Volvo standard VCS 1027,1449 (ACT-II) test

Die Prüfnorm Volvo VCS 1027,1449 beschreibt ein Prüfverfahren mit der Bezeichnung ACT II, wobei ACT II eine Abkürzung für beschleunigter Korrosionstest (accelerated corrosion test), ACT, Version II, darstellt. Es handelt sich um ein zyklisches Korrosionsprüfverfahren zur Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit von Fahrzeugbauteilen.

Die Norm Volvo VCS 1027,1449 definiert ein laborgestütztes, beschleunigtes atmosphärisches Korrosionsprüfverfahren, das zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit metallischer Werkstoffe unter dem Einfluss von Chloridionen aus einer Salzsprühlösung eingesetzt wird. Die Prüfung erfolgt durch kontrollierte Simulation atmosphärischer Korrosionsbeanspruchungsbedingungen und dient als allgemeines atmosphärisches Korrosionsprüfverfahren.

Sie findet Anwendung auf eine Vielzahl von Werkstoffen, Beschichtungen sowie Werkstoffwechselwirkungen, sowohl in Form von Prüfkörpern als auch konstruktiv gestalteten Bauteilen.

Das Prüfverfahren kann als Methode zur Designverifikation eingesetzt werden für:

• Entwicklung und Qualifizierung neuer korrosionsbeständiger Produkte
• Entwicklung neuer Vorbehandlungs- und Veredelungsverfahren
• Werkstoffauswahl sowie
• Qualitätskontrolle des Fertigprodukts

Prüfkörper, die gemäß Volvo VCS 1027,1449 auf Korrosionsbeständigkeit geprüft werden sollen, werden in kontrollierten Klimakammern während einer definierten Expositionszeit geprüft. Die Expositionszeit in der Prüfkammer wird durch Anforderungsnormen und Anforderungsniveaus festgelegt und ist unter anderem von der Art der Oberflächenbehandlung der Prüfkörper abhängig.

Der beschleunigte Korrosionstest gilt als abgeschlossen, wenn die festgelegte Expositionszeit für die Prüfkörper erreicht ist. Nach Abschluss der Korrosionsprüfung werden die Prüfkörper hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit bewertet. Für die Bewertung der Korrosionsbeständigkeit stehen mehrere Methoden zur Verfügung, beispielsweise die Beurteilung der Flächenkorrosion, der Unterwanderung von Ritzlinien sowie der Kantenunterwanderung.

Beim zyklischen Korrosionsbeständigkeitstest gemäß Volvo VCS 1027,1449 werden die atmosphärischen Korrosionsbeanspruchungsbedingungen mithilfe eines zyklischen Korrosionsprüfverfahrens in einer kontrollierten Kammer beschleunigt.

Die Prüfzyklen bestehen aus kontrollierter Feuchtigkeits- und Temperaturwechselbeanspruchung mit Beaufschlagung mit Salzlösung in einer Sprühphase (Regenphase), die Natriumchlorid enthält. Ein Prüfzyklus entspricht einer Prüfwoche. Der einwöchige Prüfzyklus setzt sich aus zwei zwölfstündigen Teilzyklen zusammen. Teilzyklus 1 besteht aus kontrollierter, intermittierender Exposition gegenüber variierender Temperatur und Luftfeuchtigkeit, kombiniert mit Beaufschlagung durch Salzsprühnebel mit einer 0,5%igen NaCl-Lösung. Teilzyklus 2 umfasst konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Die Temperaturvariation beträgt 25–50 °C und die relative Luftfeuchtigkeit (rel. LF) liegt im Bereich von 70 bis 95 % rel. LF. Der vollständige einwöchige Prüfzyklus besteht aus 5 Wiederholungen von Teilzyklus 1, gefolgt von 2 Wiederholungen von Teilzyklus 2.

Obwohl sowohl Volvo ACT I (VCS 1027,149) als auch Volvo ACT II (VCS 1027,1449) zyklische Korrosionsprüfverfahren sind, die zur Simulation korrosiver Umgebungen mit Natriumchlorid entwickelt wurden, repräsentieren sie unterschiedliche Generationen der Prüfmethodik mit voneinander abweichenden Parametern.

