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1、油漆桔皮的定量測定、評價與防治【摘要】介結(jié)了油漆桔皮的定量測定的原理、方法和儀器，對測定結(jié)果的評價方法，以及如何減少桔皮【關(guān)鍵詞】油漆桔皮、長波、短波、防治方法目前世界上的轎車越來越鮮艷奪目，光彩照人。各大汽車廠為了給客戶留下良好的第一印象，無不刻意追求涂裝的質(zhì)量。過去人們評價油漆的表觀質(zhì)量，主要是靠目測的方法進行主觀評價。后來人們用鮮映性D0I來進行評價,并發(fā)明了相應的鮮映儀PGD。但由于鮮映儀采用肉眼來區(qū)分O－13個等級，仍帶有許多主觀因素,因此測量仍是半定量的。鮮映性反吸的是光澤、桔皮和霧影的綜合效果，很難區(qū)分其中哪一項是主要因
2、素。最近歐洲一些大的汽車廠家己采用分別定量測定膜厚、光澤、霧影和桔皮長短波的數(shù)據(jù)來評價油漆的涂裝質(zhì)量。由于排除了任何人為的主觀因素，．數(shù)據(jù)科學可靠，能在不同的時間場合進行比較，并能通過對數(shù)據(jù)的分析處理，找出存在問題的原因，然后加以克服。在汽車工業(yè)中，油漆表面的波紋稱為桔皮。桔皮是油漆最常見的毛病之一，也是難以克服的毛病之一。由于影響因素眾多，控制難度高，因此不易得到光潔平滑的表面，對桔皮的評價，過去也一直采用目測的方法，不同的人由于不同的時間、不同的地點會得出不同的結(jié)果。后來人們用粗糙度儀來進行評定，利用不同程度的物理桔皮作為標準來支
3、持視覺評估。但這種測定只能在實驗室內(nèi)進行，且所測得的只是表面的機械輪廓，非光學輪廓。我們所見的桔皮是表面波紋的光學輪廓。目前我們采用國際最新的激光桔皮儀WAVESCAN4806來評價桔皮。激光桔皮儀是利用激光聚焦在表面，模擬人的視覺，定量測定表面波紋的光學輪廓，獲得一組組準確的數(shù)據(jù)，可以直觀地了解被測區(qū)域的桔皮情況，也可通過數(shù)據(jù)處理獲得更多的信息。本文將就激光桔皮儀的測量原理、方法、參考評價標準及桔皮的防治方法等作一個較全面的論述。一、桔皮測量的原理人類眼睛可看到0.1－10mm之間的結(jié)構(gòu)尺寸，因此我們沒有足夠的分辨率去測量1－2μm
4、之間結(jié)構(gòu)的真正深度。我們的腦袋把我們所見的陰影當作為三維的山丘和山谷，結(jié)構(gòu)內(nèi)的反差給我們結(jié)構(gòu)深度的感覺和間接地評定波浪度。當光線聚焦在波紋表面時，我們可以看見高光亮區(qū)和非光亮區(qū)的反差，從而形成了視覺對桔皮的評估（圖1)圖1視覺評估桔皮當我們要評估一個表面外觀時，我們既會在近距離觀看，又會較遠的距離觀看。為了模擬人眼的分辨率，；我們將波形分為長波和短波。在50cm的距離，人眼可看到35條0.lmm闊的線條；在2.5m的距離，人眼可看到35條0.6mm闊的線條（圖2）。為了要模仿這種情況，桔皮儀采用在1Ocm的距離內(nèi)讀取1250個數(shù)。每個
5、讀數(shù)之間的距離為0.08mm。此數(shù)比人眼的分辨率0.lmm要小，因此比人眼觀察更精確。桔皮儀應用數(shù)學濾波的方式將結(jié)構(gòu)尺寸＞0.6mm的測量數(shù)據(jù)歸納為長波，代表了表面較長波幅的變化；將結(jié)構(gòu)尺寸，<0.6mm的數(shù)據(jù)歸納為短波，代表較短波幅的變化。短波常常會疊加在長波上。儀器采用數(shù)理統(tǒng)計的方法，可以將它們分別正確地統(tǒng)計出來。圖2人眼的解像度桔皮儀是用光線聚焦在表面來模擬視覺評估桔皮的。儀器使用60°的激光作為點光源照射被測表面。當儀器在被測表面移動1Ocm時，發(fā)射1250次激光照亮表面，在光源對面同樣角度上通過狹縫濾波的方法測量反射光。由于
6、表面存在波紋，當光線照在波峰和波谷時，反射光最強，儀器檢出最大信號；光線打在斜坡上時，由于反射角的變化，反射光偏離60°角，儀錢檢出信號最小。因必測得的信號頻率正好是被測表面機械輪廓頻率的二倍，（圖3）即和人眼觀察到的光學輪廓相一致。因此，桔皮儀定量測得的數(shù)據(jù)，準確地反映了表面波紋的光學輪廓，―即桔皮。圖3桔皮儀原理二、桔皮測量的方法桔皮儀測量桔皮的方法非常簡單，按住桔皮儀的操作鍵，此時指示燈亮。在被測表面上朝一個方向在2－3秒內(nèi)緩慢移動1OCm后，儀器會發(fā)出一聲輕響，同時指示燈熄滅，此時即可從儀器顯示屏讀取一組長波和短波的數(shù)據(jù)。對一
7、輛汽車而言，我們可以選擇多個點進行測試，以了解平面、垂直面及易噴的和難噴的不同部位的情況。一般易噴的點如l、3、5、6，每點測量3次，其余為難噴的點，每點側(cè)量4次（圖4）圖4汽車測量點的選擇桔皮儀可與電腦相聯(lián)接，設(shè)定程序，如不同的生產(chǎn)線、車型、顏色、測量日期等。在測量時，桔皮儀本身每次可儲存599個數(shù)據(jù)，大約可一次記錄40輛車身的測量結(jié)果。與桔皮儀配套的計算機軟件數(shù)據(jù)庫可存3萬輛車身的測量數(shù)據(jù)，在測量結(jié)束后，可按不同的要求對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析，可以為我們了解和比較不同的生產(chǎn)線，不同的油漆，不同底材的桔皮情況提供公正客觀的材料。三、桔皮
8、的評價標準國際上制定一項統(tǒng)一的標準差不多要6年時間。目前桔皮的定量測定剛開展不久，并無統(tǒng)一的標準。各大汽車廠商根據(jù)自身的情況制定企業(yè)標準來考核油漆桔皮。本文試介紹一種評價方法供同行參考。本文將車身分為14個區(qū)，其中前蓋、
