CN110631990A - 一种金属镀层与有机涂层间附着力测试装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属镀层与有机涂层间附着力测试装置及其方法，该装置包括底座和通电指示装置，底座上设置有X向滑轨，X向滑轨上设置有可沿其滑动的X向滑动座；底座上还设置有Y向滑轨，Y向滑轨上设置有可沿其滑动的Y向滑动座，Y向滑动座上设置有与其中部铰接的支撑主梁，支撑主梁的一端设置有划刀架，支撑主梁的另一端设置有配重微调轮；划刀架的顶部设置有配重盘，划刀架的底部设置有用于在待测样块上划动的划刀，通电指示装置的两个电极分别与待测样块、划刀架相连。本发明通过通电指示装置的指示原理，实现划刀的配重只划破面涂层，而不破环金属镀层的目的，从而准确测量金属镀层与有机面涂层之间的附着力。
Description
技术领域
本发明属于金属零部件的技术领域，具体涉及一种金属镀层与有机涂层间附着力测试装置及其方法。
背景技术
随着市场对汽车金属零部件防腐性能和外观质量要求的不断提高，将金属镀层与有机涂层结合应用的情况越来越多，在金属镀层上面再涂覆一层有机面涂层，不仅可以大幅加强防腐性能，而且外观上与整车的匹配度也得到提高。对于这样的复合表面处理层，金属镀层与有机面涂层间的附着力是一个重要性能指标。
目前，行业中检测有机涂层附着力的主要方法是：采用手持式划格刀或电动式划格机将零件表面的涂层切割成规定数量和尺寸的方格，然后用专用胶带贴在方格上压实抹平再撕开胶带，观察方格中涂层的剥落情况，依据评级标准进行评价。对于金属镀层与有机面涂层之间的层间附着力测试要求只划破有机面涂层，不能划破下面的金属镀层，然而采用传统方法不能精确地控制划格的力度，无法保证只划破面涂层而不划破下面的金属镀层，因此导致测试结果误差大，不能准确反映层间附着力。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种金属镀层与有机涂层间附着力测试装置及其方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，包括底座和通电指示装置，所述底座上设置有X向滑轨，所述X向滑轨上设置有可沿其滑动的X向滑动座，所述X向滑动座用于安装待测样块，所述底座上还设置有用于驱动X向滑动座沿X向滑轨滑动的驱动机构；
所述底座上还设置有Y向滑轨，所述Y向滑轨上设置有可沿其滑动的Y向滑动座，所述Y向滑动座上设置有与其中部铰接的支撑主梁，所述支撑主梁的一端设置有划刀架，所述支撑主梁的另一端设置有配重微调轮，所述Y向滑动座上还设置有用于驱动其沿Y向滑轨滑动的Y向调节器；
所述划刀架的顶部设置有配重盘，所述划刀架的底部设置有用于在待测样块上划动的划刀，所述通电指示装置的两个电极分别与待测样块、划刀架相连。
上述技术方案中，它还包括用于驱动X向滑动座沿X向滑轨滑动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动轮、驱动滑杆以及驱动电机，所述驱动轮安装在底座内，所述驱动轮沿其周向设置有螺旋滑槽，所述驱动滑杆的底端嵌置在螺旋滑槽内与其滑动连接，所述驱动滑杆的顶端穿出底座与X向滑动座固定连接，所述底座的顶面开设有用于供驱动滑杆沿X向滑动的导向槽，所述驱动电机的输出轴穿入底座内与驱动轮传动连接。
上述技术方案中，所述驱动轮的底部设置有用于盛装润滑油的油槽，所述油槽的底端与底座固定连接；所述底座内还设置有用于支撑驱动电机的输出轴的支架，所述驱动电机的输出轴与支架的中心孔间隙配合。
上述技术方案中，所述底座上还设置有抬刀架，所述抬刀架包括上支架和下支架，所述上支架与下支架之间通过连接杆连接一体，所述上支架悬挂设置在支撑主梁上，所述连接杆上套设有弹簧，所述弹簧的顶端与上支架抵接，所述弹簧的底端与底座的顶面抵接；
所述下支架向下延伸至驱动电机的输出轴下方，所述驱动电机的输出轴上穿设有与下支架抵接的驱动凸轮，所述驱动凸轮可在驱动电机的驱动下带动下支架向下运动。
