一种金属漆涂层厚度评估方法与流程

本申请涉及喷漆厚度检测，尤其涉及一种金属漆涂层厚度评估方法。

背景技术：

1、在汽车、飞机等制造行业，都需要在产品外表面进行喷漆处理，以满足耐高低温、防腐、超长寿命、美观等要求。金属漆是在油漆基料中添加了细微金属填料后的一种固化油漆涂料，是当前非常常见的面漆涂料之一，金属填料一般为铝片，当光线入射到铝片上后，被铝片透过漆膜反射回来，以形成具有各向异性的视觉效果，同时金属填料可用于外红低发射率涂层制备以降低目标表面反射率，在军事上也较为常用。

2、从涂层的组合方式来看，涂覆在产品外表面的漆层一般包含底漆和面漆，甚至增加一些性能涂层从而形成多层结构的复合涂层，即实际涂层是由多种漆层依次涂覆叠加后形成。涂层厚度除了有助于外观质量的保障和提高外，还能间接的评估涂层耐磨性、耐腐蚀性、柔韧性、抗冲击性，甚至涂层的附着力等性能，因此涂层厚度是喷涂过程中的重要控制要素。

3、目前，对于多层结构的复合涂层，当在产品表面完成多层涂层涂覆后，需要单独测量最外面一层金属漆涂层厚度时，现有喷漆涂层厚度测量方法或设备针对多层结构的复合涂层适用性较差，测量不准确。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种金属漆涂层厚度评估方法，旨在解决现有测量方法针对多层结构的复合涂层需要单独测量最外面一层金属漆涂层厚度时，适用性较差，测量不准确的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种金属漆涂层厚度评估方法，包括以下步骤：

3、确定产品表面待测金属漆涂层允许的厚度值区间，记为；

4、根据所述厚度值区间，制作多个测量试板；其中，多个测量试板用于喷涂不同厚度的金属漆涂层；

5、在所述测量试板上划分网格，在每个所述网格中分别测量所述待测金属漆涂层的厚度值及明度值；

6、收集所述厚度值及明度值的测量结果数据；

7、对所述测量结果数据进行函数拟合，以建立所述厚度值与所述明度值之间的数学关系模型；

8、在所述产品的实际喷涂表面选取测量部位，并根据所述明度值以及所述数学关系模型，获得所述测量部位的实际厚度值。

9、可选地，所述确定产品表面待测金属漆涂层允许的厚度值区间的步骤与所述根据所述厚度值区间，制作多个测量试板的步骤之间，还包括以下步骤：

10、对待测金属漆涂层进行遮盖能力测试，以验证所述待测金属漆涂层是否具有足够的遮盖力。

11、可选地，所述对待测金属漆涂层进行遮盖能力测试，以验证所述待测金属漆涂层是否具有足够的遮盖力，包括：

12、选用三个黑白卡纸，并在三个所述黑白卡纸上分别喷涂厚度为、、的金属漆；

13、测量三个所述黑白卡纸上黑色区域的金属漆的光谱反射率，分别记为、、；

14、测量三个所述黑白卡纸上白色区域的金属漆的光谱反射率，分别记为、、；

15、计算三个所述黑白卡纸的光谱反射率比值，分别为：

16、；

17、；

18、；

19、对计算结果进行判定。

20、可选地，所述对计算结果进行判定，包括：

21、当满足时，进入下一步骤；

22、当不满足时，流程结束。

23、可选地，设所述测量试板的数量为 n，则；其中， k为插值系数。

24、可选地， k的取值与每个所述测量试板上的喷涂厚度之间的关系为：

25、当时，，则所述测量试板的数量，每个所述测量试板的喷涂厚度分别为：其中， i=1,2,3,4,5,6,7；

26、；

27、；

28、；

29、；

30、；

31、；

32、；

33、当时，，则所述测量试板的数量，每个所述测量试板的喷涂厚度分别为：其中， i=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11；

