAS/CMA
บทสรุป
ห้องทดสอบหมอกเกลือเป็นเครื่องมือสำคัญในการจำลองการกัดกร่อนแบบเร่ง การปฏิบัติตามขั้นตอนการเตรียมการ การตรวจสอบ การประเมินผล และการบำรุงรักษาอย่างเคร่งครัดจะช่วยให้ได้ข้อมูลการทดสอบที่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์และเที่ยงตรง ซึ่งเป็นพื้นฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการวิจัยวัสดุ การปรับปรุงกระบวนการ และการรับประกันคุณภาพ