上述技术方案中，所述Y向滑动座与划刀架的两侧分别设置有支撑副梁，所述支撑副梁的一端与Y向滑动座铰接，所述支撑副梁的另一端与划刀架铰接。
上述技术方案中，所述Y向滑动座上设置有Y向调节器，所述Y向调节器包括Y向调节丝杆，所述Y向调节丝杆的一端设置有旋钮，所述Y向调节丝杆的另一端穿过Y向滑动座与其螺纹连接，所述Y向滑动座可在Y向调节器的驱动下带动支撑主梁沿Y向滑轨滑动，所述底座上设置有用于支撑安装Y向滑轨的滑轨座。
上述技术方案中，所述配重盘内设置有配重杯；所述划刀与划刀架之间通过锁紧旋钮固定连接。
上述技术方案中，所述X向滑动座的顶端两侧设置有用于锁紧固定待测样块的固定旋钮；
所述底座上还设置有用于启闭驱动电机的电源开关和用于调节驱动电机工作功率的调节旋钮。
本发明还提供一种上述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置进行测试的方法，包括如下步骤：
1)将待测样块的一面清洗至完全露出金属镀层作为导电面，相对的另一面作为检测面；
2)将待测样块的检测面朝向上安装在X向滑动座上，将通电指示装置的一个电极与导电面接通，另一个电极与划刀架接通；
3)将划刀轻放于检测面上，在配重杯中缓慢倒入专用石英砂，直至通电指示装置的指示灯亮起即停；
4)启动电源开关，以设定速度沿X向移动待测样块，划刀平稳划线；
5)当待测样块移动到X向终点时，下压抬刀架，将划刀抬起，再旋转Y向调节器将划刀沿Y向移动一格，抬刀架在弹簧的回复力作用下向上运动，将划刀重新置于待测样块的检测面，X向滑动座反向移动；
6)重复步骤2)～5)多次，得到若干根平行的水平划线；
7)将待测样块旋转90°，在检测面上重复步骤2)～5)多次，得到若干个划刻的方格；
8)取下待测样块，用胶带贴在划好的方格上压实抹平，在0.5～1.0s的时间内以40～60°的倾角撕开胶带，观察方格中涂层的剥落情况，依据评级标准进行评价。
上述技术方案中，所述步骤4)中，待测样块的移动速度为0.04～0.06m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
其一，本发明的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置设计有通电指示装置，通电指示装置的两个电极分别与待测样块、划刀相连，利用当划刀刀尖切破不导电的有机面涂层刚与金属镀层接触，通电指示装置就会亮灯的原理，实现划刀的配重只划破面涂层，而不破环金属镀层的目的，从而准确测量金属镀层与有机面涂层之间的附着力。
其二，本发明的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置设计有X向滑动座与X向滑轨配合、Y向滑动座与Y向滑轨配合，从而实现划刀对待测样块进行划刻方格，保证了方格的尺寸精度，提高测试结果的精确度。
其三，本发明的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置设计有驱动机构，驱动电机带动驱动轮旋转，使驱动滑杆沿着螺旋滑槽滑动将圆周运动转化为直线往复运动，从而实现X向滑动座沿X向滑轨滑动。
其四，本发明的金属镀层与有机涂层间附着力测试方法中，待测样块的移动速度为0.04～0.06m/min，既保证了面涂层切割充分，又避免划破金属镀层，保证金属镀层的完整性。
附图说明
图1为本实施例的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置的结构示意图；
图2为图1中底座的内部结构示意图；
