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Korrosionsschutzwerte müssen harmonisch gemittelt werden

Zur Bestimmung des Korrosionsschutzes von Beschichtungen auf Bauteilen gibt es diverse Prüfverfahren. Prinzipbedingt streuen die Resultate solcher Verfahren breiter als bei „direkten“ Meßverfahren. Deshalb gibt man immer mehrere Bauteile gleichzeitig in den Salzsprühtest und ähnliche Korrosionsprüfungen, wie Kondenswasser-, Wechselklima- Kesternich- und andere Tests. Es wird dann häufig ein Mittelwert als Resultat angegeben. Was sich noch nicht allgemein herumgesprochen hat ist, daß man nicht den arithmetischen Mittelwert sondern den harmonischen Mittelwert von Korrosionsschutzwerten bilden muß, sofern es sich um eine Art Widerstandswert, also im Grunde den Kehrwert der Korrosionsgröße handelt.

Beispielsweise gibt man die Widerstandsfähigkeit einer Beschichtung im Salzsprühtest als Dauer in Stunden bis zum Auftreten gewisser Korrosionserscheinungen an. Je länger es dauert, um so höher ist der Widerstand (= Korrosionsschutz). Bringt man nun mehrere Bauteile in die Salzsprühkammer, dann hat man im Grunde eine Parallelschaltung von Korrosionswiderständen vorliegen. Der Widerstandswert einer Parallelschaltung ergibt sich bekanntlich aus dem Kehrwert der Summe der Kehrwerte der Einzelwiderstände. Nun ist der Mittelwert der Einzelwiderstände der harmonische, und er ergibt sich, indem man den Gesamtwiderstand mit der Anzahl der parallelgeschalteten Widerstände multipliziert.

Beispiel: sechs verzinkte und passivierte Bauteile wurden einem Salzsprühtest unterzogen, und es wurde die Dauer bis zum ersten Auftreten von Weißrost notiert:

A B C D E F
72 h 60 h 96 h 72 h 120 h 96 h
Arithmetischer Mittelwert: (72 + 60 + 96 + 72 + 120 + 96)/6 = 86 h
Harmonischer Mittelwert: 6/(1/72 + 1/60 + 1/96 + 1/72 + 1/120 + 1/96) = 81,5 h

Der harmonische Mittelwert ist immer kleiner als der arithmetische. Ausreißer zu hohen Werten haben einen kleineren und Ausreißer zu geringen Werten (bis hin zum Kurzschluß) einen größeren Einfluß auf das Ergebnis.

Einen ähnlich gelagerten Anwendungsfall, bei dem auch die harmonische Mittelwertbildung, hier für Schichtwiderstände, zum Tragen kommt, hatte ich für meine Dissertation - 3.8.2 Widerstand und Rauhigkeit ausgearbeitet.

Copyright © Dr. Rolf Jansen - 2018-10-15 09:53:25

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