Korrosions- und Salzsprühnebelprüfung ISO 9227

Zusammenfassend lässt sich sagen: Salzsprühnebeltests simulieren den Angriff von Umwelteinflüssen auf metallische Werkstoffe im Labor. Die Referenznorm ist UNI EN ISO 9227, die drei Hauptmethoden (NSS, AASS, CASS) mit Salzlösungen bei unterschiedlichen pH-Werten und Temperaturen definiert. Für realistischere Simulationen werden zyklische Tests nach ISO 16701 und ISO 11997-1 eingesetzt, die Trocken-, Nass- und Salzsprühnebelphasen abwechseln. FDM Environment Makers entwickelt Klimakammern, die diesen Normen entsprechen und individuell an die Bedürfnisse der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Bau- und Elektronikindustrie angepasst werden können.

Korrosionsprüfung: Warum sie unerlässlich ist

Korrosion zählt zu den bekanntesten und häufigsten Ursachen für die Schädigung metallischer Werkstoffe und ihrer Legierungen. Es handelt sich um ein natürliches elektrochemisches Phänomen, das zu einer fortschreitenden Verschlechterung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften eines Materials führt und sich nicht vollständig verhindern lässt .

Metalle und ihre Legierungen finden in nahezu allen Fertigungsbranchen Verwendung: von der Automobil- und Luftfahrtindustrie über die Elektronik bis hin zum Bauwesen. Daher Korrosionsprüfungen , die die Auswirkungen von Umwelteinflüssen auf Werkstoffe genau simulieren können, bevor diese auf den Markt kommen.

Die internationale Referenznorm für diese Prüfungen ist ISO 9227, die standardisierte Verfahren für Salzsprühnebeltests definiert. In diesem Artikel erläutern wir die verschiedenen Arten von Korrosionsprüfungen, die in der Norm festgelegten Methoden und deren korrekte Durchführung.

ISO 9227: Der internationale Standard für Salzsprühnebelprüfungen

UNI EN ISO 9227 ist die internationale Referenznorm für Salzsprühnebelprüfungen. Sie wird häufig von anderen Industrienormen zitiert und gilt als Ausgangspunkt für die Bewertung der Korrosionsbeständigkeit metallischer Werkstoffe und Beschichtungen.

Die Norm liefert präzise Angaben zu:

• Die Eigenschaften der Testvorrichtung (der Umweltprüfkammer)
• Die Eigenschaften der zu verwendenden chemischen Lösung
• Betriebsbedingungen: Kammertemperatur, Zerstäubungsdruck, Probenpositionierung
• Die Kriterien für die Analyse der Ergebnisse

Die Salzsprühprüfung dient der Erkennung von Diskontinuitäten, Poren, Defekten und Schäden in organischen und anorganischen Beschichtungen und ist ein wichtiges Instrument der Qualitätskontrolle in der Fertigung.

Die Norm unterscheidet drei Hauptmethoden, jede mit präzisen Betriebsparametern:

NSS-Test – Neutraler Salzsprühtest

Der Neutralsalzsprühtest (NSS- Test ) ist die am weitesten verbreitete Methode und wird für Metalle und Legierungen, metallische Beschichtungen, Konversionsbeschichtungen, anodische Oxidschichten und organische Beschichtungen auf metallischen Werkstoffen eingesetzt. Die verwendete Lösung ist eine 5%ige Natriumchloridlösung mit einem neutralen pH-Wert (6,5–7,2), die bei einer Temperatur von 35 ± 2 °C vernebelt wird.

AASS-Test – Essigsäure-Salzsprühnebel

Der Essigsäure-Salzsprühtest ( AASS) dient zur Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit dekorativer Beschichtungen, insbesondere solcher, die für Kupfer + Nickel + Chrom, Nickel + Chrom oder anodische Beschichtungen auf Aluminium verwendet werden. Die Lösung wird mit Eisessig angesäuert, wodurch der pH-Wert auf 3,1–3,3 eingestellt wird.

CASS-Test – Kupferbeschleunigter Essigsäure-Salzsprühtest

-Test (Kupferbeschleunigter Essigsäure-Salzsprühtest) ist die aggressivste Variante. Dabei wird der angesäuerten Lösung Kupferchlorid (CuCl₂) zugesetzt, wodurch der Korrosionsprozess deutlich beschleunigt wird. Er eignet sich besonders für die Prüfung von dekorativen Kupfer-, Nickel- und Chrombeschichtungen sowie von anodischen Beschichtungen auf Aluminium, bei denen die Beständigkeit gegenüber extremen Bedingungen nachgewiesen werden muss.