图中：1-底座、2-通电指示装置、3-X向滑轨、4-X向滑动座、5-待测样块、6-Y向滑轨、7-Y向滑动座、8-支撑主梁、9-划刀架、10-配重微调轮、11-划刀、12-驱动轮、13-驱动滑杆、14-驱动电机、15-螺旋滑槽、16-油槽、17-支架、18-抬刀架、18.1-上支架、18.2-下支架、18.3-连接杆、18.4-弹簧、19-驱动凸轮、20-支撑副梁、21-Y向调节器、21.1-Y向调节丝杆、21.2-旋钮、22-滑轨座、23-配重盘、24-配重杯、25-锁紧旋钮、26-固定旋钮、27-电源开关、28-调节旋钮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本实施例的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，包括底座1和通电指示装置2，所述底座1上设置有X向滑轨3，所述X向滑轨3上设置有可沿其滑动的X向滑动座4，所述X向滑动座4用于安装待测样块5，所述底座1上还设置有用于驱动X向滑动座4沿X向滑轨3滑动的驱动机构；所述X向滑动座4的顶端两侧设置有用于锁紧固定待测样块5的固定旋钮26，通过固定旋钮26压住待测样块5的侧边；所述底座1上还设置有Y向滑轨6，所述Y向滑轨6上设置有可沿其滑动的Y向滑动座7，所述Y向滑动座7上设置有与其中部铰接的支撑主梁8，所述支撑主梁8的一端设置有划刀架9，所述支撑主梁8的另一端设置有配重微调轮10，所述Y向滑动座7上还设置有用于驱动其沿Y向滑轨6滑动的Y向调节器21。
所述划刀架9的顶部设置有配重盘23，配重盘23内设置有配重杯24，所述划刀架9的底部设置有用于在待测样块5上划动的划刀11，所述划刀11与划刀架9之间通过锁紧旋钮25固定连接，所述通电指示装置2的两个电极分别与待测样块5、划刀架9相连，划刀架9与划刀11之间接触导电。划刀11采用表面镀有高导电率镀层的电敏划格刀。通电指示装置2的正极导线和负极导线通过磁片一根吸附在划刀架9上，另一根吸附在待测样块5的导电面。由于通电指示系统的电流较小，不会对磁片消磁。配重微调轮10的作用是在当配重杯24不在配重盘中时，调节配重微调轮10使划刀离开待测样块。
如图2所示，所述驱动机构包括驱动轮12、驱动滑杆13以及驱动电机14，所述驱动轮12安装在底座1内，所述驱动轮12沿其周向设置有螺旋滑槽15，所述驱动滑杆13的底端嵌置在螺旋滑槽15内与其滑动连接，所述驱动滑杆13的顶端穿出底座1与X向滑动座4固定连接，所述底座1的顶面开设有用于供驱动滑杆13沿X向滑动的导向槽1.1，所述驱动电机14的输出轴穿入底座1内与驱动轮12传动连接。驱动电机14带动驱动轮12旋转，使驱动滑杆13沿着螺旋滑槽15滑动将圆周运动转化为直线往复运动，从而实现X向滑动座4沿X向滑轨3滑动。
上述技术方案中，所述驱动轮12的底部设置有用于盛装润滑油的油槽16，所述油槽16的底端与底座1固定连接；所述底座1内还设置有用于支撑驱动电机14的输出轴的支架17，所述驱动电机14的输出轴与支架17的中心孔间隙配合。所述底座1上还设置有用于启闭驱动电机14的电源开关27和用于调节驱动电机14工作功率的调节旋钮28。
上述技术方案中，所述底座1上还设置有抬刀架18，所述抬刀架18包括上支架18.1和下支架18.2，所述上支架18.1与下支架18.2之间通过连接杆18.3连接一体，所述上支架18.1悬挂设置在支撑主梁8上，所述连接杆18.3上套设有弹簧18.4，所述弹簧18.4的顶端与上支架18.1抵接，所述弹簧18.4的底端与底座1的顶面抵接；所述下支架18.2向下延伸至驱动电机14的输出轴下方，所述驱动电机14的输出轴上穿设有与下支架18.2抵接的驱动凸轮19，所述驱动凸轮19可在驱动电机14的驱动下带动下支架18.2向下运动。
上述技术方案中，抬刀架18可在驱动凸轮19带动下做上下运动，当X向滑动座4移动到X向终点时，驱动凸轮19正好到达最低点，带动抬刀架18向下运动，通过下压支撑主梁8，将划刀11抬起来，离开待测样块5。当X向滑动座4反向重新开始移动时，驱动凸轮19随着驱动电机转动，抬刀架18在弹簧18.4回复力的作用下向上运动，将划刀11放下来，接触待测样块5，划刀11重新压在待测样块5表面开始新一轮划线。
上述技术方案中，所述Y向滑动座7与划刀架9的两侧分别设置有支撑副梁20，所述支撑副梁20的一端与Y向滑动座7铰接，所述支撑副梁20的另一端与划刀架9铰接。所述Y向滑动座7上设置有Y向调节器21，所述Y向调节器21包括Y向调节丝杆21.1，所述Y向调节丝杆21.1的一端设置有旋钮21.2，所述Y向调节丝杆21.1的另一端穿过Y向滑动座7与其螺纹连接，所述Y向滑动座7可在Y向调节器21的驱动下带动支撑主梁8沿Y向滑轨6滑动，所述底座1上设置有用于支撑安装Y向滑轨6的滑轨座22。