ACT I (STD 423-0014) ist die Volvo Trucks-Version von VCS 1027,149. Es wird eine 1%ige NaCl-Lösung mit pH 4,2 verwendet. Innerhalb einer Woche werden zwei vollständige Zyklen durchgeführt. Diese Zyklen umfassen kontrollierte Feuchtigkeits- und Temperaturwechsel sowie definierte Salzregensphasen. Das Verfahren wurde historisch für die allgemeine Dauerhaftigkeitsprüfung von Fahrwerksbauteilen und Verbindungselementen eingesetzt. Es stellt weiterhin ein wirksames Prüfverfahren dar, wenn Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen mit verschiedenen Beschichtungen geprüft werden.

ACT II (VCS 1027,1449) ist ein weiterentwickeltes beschleunigtes Korrosionsprüfverfahren, das in seiner Prüfmethodik der Scania STD 4445 entspricht. Es wird eine geringere Salzkonzentration (0,5 %) eingesetzt, jedoch umfasst das Verfahren einen komplexeren Feuchtezyklus mit verlängerten Trockenphasen. Dieses Verfahren ist darauf ausgelegt, eine bessere Korrelation mit der atmosphärischen Korrosionsbeanspruchung in Spalten sowie an dünnwandigen und aluminiumbasierten Substraten zu erzielen.

Der branchenweite Übergang zu ACT II wird durch den Bedarf an Prüfverfahren vorangetrieben, die die realen Feldbedingungen im Vergleich zu früheren Normen des Pkw-Sektors besser abbilden.

• Korrelation mit der Umgebung: ACT II ist darauf ausgelegt, eine möglichst praxisnahe Simulation der natürlichen Umgebungsbedingungen zu gewährleisten. Die Einbeziehung spezifischer Übergänge zwischen Nass- und Trockenphasen zielt darauf ab, die Mechanismen der atmosphärischen Korrosionsausbreitung unter Feldbedingungen nachzubilden.
• Beanspruchung von Beschichtungen: Das Prüfverfahren umfasst eine 15,5-stündige Trockenphase bei 50 °C und 70 % rel. LF. Diese verlängerte Exposition gegenüber kontrollierter Luftfeuchtigkeit und Wärme ist geeignet, die Unterwanderung an Ritzlinien und Kanten an beschichteten Prüftafeln zu bewerten.
• Branchenharmonisierung: Die in Zusammenarbeit mit Ford entwickelte Norm VCS 1027,1449 ermöglicht es Lieferanten, ein harmonisiertes Prüfverfahren (gleichwertig zu CETP 00.00-L-467) zur Bauteilvalidierung für mehrere Fahrzeughersteller (OEM) einzusetzen.

Die Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit von Prüfkörpern, die gemäß Volvo VCS 1027,1449 geprüft werden, sind in Anforderungsnormen festgelegt. Die Anforderungen sind abhängig vom Grundwerkstoff und der Beschichtung der Prüfkörper sowie von der betriebsbedingten Umgebungsbeanspruchung entsprechend ihrer Einbaulage im Fahrzeug.

Beispiele für Anforderungsnormen, in denen die beschleunigte Korrosionsprüfung gemäß Volvo VCS 1027,1449 ACT II gefordert wird:

• Volvo VCS 5737,19
• Volvo VCS 5771,5
• Volvo VCS 5751,7

Der Prüfzyklus der Volvo VCS 1027,1449 ist als 7-Tage-Zyklus aufgebaut, der während der gesamten Prüfdauer wiederholt wird. Die ersten 5 Tage bestehen aus sich wiederholenden 24-stündigen Prüfzyklen, die aus drei Phasen bestehen: einer 6-stündigen Nassphase bei 25 °C und 95 % rel. LF mit intermittierender Beaufschlagung durch 0,5%igen Natriumchloridsprühnebel, gefolgt von einer 2,5-stündigen Konditionierungsphase sowie einer 15,5-stündigen Trockenphase bei 50 °C und 70 % rel. LF. Die abschließende 48-stündige Phase wird unter konstanten Bedingungen von 50 °C und 70 % rel. LF durchgeführt.