Zyklische Korrosionsprüfung vs. kontinuierliche Salzsprühprüfung

Zusätzlich zu den in ISO 9227 definierten Prüfungen gibt es zyklische Korrosionsprüfungen, die entwickelt wurden, um die Wirkung von Umwelteinflüssen auf das Material während seines Lebenszyklus genauer und realistischer zu simulieren.

Beim klassischen kontinuierlichen Salzsprühtestbleiben die Umgebungsbedingungen während der gesamten Testdauer stabil. Bei zyklischen Tests hingegen werden verschiedene Phasen abwechselnd programmiert:

Dieser zyklische Ansatz bildet die realen Klimabedingungen, denen Materialien im Einsatz ausgesetzt sind, genauer ab und liefert somit zuverlässigere Ergebnisse als kontinuierliche Tests. Weitere Informationen zur Funktionsweise der in diesen Tests verwendeten Klimakammern finden Sie in unserem entsprechenden Leitfaden

Anwendungsgebiete der Korrosionsprüfung

Salzsprühtests sind immer dann erforderlich, wenn ein Bauteil oder eine Beschichtung in einer aggressiven Umgebung eine vorhersehbare Lebensdauer aufweisen muss:

• Automobilindustrie: Karosserielackierung, Unterbodenkomponenten, Armaturen, elektrische Steckverbinder. Entspricht den OEM-Spezifikationen und ISO 16750.
• Luft- und Raumfahrt/Verteidigung: Aluminiumlegierungen, Befestigungselemente, freiliegende elektronische Bauteile. Anerkannt nach MIL-STD-810 Methode 509.
• Bauwesen und Architektur: Fenster und Türen, Metallfassaden, verzinkte oder pulverbeschichtete Bauelemente.
• Elektronik und Haushaltsgeräte: Leiterplatten, Kontakte, Metallgehäuse von Geräten, die feuchten Umgebungen ausgesetzt sind.
• Marine und Offshore: Komponenten, die der Meeresatmosphäre ausgesetzt sind, wo Chloridbeständigkeit eine entscheidende Anforderung darstellt.

Die Referenznormen für Korrosionsprüfungen

Für die Korrosionsprüfung sind mehrere internationale Normen vorgesehen. Hier sind die wichtigsten:

• ISO 9227 – Der Referenzstandard für Salzsprühnebelprüfungen (NSS, AASS, CASS). Er ist der weltweit am häufigsten zitierte und verwendete Standard.
• ASTM B117 – Die älteste Norm für Salzsprühnebeltests, herausgegeben von ASTM im Jahr 1939. Sie ist noch immer gültig und genießt insbesondere in den Vereinigten Staaten hohes Ansehen.
• ISO 16701 — Definiert zyklische Korrosionsprüfungen in feuchter Atmosphäre mit abwechselnden nassen und trockenen Phasen.
• ISO 11997-1 — Legt Verfahren für zyklische Korrosionsprüfungen an Beschichtungen fest.
• DIN 50021 – Historischer deutscher Standard für Salzsprühnebelprüfungen, weitgehend ersetzt durch ISO 9227, wird aber in einigen Spezifikationen noch zitiert.
• JIS Z 2371 — Japanischer Äquivalentstandard, der in asiatischen Produktionsketten verwendet wird.
• MIL-STD-810 Methode 509 — Salzsprühtest für militärische und Luft- und Raumfahrtausrüstung.

Die FDM-Lösung für Korrosionsprüfungen

FDM Environment Makers entwickelt und fertigt Umweltprüfkammern , ausschließlich in Italien. Unsere Umweltprüfkammern der Serien 40/70T/C180V können mit Salzsprühdiffusoren ausgestattet werden, um Prüfungen gemäß ISO 9227 und zyklischen Prüfnormen durchzuführen.

Dank des innovativen revoFACElassen sich Korrosionszyklen vollständig automatisieren: Trocken-, Nass- und Salzsprühphasen können mit präzisen und reproduzierbaren Übergängen programmiert werden. Dies ist besonders wichtig für zyklische Prüfungen, bei denen die Präzision des Phasenübergangs die Zuverlässigkeit der Ergebnisse bestimmt.

Für spezielle Anforderungen entwickelt FDM auch kundenspezifische Lösungen mit Volumina, Temperaturbereichen und Konfigurationen, die speziell auf Ihre Branche zugeschnitten sind.

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Häufig gestellte Fragen zur Korrosionsprüfung mit Salzsprühnebel

Worin besteht der Unterschied zwischen ISO 9227 und ASTM B117?