本发明还提供一种上述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置进行测试的方法，包括如下步骤：
1)将待测样块5的一面清洗至完全露出金属镀层并用热风机吹干作为导电面，相对的另一面作为检测面，待测样块5的尺寸为30mm×30mm×5mm；
2)将待测样块5的检测面朝向上安装在X向滑动座4上，将通电指示装置2的一个电极与导电面接通，另一个电极与划刀架9接通，划刀架9与划刀11之间接触导电；
3)将划刀11轻放于检测面上，在配重杯24中缓慢倒入专用石英砂，专用石英砂采用40目的精制石英砂，得以精确实现所需配重，直至通电指示装置2的指示灯亮起即停；
4)启动电源开关，以设定速度沿X向移动待测样块5，划刀11平稳划线，待测样块5的移动速度为0.04～0.06m/min；
5)当待测样块5移动到X向终点时，下压抬刀架18，将划刀11抬起，再旋转Y向调节器21，将划刀11沿Y向移动一格，每格移动1mm，以保证划出的线间距为固定为1mm；抬刀架18在弹簧18.4的回复力作用下向上运动，将划刀11重新置于待测样块5的检测面，X向滑动座4反向移动；
6)重复步骤2)～5)多次，得到若干根平行的水平划线；
7)将待测样块5旋转90°，在检测面上重复步骤2～5多次，得到若干个划刻的方格；
8)取下待测样块5，用毛刷清理干净，用胶带贴在划好的1mm×1mm的方格上压实抹平，在0.5～1.0s的时间内以40～60°的倾角撕开胶带，观察方格中涂层的剥落情况，依据评级标准进行评价。
以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，其余未详细说明的为现有技术，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：包括底座(1)和通电指示装置(2)，所述底座(1)上设置有X向滑轨(3)，所述X向滑轨(3)上设置有可沿其滑动的X向滑动座(4)，所述X向滑动座(4)用于安装待测样块(5)，所述底座(1)上还设置有用于驱动X向滑动座(4)沿X向滑轨(3)滑动的驱动机构；
所述底座(1)上还设置有Y向滑轨(6)，所述Y向滑轨(6)上设置有可沿其滑动的Y向滑动座(7)，所述Y向滑动座(7)上设置有与其中部铰接的支撑主梁(8)，所述支撑主梁(8)的一端设置有划刀架(9)，所述支撑主梁(8)的另一端设置有配重微调轮(10)，所述Y向滑动座(7)上还设置有用于驱动其沿Y向滑轨(6)滑动的Y向调节器(21)；
所述划刀架(9)的顶部设置有配重盘(23)，所述划刀架(9)的底部设置有用于在待测样块(5)上划动的划刀(11)，所述通电指示装置(2)的两个电极分别与待测样块(5)、划刀架(9)相连。
2.根据权利要求1所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动轮(12)、驱动滑杆(13)以及驱动电机(14)，所述驱动轮(12)安装在底座(1)内，所述驱动轮(12)沿其周向设置有螺旋滑槽(15)，所述驱动滑杆(13)的底端嵌置在螺旋滑槽(15)内与其滑动连接，所述驱动滑杆(13)的顶端穿出底座(1)与X向滑动座(4)固定连接，所述底座(1)的顶面开设有用于供驱动滑杆(13)沿X向滑动的导向槽(1.1)，所述驱动电机(14)的输出轴穿入底座(1)内与驱动轮(12)传动连接。
3.根据权利要求2所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：所述驱动轮(12)的底部设置有用于盛装润滑油的油槽(16)，所述油槽(16)的底端与底座(1)固定连接；所述底座(1)内还设置有用于支撑驱动电机(14)的输出轴的支架(17)，所述驱动电机(14)的输出轴与支架(17)的中心孔间隙配合。
