[发明专利]用于测试金属涂层的质量的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于确定金属基体特别是钢或钢合金基体的金属 表面的质量的方法，以及一种用于确定金属基体的金属表面的质量的 装置，此装置包括模具、板架和冲模，用该冲模使基体变形，以便产 生一拉延的测试面。

在汽车制造中经常要用到板材，所述板材被涂层，以实现某种特 性，例如达到尽可能好的耐腐蚀性。在变形过程之前，经常将涂层以 带或板的方式应用于基体，因而不仅金属本身而且其涂层必须具有较 好的变形特性。这种涂层的典型例子是钢件的热镀锌，例如用于小汽 车的车身壳体。其中，涂层的质量取决于许多不同的参数，因而在初 步阶段即例如在基体进入车身部件的后续处理之前，就希望对表面质 量进行检测。然而，由于常常直到将板材成型为产品时才出现例如轧 制缺陷，因而类似的问题还涉及未涂层的板材，例如薄板。在这种情 况下，也希望在进一步考虑板材变形的基础上对表面质量进行检测。

由现有技术已知多种用于测试金属基体的表面状况的方法。例如， 从DE10111296A1已知通过评价平面制品的表面的电子图像来检查平 面制品的表面质量。用已知的方法不能得到变形过程是否适于表面和/ 或涂层的信息。

基于此，本发明的目的是提供一种用于确定金属基体上的金属涂 层的质量的此类方法以及此类装置，通过该方法和装置，可以依据特 定用途，特别是考虑随后的变形，来检测金属涂层的质量。

根据本发明的第一个教导，上述目的是通过这样的方法实现的， 即，至少在一个测试面的区域中使所述基体变形，其中，所述基体在 所述测试面区域中的主要及额外形变采用与基体后来的用途有关的、 预先确定的值，以及，在变形之后检测所述测试面的金属表面的质量。

业已表明，例如在车辆的不同区域中使用的板件在生产过程中要 经受不同程度的变形。例如，汽车车顶结构的金属基体遭受相对较小 的、大约1-2％的主要形变。而当生产汽车的侧板的板件时，典型地 出现约5％的主要形变。当生产汽车的发动机罩部件时，例如，经常 是约3％的主要形变。现在，通过根据本发明的方法，以可控的方式 模拟在后续加工过程中出现的主要及额外形变，然后，关于金属表面 的质量，对包括相应的主要及额外形变的测试面进行检测。以光学方 式特别是使用显微镜或其它光学和/或光电装置来检测测试面的金属 表面。与由现有技术已知的方法不同，根据特定用途来确定表面的质 量，即例如金属基体是否可以经受一定的变形而在金属表面中未出现 缺陷。因而，原则上，可以使金属基体指定配置于不同的变形要求， 并且最小化在生产车辆的结构部件时的废品率。

优选地，根据本发明的方法的第一个实施方式，例如在具有冲模 的材料变形工具中拉延基体，并且通过深冲深度调整主要形变，因而 可以以简单的方式将主要形变可复制地引入到金属基体中。

可以通过下述方式来确定用于汽车的车身壳体部件的金属基体的 金属表面的质量：在测试面的区域中，基体的主要形变最大为7％， 因为这是生产期间汽车的车身壳体部件的主要形变的、典型的最大值。

如果测试面区域中基体的额外形变在-2％至+2％之间，则额外形 变也位于典型地用于特定用途的范围内。在确定金属表面的质量时， 将额外形变设定为大约0％，以便在确定金属基体的表面质量时获得 特别接近于实际的测试结果。

根据本发明的方法的进一步改进的实施方式，由于测试面在变形 之后被磨光的事实，因而可以更容易地识别金属基体表面上的可能的 缺陷。特别是，通过磨光测试面，可以使得由生产过程所造成的金属 表面上的缺陷能被看见。

优选地，作为基体，使用具有1.5mm最大厚度、优选0.3mm至 1mm厚度的以及最大500MPa强度、优选140至500MPa的板，这是 由于当它们用作车辆结构中的车身壳体部件时具有特别好的特性。

根据本发明的方法特别适于检测金属涂层特别是电流(电解)镀 锌的或热镀锌的涂层。因此，如上所述，经涂层的基体优选用在车辆 结构中的车身壳体部件。

根据本发明的第二个教导，上述目的是通过这样的装置实现的， 即，冲模形成为，在变形的基体的测试面的区域中，主要形变最大为 7％，额外形变在-2％至+2％之间，优选接近0％。通过根据本发明设 计的冲模，在考虑用途的情况下，例如作为汽车的车身壳体部件，在 测试面中产生特定的主要形变，其允许接近于实际地确定金属涂层的 质量，特别是考虑到对基体的进一步加工处理。