玩具安全检测中对金属材料耐腐蚀性能的测试方法

金属材料在玩具中多用于螺丝、弹簧、触点等关键部件，其耐腐蚀性能直接关联安全——腐蚀生锈可能产生尖锐锈屑、导致部件松动断裂，甚至析出铅、镉等重金属。因此，玩具安全检测中，金属耐腐蚀测试需模拟实际场景（环境、汗液接触），通过标准化方法评估风险，确保符合EN 71、ASTM F963等国际标准要求。

玩具金属耐腐蚀测试的前置准备

测试准确性的基础是样品与环境的标准化处理。首先选样需覆盖核心部件：如外置螺丝、电池触点、弹簧等，若玩具含多种金属（铁、不锈钢、锌合金），需分别取样。其次预处理：用无水乙醇超声清洗5-10分钟，去除油污、灰尘（避免阻碍腐蚀介质接触），自然晾干后，在23±2℃、50±5%RH环境中放置24小时，让材料达到湿度平衡。

例如，某玩具的锌合金弹簧若未清除注塑脱模剂，盐雾测试中脱模剂会形成保护膜，导致结果“无腐蚀”，但实际使用中脱模剂脱落仍会生锈。预处理环节需严格执行，避免假阳性结果。

盐雾腐蚀测试：模拟潮湿大气环境

盐雾测试是最常用的加速腐蚀方法，通过5%氯化钠溶液喷雾模拟沿海、潮湿地区环境。常见类型有三种：中性盐雾（NSS，适用于一般金属）、醋酸盐雾（ASS，测镀镉/锡件）、铜加速醋酸盐雾（CASS，加速镀铬件腐蚀）。

测试条件需精准控制：盐雾箱温度35±2℃，喷雾量1-2ml/80cm²·h，样品与垂直方向成15-30度放置（确保均匀覆盖）。时长按场景调整：室内玩具（如拼图卡扣）做24小时，户外玩具（如滑梯框架）做72小时以上。测试后用去离子水冲洗，晾干观察——若出现红色锈点（氧化铁）或白色锌盐，统计腐蚀面积，超过5%则不合格。

需注意，盐雾测试是“加速筛选”，不能替代自然腐蚀，但能快速淘汰劣质材料——如铁螺丝24小时盐雾后大面积生锈，需更换为不锈钢或镀锌件。

人体汗液模拟测试：评估皮肤接触风险

儿童皮肤分泌的汗液（含氯化钠、乳酸、尿素）会腐蚀金属，需模拟测试与皮肤接触的部件（如握把、挂饰）。人工汗液按EN 1811配方配制：0.5%氯化钠、0.1%乳酸、0.1%尿素，pH调至4.7（模拟儿童酸性汗液）。

测试方法分两种：浸泡法（样品浸汗液，37±1℃，24小时）或贴敷法（纱布裹样品，37℃，48小时）。测试后除观察外观，需用ICP-MS测重金属浓度——铅超过90mg/kg（EN 71-3限值）则不合格。例如，某锌合金吊坠测试后铅析出150mg/kg，说明材质含铅过高，需召回整改。

腐蚀程度的量化评估指标

腐蚀结果需通过多维度量化评估，避免主观判断：

1、外观评级：参考ISO 4628标准，腐蚀面积≤0.1%为1级（无腐蚀），0.1%-1%为2级（轻微），1%-5%为3级（中度），超过5%为4级（严重），玩具需达1-2级。

2、重量变化：用分析天平测腐蚀前后质量，计算腐蚀速率（V=(m0-m1)/(ρ*A*t)，单位mm/a）。例如，不锈钢螺丝腐蚀速率0.005mm/a为合格，0.02mm/a则需更换材料。

3、功能评估：检查部件功能是否受影响——弹簧弹力下降不超20%，触点接触电阻增大不超50%（如电动玩具触点初始电阻≤10mΩ，腐蚀后若增至15mΩ则不合格）。

特殊玩具的针对性耐腐蚀测试

不同玩具的金属部件风险不同，需定制测试：

1、电动玩具电池触点：测试前测初始电阻（≤10mΩ），腐蚀后若电阻增大超50%，说明触点腐蚀严重，可能断电；同时检查是否有锈屑脱落，避免短路。

2、户外玩具金属框架：做循环腐蚀测试（ASTM G85）——盐雾（2h）→干燥（4h，60℃）→潮湿（2h，50℃，95%RH），循环7次，模拟昼夜温差。测试后检查焊缝是否开裂、涂层是否脱落。

3、可拆卸小零件（如玩具车轮）：测试后用拉力计测拆卸力，若从10N降至5N以下，说明零件腐蚀变脆，存在吞咽风险。

测试中的常见误区与规避

1、缩短测试时间：为加快进度将72小时盐雾缩至24小时，导致结果偏乐观。需按场景定时长——户外玩具需72小时以上。

2、忽略功能评估：只看外观不查功能，如弹簧少量锈点但弹力下降30%，仍需整改。

3、混淆标准：将欧洲EN 71套用到美国ASTM F963，导致不符合目标市场要求。需根据销售地区选择对应标准。

测试结果的应用方向

测试不是目的，而是优化产品的依据。若某玩具的铁螺丝盐雾测试不合格，需更换为不锈钢或镀锌螺丝；若汗液测试中铅析出超标，需替换为无铅锌合金；若户外框架循环腐蚀后涂层脱落，需升级为氟碳涂层（耐候性更强）。通过测试，企业能针对性改进材料与工艺，从源头消除腐蚀风险。