用于確定涂層的平板產(chǎn)品的耐磨性能的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定涂層的平板產(chǎn)品、優(yōu)選金屬平板產(chǎn)品、特別是鍍鋅的扁 鋼產(chǎn)品的耐磨性能的方法。此外，本發(fā)明涉及一種用于確定這種涂層的平板產(chǎn)品的耐磨性 能的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 涂層的平板產(chǎn)品對(duì)于許多應(yīng)用而言一個(gè)重要性能為涂層的耐磨強(qiáng)度。因此在相應(yīng) 的平板產(chǎn)品的制造中對(duì)涂層的耐磨傾向提出了高的要求。涂層的平板產(chǎn)品特別是理解為金 屬的、鋼的、輕金屬的或者復(fù)合的平板產(chǎn)品，其中這些可以是以例如帶材、板材和切割坯件 或扁坯的形式存在。這些產(chǎn)品進(jìn)一步優(yōu)選可以是熱乳或冷乳的產(chǎn)品。涂層例如是鋅層，鋅層 能夠通過的火鍍鍍鋅或者通過例如扁鋼產(chǎn)品的電解鍍鋅而提供。
[0003] 由于對(duì)相應(yīng)的平板產(chǎn)品的涂層提出的高要求，針對(duì)質(zhì)量保證的目的，對(duì)于能夠可 重現(xiàn)且能夠定量地確定耐磨性能存在較大的興趣。既鍍鋅(galvanized)又退火(annealed) 的鍍鋅層退火涂層的鋼帶例如可以在汽車工業(yè)中作為外殼部件、加強(qiáng)件或者內(nèi)部部件并且 因此必須滿足高的表面要求。在此，所謂的粉末化(Powdering)可能存在問題，該粉末化描 述了成型過程中鋅層的磨損物的類型，其中產(chǎn)生涂層的顆粒。該粉末與涉及涂層的片狀剝 落的薄片化(Flaking)不同。
[0004] 涂層的平板產(chǎn)品的粉末化的趨勢(shì)可以通過所謂的膠帶彎曲測(cè)試評(píng)估。在此，將膠 帶粘貼在工件樣品上并且使在膠帶的區(qū)域中工件樣品強(qiáng)烈地彎曲，其中通常會(huì)導(dǎo)致粉末 化。所產(chǎn)生的涂層的粉末粘附在膠帶上，在彎曲之后，大多在回彎(展平)到初始狀態(tài)下才撕 下該膠帶。隨后將膠帶粘貼在白色底板上，從而涂層的顆粒表現(xiàn)為灰色薄層。當(dāng)沿著彎曲線 進(jìn)行彎曲時(shí)，所產(chǎn)生的顆粒同樣以直線的形式存在。粉末化的程度借助于由涂層顆粒形成 的直線的黑化而確定。由于沿橫行于彎曲線的方向上的黑化是變化的并且逐漸地向外延伸 到邊緣，因此黑化的確定或者直線的寬度的確定很大程度是主觀的。
[0005] 另外已知例如雙奧爾森試驗(yàn)(Doppel-〇lsen-Test)、杯突試驗(yàn)（Niipfchenzie..hv_ert;uch，. Hutprof iltest)和帶材拉伸試驗(yàn)（Streifenziehversuch)這樣的方法。但是這些方法同樣 不能產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，因?yàn)檫@些方法總體上可重現(xiàn)性低。此外，會(huì)受到能夠檢測(cè)到的平 板產(chǎn)品的強(qiáng)度和厚度范圍限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明的目的在于，這樣設(shè)計(jì)和擴(kuò)展開頭所述和之前已詳細(xì)描述類型的方 法和裝置，即，能夠客觀、有說服力并可重現(xiàn)地表示已涂層的平板產(chǎn)品的耐磨性能。