Beide Normen regeln Salzsprühtests, wobei ASTM B117 (USA, 1939) nur das Neutrallösungsverfahren (entspricht dem NSS) beschreibt und allgemeiner gehalten ist. ISO 9227 (international) ist neuer und umfassender: Sie beinhaltet NSS, AASS und CASS mit detaillierten Parametern für jedes Verfahren. In Europa und in der Automobil-/Luft- und Raumfahrtindustrie wird ISO 9227 bevorzugt; in den USA ist ASTM B117 weiterhin weit verbreitet und wird häufig in OEM-Spezifikationen zitiert.

Wie lange ist ein Salzsprühtest gültig?

Die Dauer hängt vom Material und den geforderten Spezifikationen ab. Typische Prüfdauern liegen zwischen 24 und 1.000 Stunden für NSS und zwischen 16 und 240 Stunden für AASS und CASS. Zyklische Prüfungen können sich über mehrere Wochen mit wiederholten 24-Stunden-Zyklen erstrecken. Die tatsächliche Dauer wird durch den Industriestandard oder die Kundenspezifikationen festgelegt.

Welchen Test soll man wählen: NSS, AASS oder CASS?

Die Wahl des Prüfverfahrens hängt von der Art der zu prüfenden Beschichtung ab. NSS ist das Standardprüfverfahren für Metalle, Legierungen und die meisten organischen und anorganischen Beschichtungen. AASS wird für galvanische Dekorschichten (Nickel-Chrom, Kupfer-Nickel-Chrom) und anodische Oxide auf Aluminium verwendet. CASS ist die anspruchsvollste Variante und wird gewählt, wenn beschleunigte Prüfungen an Dekorschichten für raue Umgebungen erforderlich sind.

Ersetzen zyklische Tests die kontinuierliche Salzsprühprüfung?

Nein, sie ergänzen sich. Der kontinuierliche Test nach ISO 9227 bleibt der Maßstab für die Produktionsqualitätskontrolle und den Chargenvergleich, da er standardisiert und reproduzierbar ist. Zyklische Tests (ISO 16701, ISO 11997-1) sind realitätsnäher und werden bevorzugt zur Validierung neuer Produkte oder Beschichtungen für komplexe Umgebungen (Automobilindustrie, Außenbereich) eingesetzt, in denen die Korrosion nicht kontinuierlich, sondern in wechselnden Nass- und Trockenphasen erfolgt.

Autoritative Quellen

• ISO/TC 156 – Korrosion von Metallen und Legierungen. Technisches Komitee der ISO, verantwortlich für ISO 9227 und die Normenreihe zur Metallkorrosion.
• ASTM-Komitee G01 – Korrosion von Metallen. ASTM-Komitee, das ASTM B117 veröffentlicht, das der ISO 9227 gleichwertig und komplementär ist.
• AMPP – Association for Materials Protection and Performance (ehemals NACE International). Weltweit führender Verband für Korrosionswissenschaft und -technik.
• EFC – Europäische Föderation für Korrosion. Die Europäische Föderation der nationalen Korrosionsgesellschaften veröffentlicht Berichte der EFC-Arbeitsgruppen.

Häufig gestellte Fragen zur Korrosionsprüfung nach ISO 9227

Worin besteht der praktische Unterschied zwischen NSS, AASS und CASS?

Die drei Varianten der ISO 9227 simulieren zunehmend korrosive Umgebungen. Der Neutrale Salzsprühtest (NSS) verwendet eine 5%ige NaCl-Lösung mit einem pH-Wert von 6,5–7,2 bei 35 °C und ist ein allgemeiner Test für Lackbeschichtungen, Verzinkungen und Eisenwerkstoffe; die typische Lebensdauer beträgt 96–1000 Stunden. Der Essigsäure-Salzsprühtest (AASS) säuert die Lösung mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 3,1–3,3 an und simuliert so eine städtische/industrielle Umgebung mit Säureablagerungen; er wird für dekorative Kupfer-Nickel-Chrom-Beschichtungen und verzinnte Werkstoffe verwendet. Der Kupfer-beschleunigte Essigsäure-Salzsprühtest (CASS) fügt 0,26 g/l CuCl₂ hinzu_und hält den pH-Wert bei 3,1–3,3 und 50 °C aufrecht. Dies ist der aggressivste Test mit einem Beschleunigungsfaktor von ca. 5x im Vergleich zum NSS; er wird für Außenlackierungen von Kraftfahrzeugen, Zink-Aluminium-Legierungen und eloxiertes Aluminium verwendet. Die Korrelation zwischen Echtzeit- und Testwerten ist aussagekräftig: 1000 Stunden NSS entsprechen etwa 3–5 Jahren Küstenexposition. Produktnormen (z. B. ASTM B117, entspricht NSS, QUALICOAT für Coil Coating) legen Dauerhaftigkeits- und Abnahmekriterien fest.