VCS 1027,1449 (ACT II) verwendet eine Natriumchloridlösungskonzentration von 0,5 % und umfasst einen komplexen 7-Tage-Zyklus mit Wochenendbedingungen, während VCS 1027,149 (ACT I) eine 1%ige Natriumchloridlösung mit einem kontinuierlichen Wochenzyklus ohne Ruhephasen einsetzt. ACT II wird in der Regel für anspruchsvollere Beschichtungssysteme und Bauteile vorgeschrieben, die eine umfassendere Korrosionsbeständigkeitsvalidierung erfordern. Die konstanten Bedingungen während der Wochenendphase simulieren die reduzierten Korrosionsbeanspruchungen unter realen Betriebsbedingungen. Dies trifft insbesondere auf Bauteile mit Spaltgeometrien zu, in denen sich Wasser über einen längeren Zeitraum ansammeln kann und die einer praxisnahen Korrosionsbeanspruchung ausgesetzt sind.

Ja, Volvo VCS 1027,1449 wurde in Zusammenarbeit mit der Ford Motor Company entwickelt und gilt als gleichwertig zur Ford CETP 00.00-L-467. Diese Gleichwertigkeit ermöglicht es Lieferanten, Bauteile sowohl für Volvo als auch für Ford anhand eines einheitlichen Prüfverfahrens zu qualifizieren, wodurch das Zulassungsverfahren für Automobilzulieferer vereinfacht wird.

Prüfkammern müssen einer regelmäßigen Kalibrierung unterzogen werden, einschließlich zweimonatlicher Kalibrierungen und jährlicher Validierungen, um die Messgenauigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit sicherzustellen. Diese Kalibrierungen stellen sicher, dass die Prüfkammer die Umgebungsbedingungen innerhalb der festgelegten Toleranzen während der gesamten Prüfdauer aufrechterhält.

Die Prüfkörperbewertung umfasst mehrere Beurteilungsmethoden: die visuelle Beurteilung der Flächenkorrosion über die gesamte Oberfläche, die Bewertung der Unterwanderung an definierten Ritzlinien, die Beurteilung der Kantenkorrosion an unbeschichteten Kantenbereichen sowie die quantitative Analyse zur Bestimmung von Korrosionsfläche und -tiefe gemäß den festgelegten Abnahmekriterien.

Die Norm findet Anwendung auf Metalle und deren Legierungen, metallische Beschichtungen wie Zink und Zink-Nickel, chemische Konversionsbeschichtungen sowie organische Beschichtungen auf metallischen Substraten. Sie ist sowohl für standardisierte Prüftafeln als auch für seriennahe Fahrzeugbauteile geeignet, einschließlich Karosserieteilen, Fahrwerksbauteilen und Verbindungselementen.

Die Prüfdauer variiert in Abhängigkeit von den Beschichtungsanforderungen sowie den spezifischen Volvo-Werkstoffspezifikationen. Niedrigwertige Beschichtungssysteme erfordern gegebenenfalls eine Expositionszeit von 6 bis 12 Wochen, während höherwertige Beschichtungen, die für eine verlängerte Gebrauchsdauer ausgelegt sind, eine Prüfdauer von 24 oder mehr Wochen erfordern können, um den Nachweis der geforderten Korrosionsbeständigkeit zu erbringen.

Der Test simuliert ausgeprägte atmosphärische Korrosionsbeanspruchung mit hohen Chloridionenkonzentrationen, insbesondere solche, die in marinen Umgebungen sowie durch die Einwirkung von Tausalz auf winterlichen Fahrbahnen auftreten. Die wechselnden Nass- und Trockenphasen mit Temperaturwechselbeanspruchung beschleunigen die unter realen Betriebsbedingungen ablaufenden atmosphärischen Korrosionsprozesse, denen Fahrzeugbauteile ausgesetzt sind.