[0007] 該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法實(shí)現(xiàn)，其中膠帶粘貼到平板產(chǎn)品的涂層上，其中 在設(shè)置有膠帶或待設(shè)置有膠帶的區(qū)域中使平板產(chǎn)品彎曲，其中，在彎曲之后，膠帶連同粘附 在膠帶上的涂層的磨損物一起撕下，其中，橫向于形成磨損痕跡的磨損物的寬度以條帶的 形式確定膠帶的灰度值，其中，通過以條帶的形式確定的灰度值將灰度寬度確定為磨損痕 跡的寬度和/或磨損痕跡的典型灰度值。
[0008] 另外，這樣通過根據(jù)權(quán)利要求14的前序部分的裝置由此實(shí)現(xiàn)該目的，即設(shè)置測(cè)定 單元，特別是圖片處理裝置，該裝置設(shè)置為用于橫向于形成粘附在膠帶上的磨損痕跡的磨 損物的寬度、以條帶的形式確定膠帶的灰度值和/或膠帶的圖像的灰度值并且設(shè)置確定裝 置，該裝置設(shè)置為用于通過以條帶的形式確定的灰度值將灰度寬度確定為磨損痕跡的寬度 和/或磨損痕跡的典型灰度值的寬度。
[0009] 膠帶優(yōu)選在彎曲之前就粘貼到平板產(chǎn)品上，但是這可以之后再進(jìn)行，然而其中不 能分析所有的磨損物的危險(xiǎn)較大，因?yàn)槠洳皇峭耆赜赡z帶所容納。優(yōu)選可以在彎曲后展 平平板產(chǎn)品并因此再次基本上回彎到初始狀態(tài)。磨損物這樣更好地分離。然而應(yīng)該在展平 之前已經(jīng)覆上膠帶。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，膠帶或在膠帶上粘附的磨損物的長(zhǎng)形的痕跡以條帶的形式而并不是 整體地進(jìn)行檢測(cè)。此外，在橫向于磨損痕跡的寬度以條帶的形式檢測(cè)。因此，測(cè)得許多關(guān)于 橫向于磨損痕跡的灰度值的單個(gè)值，其中檢測(cè)越多橫向于磨損痕跡的條帶，貝U分析原則上 能夠越準(zhǔn)確。
[0011] 通過為單個(gè)條帶確定的灰度值，現(xiàn)在可以例如為整個(gè)磨損痕跡確定典型灰度值。 在此該典型灰度值是涂層的磨損性能的尺度。典型灰度值越高，則涂層更傾向于粉末化。通 過分析多個(gè)單個(gè)的條帶，在此會(huì)更少地導(dǎo)致主觀的錯(cuò)誤判斷，因?yàn)閱蝹€(gè)的條帶看起來特別 深或很亮。此外，相對(duì)于典型灰度值可替代地或額外地可以由單個(gè)條帶的灰度值非常客觀 地確定灰度寬度，也即通過涂層的顆粒引起的磨損痕跡的寬度。磨損痕跡在橫向于其的方 向上在哪開始和結(jié)束或者磨損痕跡實(shí)際有多寬，例如通過單個(gè)條帶的灰度值看起來更加清 楚。換言之，磨損痕跡更容易與污染顆粒區(qū)分，污染顆粒不取決于涂層的平板產(chǎn)品的彎曲而 粘附在其上。
[0012] 這樣實(shí)現(xiàn)可重現(xiàn)性的進(jìn)一步的改善，即灰度值不是簡(jiǎn)單地在多個(gè)橫向于磨損痕跡 的位置上確定。沿著單個(gè)的橫向于磨損痕跡的條帶的灰度值也即不一定恒定。隨后進(jìn)行典 型灰度值確定，沿著單個(gè)的條帶對(duì)灰度值的變化進(jìn)行計(jì)算。優(yōu)選這樣進(jìn)行，即取沿著單個(gè)的 條帶的灰度值的平均值。因此，沿著一個(gè)條帶或者沿著多個(gè)條帶的單個(gè)的非常深的或者非 常亮的區(qū)段誤導(dǎo)磨損性能的確定并不重要。然而可以考慮對(duì)沿著條帶的灰度值積分或者以 其他方式對(duì)灰度值求和。
[0013] 此外，這樣實(shí)現(xiàn)磨損性能的確定的改善，即沿著磨損痕跡的單個(gè)條帶的灰度值在 膠帶上并不是主觀地通過肉眼，而是由適合于此的檢測(cè)單元確定。以這種方式最后實(shí)現(xiàn)分 析磨損痕跡的客觀化，對(duì)此，例如考慮感光傳感器。分析還可以通過圖片處理裝置進(jìn)行。圖 片處理裝置可以直接分析磨損痕跡或者磨損痕跡或膠帶的圖像。在直接分析磨損痕跡的過 程中，該痕跡可以通過掃描儀掃描。替代性地還可以掃描磨損痕跡的圖像，即使這原則上昂 貴且容易出錯(cuò)。磨損痕跡或膠帶的圖像例如是優(yōu)選以已知的圖片格式的磨損痕跡或膠帶的 數(shù)字化的圖片。該圖片可以由相機(jī)，優(yōu)選數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)生。用于確定灰度寬度和/或典型灰度 值的確定裝置中可以特別是基于計(jì)算機(jī)的確定裝置，該裝置進(jìn)行灰度值的基于軟件的分 析。