4.根据权利要求3所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：所述底座(1)上还设置有抬刀架(18)，所述抬刀架(18)包括上支架(18.1)和下支架(18.2)，所述上支架(18.1)与下支架(18.2)之间通过连接杆(18.3)连接一体，所述上支架(18.1)悬挂设置在支撑主梁(8)上，所述连接杆(18.3)上套设有弹簧(18.4)，所述弹簧(18.4)的顶端与上支架(18.1)抵接，所述弹簧(18.4)的底端与底座(1)的顶面抵接；
所述下支架(18.2)向下延伸至驱动电机(14)的输出轴下方，所述驱动电机(14)的输出轴上穿设有与下支架(18.2)抵接的驱动凸轮(19)，所述驱动凸轮(19)可在驱动电机(14)的驱动下带动下支架(18.2)向下运动。
5.根据权利要求4所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：所述Y向滑动座(7)与划刀架(9)的两侧分别设置有支撑副梁(20)，所述支撑副梁(20)的一端与Y向滑动座(7)铰接，所述支撑副梁(20)的另一端与划刀架(9)铰接。
6.根据权利要求5所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：所述Y向调节器(21)包括Y向调节丝杆(21.1)，所述Y向调节丝杆(21.1)的一端设置有旋钮(21.2)，所述Y向调节丝杆(21.1)的另一端穿过Y向滑动座(7)与其螺纹连接，所述Y向滑动座(7)可在Y向调节器(21)的驱动下带动支撑主梁(8)沿Y向滑轨(6)滑动，所述底座(1)上设置有用于支撑安装Y向滑轨(6)的滑轨座(22)。
7.根据权利要求6所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：所述配重盘(23)内设置有配重杯(24)；所述划刀(11)与划刀架(9)之间通过锁紧旋钮(25)固定连接。
8.根据权利要求7所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置，其特征在于：所述X向滑动座(4)的顶端两侧设置有用于锁紧固定待测样块(5)的固定旋钮(26)；
所述底座(1)上还设置有用于启闭驱动电机(14)的电源开关(27)和用于调节驱动电机(14)工作功率的调节旋钮(28)。
9.一种利用权利要求8所述的金属镀层与有机涂层间附着力测试装置进行测试的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将待测样块(5)的一面清洗至完全露出金属镀层作为导电面，相对的另一面作为检测面；
2)将待测样块(5)的检测面朝向上安装在X向滑动座(4)上，将通电指示装置(2)的一个电极与导电面接通，另一个电极与划刀架(9)接通，划刀架(9)与划刀(11)之间接触导电；
3)将划刀(11)轻放于检测面上，在配重杯(24)中缓慢倒入专用石英砂，直至通电指示装置(2)的指示灯亮起即停；
4)启动电源开关，以设定速度沿X向移动待测样块(5)，划刀(11)平稳划线；
5)当待测样块(5)移动到X向终点时，下压抬刀架(18)，将划刀(11)抬起，再旋转Y向调节器(21)将划刀(11)沿Y向移动一格，抬刀架(18)在弹簧(18.4)的回复力作用下向上运动，将划刀(11)重新置于待测样块(5)的检测面，X向滑动座(4)反向移动；
6)重复步骤2)～5)多次，得到若干根平行的水平划线；
7)将待测样块(5)旋转90°，在检测面上重复步骤2)～5)多次，得到若干个划刻的方格；
8)取下待测样块(5)，用胶带贴在划好的方格上压实抹平，在0.5～1.0s的时间内以40～60°的倾角撕开胶带，观察方格中涂层的剥落情况，依据评级标准进行评价。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中，待测样块(5)的移动速度为0.04～0.06m/min。
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