34、；

35、；

36、；

37、；

38、；

39、；

40、；

41、；

42、；

43、；

44、。

45、可选地，所述在所述测量试板上划分网格，在每个所述网格中分别测量所述待测金属漆涂层的厚度值及明度值，包括：

46、将所述测量试板上的涂层表面离散为多个网格；

47、使用涡流测厚仪测量每个网格中心的厚度值，并取三次测量的平均值作为测量结果，每个所述测量试板上测得不少于25个的厚度值；

48、使用色差仪测量每个网格中心的明度值，并取三次测量的平均值作为测量结果，每个所述测量试板上测得不少于25个的明度值。

49、可选地，所述测量试板的表面粗糙度为，所述测量试板的厚度为1-2mm，所述测量试板为正方形，且所述测量试板的长宽尺寸为。

50、可选地，每个所述网格的尺寸为；其中，为所述色差仪的观察孔径；所述网格的数量为，且不小于25个。

51、可选地，所述收集所述厚度值及明度值的测量结果数据与所述对所述测量结果数据进行函数拟合，以建立所述厚度值与所述明度值之间的数学关系模型的步骤之间，还包括以下步骤：

52、对所述测量结果数据进行初步检查，去除数据中的异常值。

53、可选地，所述数学关系模型的表达式为：

54、；

55、其中， ta为厚度值， m为明度值， a，b为对所述测量结果数据进行函数拟合后得到的参数值。

56、本申请所能实现的有益效果如下：

57、本申请根据产品表面待测金属漆涂层允许的厚度值区间，采用多个喷涂有不同厚度的金属漆涂层的测量试板进行试验，以测出多组待测金属漆涂层的厚度值及明度值的实验数据，然后根据这些试验数据建立数学关系模型，且当喷涂涂层的成份及喷涂工艺未发生改变时，该数学关系模型是不变的，可以长期使用，具有较好的指导性，在对产品实物进行实际测量时，可在产品实际喷涂表面选取测量部位，并根据明度值以及建立的数学关系模型，快速且准确地计算出测量部位的实际厚度值，操作简单，评估准确且效率高，从而可适用于金属漆涂层厚度的原位评估。

技术特征：

1.一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，所述确定产品表面待测金属漆涂层允许的厚度值区间的步骤与所述根据所述厚度值区间，制作多个测量试板的步骤之间，还包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，所述对待测金属漆涂层进行遮盖能力测试，以验证所述待测金属漆涂层是否具有足够的遮盖力，包括：

4.如权利要求3所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，所述对计算结果进行判定，包括：

5.如权利要求1所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，设所述测量试板的数量为n，则；其中，k为插值系数。

6.如权利要求5所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，k的取值与每个所述测量试板上的喷涂厚度之间的关系为：

7.如权利要求1所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，所述在所述测量试板上划分网格，在每个所述网格中分别测量所述待测金属漆涂层的厚度值及明度值，包括：

8.如权利要求7所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，所述测量试板的表面粗糙度为，所述测量试板的厚度为1-2mm，所述测量试板为正方形，且所述测量试板的长宽尺寸为。

9.如权利要求8所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，每个所述网格的尺寸为；其中，为所述色差仪的观察孔径；所述网格的数量为，且不小于25个。

10.如权利要求1所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，所述收集所述厚度值及明度值的测量结果数据的步骤与所述对所述测量结果数据进行函数拟合，以建立所述厚度值与所述明度值之间的数学关系模型的步骤之间，还包括以下步骤：

11.如权利要求1或10所述的一种金属漆涂层厚度评估方法，其特征在于，所述数学关系模型的表达式为：

技术总结
本申请公开了一种金属漆涂层厚度评估方法，包括以下步骤：确定产品表面待测金属漆涂层允许的厚度值区间，记为；根据所述厚度值区间，制作多个测量试板；其中，多个测量试板用于喷涂不同厚度的金属漆涂层；在所述测量试板上划分网格，在每个所述网格中分别测量所述待测金属漆涂层的厚度值及明度值；收集测量结果数据；对所述测量结果数据进行函数拟合，以建立所述厚度值与所述明度值之间的数学关系模型；在产品实际喷涂表面选取测量部位，根据所述明度值以及所述数学关系模型，以获得所述测量部位的实际厚度值，本申请具有可适用于金属漆涂层厚度的原位评估、且测量准确高效的优点。

技术研发人员：陈代鑫,朱绪胜,缑建杰,秦琪,周力,蔡怀阳,刘清华,陈俊佑,王志刚
受保护的技术使用者：成都飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12