汽车涂层表面外观评价【谷风建筑】

1、,汽车涂层的表面外观评估(电泳漆层，中涂层，面漆层） 桔皮仪DOI；微型桔皮仪；桔皮仪 dual,和谐统一的外观 = 质量,车身组装部件 的统一颜色,水平部位对照垂直部位,车身对照 附加部件,各种底材和 涂料技术,质量的关键所在,影响表面外观的因素,桔皮仪系列产品 汽车工业的表面外观检测标准,控制和优化表面外观,微型桔皮仪,用于小部件和具有曲率的部件,桔皮仪 DOI,聚焦在表面,长波,短波,聚焦在反射影像,雾影,光泽,鲜映性,全面外观,成像质量,波纹，桔皮,聚焦在表面,表面结构 / 波纹,聚焦于反射影像,光泽 / 明亮度,表面外观的视觉感受,波纹 桔皮,明亮度 - DOI,表面外观受影响于 .

2、,桔皮的视觉感受,波纹 亮/暗 模式,长波,短波,不同大小的波纹有不同的外观,同一块样板 SW（短波）： 17,40 cm,3 m,不同的观察距离有不同的外观,LW（长波）： 6,3 m,不同的观察距离有不同的外观,40 cm,波长 (mm),3m,表面结构的可见度,人眼的分辨率,桔皮仪: 测量原理,光学轮廓,扫描 10 cm,激光,探头,桔皮仪: 测量原理,激光光源,激光光源,探头,桔皮仪: 测量原理,探头,桔皮仪: 测量原理,激光光源,探头,桔皮仪: 测量原理,激光光源,桔皮仪: 测量原理,光学轮廓,波纹标尺：长波，短波,比较数值,20,80,100,0,40,60,平滑,差,Scalin

3、g,表面特征由长波和短波来表示,样品 A,样品 B,仅用长波和短波来表示的局限性,新的油漆系统要求有更“高级” 的测量步骤,样品 C,样品 D,测量原理: 桔皮仪 DOI,光学轮廓,数学滤波器,扩大测量的范围,将长波细分,更高的分辨率,波长范围,长波,0.1,1,10,波长,短波,3,30,0.3,mm,经典的标尺,- 分割成5个范围,结构 波段曲线,样品 C,样品 D,波长 (mm),波纹 + 明亮度,对比度 锐度 分辨度,表面外观受影响于 .,探头,镜向光泽测量,测量全部反射光的强度,取决于曲率,镜向光泽：,光泽 20,例: 单组分和双组分,反射指数,1.54,1.52,1.51,1.53

4、,1.50,80,85,90,95,单组分,双组分,取决于涂料的材料,镜向光泽：,什么是DOI？,好,差,对比度 锐度- 分辨度,什么是DOI？,ASTM 定义: E 284 - 91 (表面外观的标准术语),distinctness-of-image gloss, 以物体在表面上反射而产生的影像的锐度为特征的光泽的一部分 (distinctness of reflected image 即DOI).,表面结构对DOI的影响,光线漫射引起影像对比度的降低,小结构引起影像轮廓的模糊,测量光线漫射 ( 0.1 mm),照相机,20,漫射值,小于 0.1mm的结构引起的光线漫射,= 晦涩度（dull

5、ness）,DOI （鲜映性）,1 - 3,3 - 10,10 - 30,0.3-1,0.1-0.3,mm, 0.1,dullness,Wa,Wb,Wc,Wd,We,91,84,DOI = f (du, Wa, Wb),磷化锌层,5 m,电泳漆层,18 25 m,中涂层,20 40 m,面漆层,15 20 m,清漆层,25 50 m,车身底材,底材质量影响表面外观,短波,长波,玻璃,ST 1405,DIN 1624,Lasertex,10,20,30,0,钢板型号对外观的影响Mercedes Benz 研究于 1992,不同纤维的玻璃钢底材对外观的影响,玻璃钢外观研究 Courtesy of

6、G. Montagna,“粗糙”的中涂层对外观的影响,砂磨中涂层,短波值高的表面,砂磨中涂层 降低短波,*在涂装清漆经烘烤以后用桔皮仪DOI测量所得的曲线,5,10,15,20,5,10,15,20,0,长波,前盖,短波,晾干时间: 9 min. 3 min.,车门,晾干时间对外观的影响,烘烤位置的不同会有什么影响？,双组分清漆,清漆层的厚度会有什么影响？,如何使用结构波段曲线？,Bild: BASF Coatings,优化工艺和材料参数,起初： 波纹程度高,1. 经过优化的面漆喷涂,2. 沙磨中涂层,不同结构范围间的比例,桔皮仪 DOI 极佳的诊断工具,Wd太高:,清漆层厚度不够 非常粗糙的