[0014] 在這個(gè)背景中，特別是可以期望灰度值的可重現(xiàn)的比較和/或磨損痕跡的以條帶 的形式確定的灰度值的可重現(xiàn)的分析。因此，為了確定典型灰度值，既在條帶的形式檢測(cè)磨 損痕跡的灰度值過程中也在由條帶的形式確定的灰度值確定磨損痕跡的總共的典型灰度 值的過程中優(yōu)選平均灰度值的圖片。原則上也可以以整體的方式或者其他方式確定沿著條 帶和/或橫向于磨損痕跡的典型灰度值。
[0015] 涂層的平板產(chǎn)品特別是金屬的、鋼的、輕金屬的和/或者復(fù)合的平板產(chǎn)品，這些可 以例如以帶材、板材、切割坯件或扁坯的形式存在。平板產(chǎn)品可以是熱乳的或冷乳的。此外， 優(yōu)選火鍍鍍鋅的扁鋼產(chǎn)品。特別是鍍鋅退火的扁鋼。因而磨損優(yōu)選是鋅層的磨損，特別是所 謂的粉末化。此外，鋅層特別是鋅鐵層。
[0016] 涂層的平板產(chǎn)品的彎曲優(yōu)選以平板產(chǎn)品沿著稍長(zhǎng)的彎曲線V形彎曲的方式進(jìn)行。 對(duì)此，平板產(chǎn)品優(yōu)選借助彎曲楔彎曲，彎曲楔具有長(zhǎng)形的、根據(jù)需要分段地?cái)嚅_的彎曲折 角。隨后平板產(chǎn)品可以再次彎曲成平板。
[0017] 關(guān)于膠帶，優(yōu)選使磨損相對(duì)于膠帶形成對(duì)比并因而足夠清楚地與膠帶區(qū)分。在此 特別優(yōu)選，膠帶是基本上透明的。為了改善對(duì)比效果，平板產(chǎn)品的起始樣品的表面可以通過 乙醇或者以其他清洗劑清洗。
[0018] 接下來一并描述方法和裝置的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，而不分別清楚地區(qū)分方法和裝 置。然而，對(duì)于專業(yè)人員來說通過上下文可以看到優(yōu)選的方法和設(shè)備的特征。
[0019] 在本發(fā)明的第一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中設(shè)置，由條帶的已確定的灰度值生成在磨損或 磨損痕跡的寬度的方向上的灰度值變化過程。對(duì)此，裝置可以具有用于生成灰度值變化過 程的生成裝置?；叶戎底兓^程的生成在此可以以基于軟件的方式進(jìn)行。于是，通過相應(yīng)的 灰度值變化過程，可以真正以可重現(xiàn)的方式將灰度寬度確定為灰度值變化過程的寬度并且 因此也是磨損痕跡的寬度和/或?qū)⒌湫突叶戎荡_定為灰度值變化過程的典型灰度值并且因 此也是磨損痕跡的典型灰度值。
[0020] 此外，當(dāng)通過灰度值變化過程將灰度寬度確定為超過臨界灰度值的灰度值變化過 程的寬度和/或?qū)⒌湫突叶戎荡_定為超過臨界灰度值的所有灰度值的典型灰度值，在確定 的用于表示耐磨性能特征參數(shù)的可重現(xiàn)性和有說服力的方面是合適的。以這種方式大體上 能夠防止不是源自磨損物，而是例如源自平板產(chǎn)品的試驗(yàn)樣品的污染物的灰度值進(jìn)入分 析。
[0021] 臨界灰度值在此可以手動(dòng)規(guī)定，也就是說例如通過經(jīng)驗(yàn)的特征參數(shù)。然而優(yōu)選分 別通過待分析的灰度值變化過程，例如通過臨界灰度值確定裝置確定臨界灰度值。在此，臨 界灰度值可以通過灰度值變化過程的梯度確定。例如，可以將臨界灰度值固定為一個(gè)值，在 這個(gè)值上發(fā)生了灰度值變化過程中