Deze innovatie is viraal gegaan op het laatste EUROCORR 2018 salon in Polen. Het betreft hier een nieuwe methode om de doeltreffendheid te evalueren van VCI oplossingen in de strijd tegen corrosie. Aan de oorsprong van dit groot en revolutionair project m.b.t. de bescherming van metalen zit Dr. Maximilian Sieber, corrosie-ingenieur bij Zerust-Excor.
Wat is VCI?
Vooraleer we concreet in gaan op het onderzoeksproject van Dr. Maximilian Sieber even een korte terugblik op VCI. VCI, volatiele inhibitoren, zijn molecules die het proces van aantasting van een metalen onderdeel onder invloed van oxidatie voorkomen.
Hoogwaardige producten en halfafgewerkte metalen onderdelen vereisen een passende corrosiebescherming tijdens transport en opslag. De toepassing van volatiele inhibitoren (VCI) als tijdelijke corrosiebescherming is gebaseerd op het vrijkomen (verdampen) van molecules via specifieke dragermaterialen zoals folie, papier, emitters of oliën. Door adsorptie aan het metalen oppervlak voorkomen deze inhibitoren de afbraak van de primaire oxidelaag en verhinderen daardoor corrosie.
Deze ionische laag vormt dus een onzichtbare, chemische barrière op het metalen oppervlak. Dit geeft een effectieve bescherming tegen corrosie van metalen onderdelen of assemblages die tegenwoordig een toepassing kennen in vele industriële sectoren zoals auto-,luchtvaart-, olie- en gas-,energie-, electronicasector, enz…
Een innovatie van het Zerust-Excor applicatiecentrum
Aan de oorsprong van dit project, een arts en ingenieur van de Zerust Excor groep, gespecialiseerd in het onderzoek naar oplossingen tegen corrosie en het gebruik van VCI.
De voorbije 35 jaar heeft de Zerust Excor groep baanbrekende innovaties ontwikkeld in de strijd tegen corrosie en dit met een breed gamma aan producten en diensten, expertise alsook knowhow.
De groep is bijna overal ter wereld aanwezig met een vertegenwoordiging in 70 landen via een netwerk van partners, meer dan 400 technische experts en verschillende onderzoekslaboratoria waaronder die van Dresden in Duitsland waar deze innovatie ook ontwikkeld werd.
Een nieuwe methode om de doeltreffendheid van VCI te testen
Dit nieuwe apparaat voor de evaluatie en goedkeuring van VCI produkten markeert een belangrijke vooruitgang in het onderzoek en doeltreffendheid van roestwerende oplossingen.
De resultaten werden gepresenteerd op een conferentie van EUROCORR 2018, het Europees salon en trefpunt voor corrosieprofessionals.
Een metalen staal wordt in een met lucht gevulde kamer, voorzien van een VCI product, tijdens de test blootgesteld aan vochtige lucht waarna het staal afgekoeld wordt tot onder het dauwpunt. De condensatie van vocht op het staal veroorzaakt corrosieve stress.
Het VCI effect wordt gemeten en geëvalueerd met elektrochemische methodes. Dusdanig maakt de toepassingsgerichte test een objectieve en gekwantificeerde evaluatie van VCI produkten mogelijk.
Maxilien Siber, hallo!
Hallo…
Kan u, om dit interview te beginnen, uw achtergrond toelichten?
Ik heb werktuigbouwkunde gestudeerd en werk sindsdien op het gebied van coatings en oppervlaktetechnologie. In 2017 ben ik bij Zerust Excor gestart en werk nu voornamelijk aan de ontwikkeling van testmethodes voor VCI produkten.
Hoe zou u uw project op een eenvoudige manier omschrijven?
We ontwikkelen een testmethode voor het snel, objectief en kwantitatief testen van VCI producten. De methode vereist geen uitgebreide infrastructuur en wordt uitgevoerd in een simulatie apparaat dat ook deel uit maakt van de ontwikkeling.
Tijdens de test wordt een metalen staal blootgesteld aan een VCI product in een kleine kamer van het apparaat. Zo heeft de VCI enige tijd om een interactie aan te gaan met het metalen oppervlak. Vervolgens wordt de lucht in de kamer bevochtigd en het monster afgekoeld tot onder het dauwpunt. Op deze manier condenseert het vocht, slaat neer op het metalen oppervlak wat een corrosieve belasting veroorzaakt.
De evaluatie is gebaseerd op de elektrochemische meting van de oppervlaktetoestand van een staal, d.w.z. of een staal al dan niet verroest is.
Naar onze mening is dit een voordeel ten opzichte van andere geavanceerde testmethodes, die onvermijdelijk nog een visuele controle van het oppervlak omvatten na de test en daarom onderhevig zijn aan fouten en beoordelingsfouten.
De evaluatie wordt automatisch uitgevoerd door het apparaat zodat de gebruiker het onderliggend elektrochemisch proces niet verregaand dient te begrijpen.
Is dit werkelijk het eerste apparaat dat de doeltreffendheid van VCI oplossingen berekent?
Dit is zeker niet het eerste apparaat dat deze doeltreffendheid berekent. Er bestaan verschillende benaderingen, bijvoorbeeld chemische analyse van een product dat VCI bevat en dit met betrekking tot de aanwezigheid en concentratie van bepaalde specifieke stoffen, dampfase, enz…
Maar voor zover we weten, is dit wel het eerste apparaat dat corrosiebescherming van een VCI product kan kwantificeren in een test die zich toespitst op klimatologische stress. Bovendien is het een compact tafelmodel.
