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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.,桔皮的视觉感受,波纹
2、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,Scaling,表面特征由长波和短波来表示,样品 A,
3、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,1.54,1.52,1.51,1.53,1.50,80,85,90,95,单组分,双组分,取决于涂
4、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（dullness）,DOI（鲜映性）,1-3,3-10,10-30,0.3-1,0.1-
5、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 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
6、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,Anb
7、auteile 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
8、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 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D
9、OI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,Available: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 2
10、002,2.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
11、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;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
12、,Dullness 0-40,Dullness 40-65Dull surface“,Dullness 65-80Out 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 80Not measurable“,Dullness 65Dull“,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,Wc,Wd,We,04 Nitto/电泳漆层,04 电泳漆层,05 Nitto/电泳漆层,05 电泳漆层,桔皮仪 dual 测量的结果,烘烤位置的影响,新型 wave-scan dual:应用,钢板质量的影响在粗糙和光滑的钢板上涂装同样的电泳漆 中涂 面漆,新型 wave-scan dual:应用,桔皮仪系列:不仅是用于品质管理的仪器,一种解决问题的诊断工具 用于全面检查表面外观的缺陷,