Wie wird das Vorsprechen am Ende des Tests bewertet?

Die Bewertung kombiniert mehrere Normen. ISO 10289:1999 klassifiziert Defekte auf einer Skala von 10 (keine Defekte) bis 0 (starke Korrosion) anhand von Blasenbildung, Rostflecken und Rissbildung. ISO 4628-3 quantifiziert Rostbildung mit einer Ri0-Ri5-Skala (0 % → 40–50 % Fläche). ISO 4628-2 bewertet Blasenbildung (Dichte × Größe). Der Gitterschnitttest nach ISO 2409 überprüft die Haftung nach der Belichtung: Ein Raster wird gezeichnet und Klebeband aufgebracht; die Haftung wird mit 0–5 klassifiziert. Unterkorrosionsmessungen von der Ritzlinie aus durchgeführt: Ein X-förmiger Schnitt wird mit einem Skalpell bis zum Untergrund vorgenommen. Nach dem Test wird die Korrosionsausbreitung unter dem Film in mm gemessen (typische Anforderung < 2 mm pro 1000 h NSS). Massenverlust pro Flächeneinheit nach dem Beizen

Wie gut lässt sich der Salzsprühtest reproduzieren?

Der Salzsprühtest weist eine begrenzte Reproduzierbarkeit zwischen verschiedenen Laboren (Variationskoeffizient 20–40 % im Zeitverlauf bis zum Auftreten von Rost). Daher schreibt ISO 9227 eine strenge Kalibrierung mit Kontrollproben aus Kohlenstoffstahl vom Typ CR4 oder CR-S: Diese müssen nach 48 Stunden unter Normalbedingungen (NSS) einen Massenverlust von 70 ± 20 g/m² und nach 24 Stunden unter Aktivbedingungen (AASS) einen Massenverlust von 55 ± 15 g/m² aufweisen. Der Sprühtropfen muss 1,5 ± 0,5 ml/h pro 80 cm² Sammelfläche betragen, gemessen mit zwei Kollektoren im Abstand von ± 10 cm von der Kammerachse. Der pH-Wert der gesammelten Lösung bei 25 °C muss zwischen 6,5 und 7,2 (NSS) liegen. Die Temperatur in der Expositionszone beträgt 35 ± 2 °C. Die Dichte der Lösung liegt zwischen 1,029 und 1,036 g/cm³. Eine gut kalibrierte Kammer gewährleistet einen intra-laboratorischen Variationskoeffizienten (CoV) von ≤ 10 %. Die Variabilität ergibt sich aus: der tatsächlichen Zusammensetzung der Druckluft (Restöl), der Qualität des deionisierten Wassers (Leitfähigkeit ≤ 20 µS/cm), der Probenposition (15-30° von der Vertikalen) und dem Öffnen der Tür während der Prüfung.

Wie interpretieren Sie den zyklischen Korrosionstest im Vergleich zum kontinuierlichen NSS-Test?

Zyklische Prüfungen (ISO 11997, ISO 14993, SAE J2334) wechseln zwischen Phasen von Salzsprühnebel, Feuchtigkeit, Trocknung und teilweise niedrigen Temperaturen ab und simulieren so reale Umgebungsbedingungen im Automobilbereich und im Außenbereich. Beispiel ISO 11997-1 Zyklus B: 2 h Salzsprühnebel 35 °C → 2 h Trocknung 60 °C/30 % RH → 2 h Feuchtigkeit 50 °C/95 % RH, wiederholt für 40–60 Zyklen (7 Tage). Vorteile gegenüber kontinuierlichen NSS-Prüfungen: bessere Übereinstimmung mit der realen Belastung (Faktor 3–8-mal repräsentativer), Aktivierung mehrerer Korrosionsmechanismen (Lochfraß, Spaltkorrosion, galvanische Korrosion), Simulation des für gemäßigte Klimazonen typischen Wechsels von Feuchtigkeit und Trockenheit. SAE J2334 ist ein globaler Standard für Automobilhersteller: 1 Zyklus = 24 h mit 15 min/Tag Salzsprühnebel, 8 h Feuchtigkeit und 15,5 h Trocknung. Die typische Lebensdauer beträgt 80–120 Zyklen für die Qualifizierung von Rohkarosserien. Moderne zyklische Korrosionskammern integrieren Salzsprühnebel, Feuchtigkeitsregulierung und Trocknung in einer einzigen Einheit, wodurch manuelle Transfers reduziert und eine vollständige Rückverfolgbarkeit des Profils gewährleistet werden.