De resultaten kunnen op één werkdag verkregen worden zonder het gebruik van een klimaatkamer, die veel ruimte in beslag neemt en bovendien vrij duur is.
Wat levert deze innovatie werkelijk op voor klanten en voor hun corrosiestrategieën?
Het testresultaat wordt automatisch geleverd door het apparaat. De VCI producten kunnen dus worden beoordeeld door elke voldoende gekwalificeerde werknemer, zonder dat deze een grondige kennis dient te bezitten m.b.t. corrosie, elektrochemie, enz…
Daardoor is de test gebruiksvriendelijk en in het bijzonder geschikt voor kwaliteitscontrole van VCI producten.
Kunnen we hieruit besluiten dat je voor verrassingen kan komen te staan bij het testen van de doeltreffendheid van VCI producten?
In principe bootst de test een ernstige corrosieve spanning na tijdens transport en opslag, m.a.w. de blootstelling van een blank metalen oppervlak aan een vochtige atmosfeer en dientengevolge condensatie van een aanzienlijke hoeveelheid vocht die neerslaat op het oppervlak.
Daarom is het van primordiaal belang dat elk VCI product goed functioneert wat het verdampen van de VCI molecules betreft alsook de interactie met het specifieke metaal om zodoende corrosie te voorkomen en dus de test succesvol te doorstaan.
Naast een standaardtest voor kwaliteitscontrole zijn we van plan om één of twee aangepaste testen aan te bieden om de voordelen van VCI producten aan te tonen.
Op verschillende intervallen tijdens de test ontdekken we zo waar VCI toe in staat is alsook onder welke omstandigheden het faalt.
Dit kan soms verrassende resultaten opleveren, maar dient desalniettemin beoordeeld te worden vanuit het oogpunt of het relevant is een VCI product daadwerkelijk in te zetten voor een bepaalde toepassing.
Welke zijn de sectoren die voordeel kunnen halen uit deze innovatie?
We richten ons hoofdzakelijk op 2 verschillende sectoren:
- Kwaliteitscontrole van VCI producten en dit zowel voor producenten van deze producten als gebruikers
- Ondersteuning bij onderzoek en ontwikkeling (R&D) naar nieuwe VCI producten
Op welke vragen en problemen wou u een oplossing bieden?
We wilden een snelle en objectieve test aanbieden voor VCI producten voor de bescherming tegen corrosie, die gebruiksvriendelijk is en zonder grondige kennis van VCI , corrosie of elektrochemische processen inzetbaar is.
Ik denk dat het een tijdrovend onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma is. Hoeveel tijd is er nog nodig om deze ontwikkelingsfase af te ronden?
Zoals reeds vermeld werd de ontwikkeling oorspronkelijk gelanceerd samen met het BFSV Packaging Research Institute in Hamburg, Duitsland. De eerste prototypes dateren van 2010.
Sindsdien zijn er systematisch verdere onderzoeks- en ontwikkelingsonderzoeken gebeurd en dit nu reeds sinds een drietal jaar.
Dient het project nog verbeterd te worden?
Ja. We werken momenteel aan het testregime om de best mogelijke reproductie aan te kunnen bieden en dit voor een breed scala aan VCI producten.
Is er een lanceerdatum voorzien ?
We gaan ervan uit dat de eerste prototypes beschikbaar zullen zijn voor geselecteerde klanten ergens eind 2019.
Werkt u aan andere soortgelijke innovatieve projecten in het onderzoekslabo van Dresden?
Ja, alhoewel we pas onze laatste ideeën zullen bekend maken op het moment dat we voldoende onderzoeksvooruitgang geboekt hebben, niet in het minst om een mogelijke octrooiaanvraag niet in het gevaar te brengen.
U toonde deze innovatie op het laatste EUROCORR salon, hoe waren de reacties van de bezoekers en professionals ?
Zover we konden inschatten waren ze geïnteresseerd en benieuwd naar de verdere ontwikkelingen.
Nog een laatste vraag over EUROCORR, heeft u op het salon in Polen nog interessante zaken gezien? Specifieke projecten of oplossingen in de strijd tegen corrosie?
Het volledige programma van EUROCORR omvat een volledig scala aan corrosiewetenschappen, waaronder fundamenteel onderzoek naar corrosiemechanismen en ab initio modellering, corrosietests en proceskarakteristieken van corrosieproducten, beschermingsmethoden zoals coatings en inhibitoren. Helaas waren veel bijdragen niet relevant, werden ze onvolledig gepresenteerd of waren er duidelijke tekortkomingen op het gebied van experimenteel ontwerp of interpretatie van de resultaten. Desalniettemin was er ook echt interessante info aanwezig, voornamelijk over hedendaagse elektrochemische meettechnieken en corrosieonderzoek.
We bedanken Dr. Maximilian Sieber voor de tijd die hij voor ons vrij maakte, voor de presentatie van deze belangrijke innovatie die u in staat moet stellen om concreet de doeltreffendheid van uw VCI oplossingen te testen. Weldra komen we hierop terug met nieuwe informatie die we met u zullen delen en vooral de volledige testresultaten van deze nieuwe tool. Voorziene lanceringsdatum : eind 2019.