7、底材,Qualittsanforderungen steigen,具有曲率的 表面,对加装部件的质量要求在不断地提高,Anbauteile in Wagenfarbe,如何测量？,小部件,对加装部件的质量要求在不断地提高,创新的技术附合用户的需求! CMOS-照相技术 微型化的光学系统 微型化的电子系统,用于小面积部件的微型桔皮仪,曲率 300mm 最小样品尺寸: 25 x 40mm 可选扫描长度 5, 10, 20cm 不移动仪器可实现DOI 的测量,用于小面积和有曲率的部件,微型,桔皮仪,桔皮和DOI,mws - einfache Bedienung,使用方便，单手就能操作 转动滚轮选择功

8、能 按操作按钮便能获得读数 大显示屏: 完整的统计结果 可选的储存区能储存2000个数据 对样品进行按字母顺序的命名便于识别 在仪器上可以选择所需要的测量标尺,微型,桔皮仪,用于小面积和有曲率的部件,桔皮和DOI,mws - docking station,可用充电电池组或标准五号电池 安放底座： - 对充电电池组充电 - 将数据传输到计算机 软件 auto-chart: 在 Excel中作数据的专业化文件,微型,桔皮仪,用于小面积和有曲率的部件,桔皮和DOI,测量结果: 结构波长分段曲线 长波（LW）,短波（ SW）,鲜映性（ DOI） 用户自定的标尺, 如 QMS 标尺 小尺寸:25 mm

9、 x 40 mm 半径:30 cm,微型桔皮仪, 扫描表面,微型桔皮仪与桔皮仪DOI之可比性,尺寸小 (光学和机械) 受公差影响较大 CMOS 传感器的动态范围较小 比桔皮仪DOI的精确度低,重复性: 同一个仪器，在相同的测量区，由同一人操作 桔皮仪 DOI微型桔皮仪 4% or 0.48% or 0.8 重现性: 数台同型号的仪器，在相同的测量区，由同一人操作 桔皮仪 DOI 系列微型桔皮仪系列 6% or 0.612 % or 1.2,微型桔皮仪,解决在表面测量中的问题 用于对批次质量的研究中 用于供应商对弯曲和小部件的涂装工艺控制中 用于奥迪特在测量车身弯曲部位的评估中,Availabl

10、e: October 2003,汽车涂装工艺,面漆涂装 （色漆）,需要在生产过程中的每一个步骤控制表面的质量，力求在生产的早期发现材料或者工艺的问题。,如何测量不同的涂层？,1. 车身钢板 = 粗糙度仪,June 2002,2. 电泳漆 = 胶带 + 桔皮仪 DOI,3. 中涂层 = 胶带 + 桔皮仪 DOI,4. 面漆= 桔皮仪 DOI,电泳漆和中涂层的表面基本上都是低光泽的,如何客观地测量底材的质量？,桔皮仪在低光泽表面上的测量,应用 Nitto 胶带 以得到高光泽的表面便于桔皮仪 DOI的测量,施工比较不容易 结果因人而异 只有长波值是有实际意义的(LW, Wc, Wd, We),低光泽

11、表面的桔皮测量,具有以下特征的高质量胶带: 表面平整无波纹结构 对涂层表面的映射性好 与清漆有相似的光泽度 重复性和重现性佳,June 2002,= Nitto 胶带 31BA,胶带 + 桔皮仪DOI,检查胶带质量和应用方法,1. 将胶带贴在高光泽的板上 2. 用桔皮仪测量 3. 视觉检查均质性,June 2002,胶带的表面波纹: 长波 3, 通常长波 = 2,“奥迪”的表面外观控制,底材 粗糙度 1,6,电泳漆层 长波 40,面漆层 LW 10,中涂层 LW 20,Ref: 汽车行业“ 会议, Febr. 19./20, 2001 Dr. Recknagel, Dr. Lindenthal

12、; AUDI AG,新发展: 桔皮仪 dual,测量 高和中 光泽表面,两种不同的激光系统测量波纹 数码照相技术测量晦涩度 与 Nitto-胶带和轮廓仪读数的相应性 极佳,通常范围,测量范围,非线性范围 提示信息:,超出范围 提示信息:,桔皮仪DOI,桔皮仪 dual设定控制 Off “,Dullness 0-65,Dullness 0-40,Dullness 40-65 Dull surface“,Dullness 65-80 Out of linear range“,可以测量, 但是与在通常范围内测得的读数不可比较,不显示数据,Dullness 80 Not measurable“,Dullness 65 Dull“,仅显示度du值,新型 桔皮仪 dual:测量范围,Dullness 0-65: 通常范围,设定 “控制: ON“,方便生产线上的品质管理使用 可以避免错误地将不同光泽水平的数据进行比较,0.0,10.0,20.0,30.0,40.0,50.0,60.0,70.0,80.0,90.0,du,Wa,Wb,W