DE102006042446A1 - Ultrasonic measuring device calibrating method for determining thickness of individual layers of multi-layered lacquer structure in automobile lacquer, involves covering one of layers of steel plate with coverings at different sections - Google Patents

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Abstract

The method involves covering one of individual layers (1) e.g. cataphoretic painting layer, of a steel plate (S) with coverings at different sections. Remaining individual layers (2, 3) are coated in such a manner that lacquer sections with different set of individual layers are formed on the sheet plate after the removal of the coverings. The total layer thickness of the respective lacquer section and the layer thickness of an entire lacquer structure (L) are measured magnetic-inductively. The thickness of the individual layers of the lacquer structure is determined.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kalibrieren eines Ultraschallmessgeräts zur Dickebestimmung der Einzelschichten eines mehrschichtigen Lackaufbaus, insbesondere eines Automobillacks.The The invention relates to a method for calibrating an ultrasonic thickness gauge the individual layers of a multi-layer paint system, in particular an automotive paint job.

Ein Automobillack besteht normalerweise aus einer Elektrotauchlackschicht, gegebenenfalls einer Füllerschicht, einer in einer oder zwei Schichten aufgetragenen Basislackschicht und einer Klarlackschicht. Zur Qualitätskontrolle der Lackierung müssen die Schichtdicken dieser Einzelschichten und deren Verteilung auf der Karosse bestimmt werden. Die Schichtdickenmessung wurde bisher für Tausende Karossen mit einer sogenannten Schrottkarosse durchgeführt. Dabei wurde vor dem Aufbringen der Einzelschichten an unterschiedlichen Bereichen dieser Karosse ein jeweils anderer Abschnitt mit einem Klebestreifen abgeklebt. Nach der Lackierung wurden die Klebstreifen entfernt und die Schichtdicke der Einzelschichten magnetisch-induktiv gemessen.One Automotive paint usually consists of an electrodeposition coating, optionally a filler layer, a basecoat applied in one or two coats and a clear coat. For quality control of the paint job have to the layer thicknesses of these individual layers and their distribution the body to be determined. The layer thickness measurement has been so far for thousands of bodies carried out with a so-called scrap body. It was before applying the individual layers on different areas of this body each other section taped with an adhesive strip. After painting, the adhesive strips were removed and the layer thickness the individual layers measured magnetically-inductive.

Da heutzutage meist mehrere Tausend Karosserien die Lackiererei verlassen, ist die Qualitätskontrolle anhand der Schichtdickenmessung einer von Tausenden Karossen unzureichend.There nowadays usually several thousand bodies leave the paint shop, is the quality control Due to the coating thickness measurement of one of thousands of car bodies inadequate.

In neuerer Zeit wird daher die Ultraschallschichtdickenmessung durchgeführt, mit der ein wesentlich höherer Prozentsatz an lackierten Karossen überprüft werden kann. Dabei wird von dem Messkopf auf dem Lack ein Ultraschallinitialimpuls abgegeben, der an den Grenzflächen der Einzelschichten reflektiert wird. Anhand der empfangenen Signale wird die Laufzeit des Ultraschalls in den Einzelschichten ermittelt, die der Schichtdicke der jeweiligen Einzelschicht entspricht.In More recently, therefore, the ultrasonic thickness measurement is carried out with the one much higher Percentage of painted bodies can be checked. It will emitting an ultrasonic initial pulse from the measuring head on the paint, the at the interfaces the individual layers is reflected. Based on the received signals determines the duration of ultrasound in the individual layers, which corresponds to the layer thickness of the respective single layer.

Die Kalibrierung der Ultraschallschichtdicken-Messgeräte wurde bisher mit Hilfe der optischen Schichtdickenmessung als Referenz durchgeführt. Dazu werden Mikrotom-Schnitte des Lacks angefertigt und die Einzelschichtdicken des erhaltenen Schichtquerschnitts mikroskopisch bestimmt.The Calibration of the ultrasonic thickness gauge was previously with the help of optical layer thickness measurement as a reference carried out. For this purpose microtome sections of the lacquer are made and the individual layer thicknesses of the obtained layer cross section determined microscopically.

Da ein Automobilhersteller oft Hunderte unterschiedlicher Lackaufbauten fertigt und für jeden Lackaufbau mehrere Mikrotom-Schnitte angefertigt werden müssen, um eine zuverlässige Referenz zu erhalten, ist die Kalibrierung durch optische Schichtdickenmessung mit einem erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden.There an automobile manufacturer often has hundreds of different paint constructions manufactures and for every lacquer construction several microtome sections have to be made to a reliable one To obtain a reference is the calibration by optical layer thickness measurement associated with a considerable amount of time and effort.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein mit einem geringen Aufwand verbundenes Kalibrierverfahren für die Schichtdickenbestimmung der Einzelschichten eines mehrschichtigen Lackaufbaus, insbesondere eines Automobillacks, bereitzustellen.task The invention is therefore associated with a low effort Calibration procedure for the layer thickness determination of the individual layers of a multilayer Lackaufbaus, in particular an automotive paint to provide.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Einzelschichtdicken des jeweiligen mehrschichtigen Lackaufbaus zur Kalibrierung des Ultraschallschichtdicken-Messgerätes durch ein magnetisch-induktives Verfahren bestimmt. Dabei wird als Messsonde ein Elektromagnet verwendet, der mit seinen Polen auf die Lackschicht aufgesetzt wird, die auf ein Blech, insbeson dere Stahlblech oder gegebenenfalls ein anderes elektrisch leitfähiges Substrat aufgetragen ist. Der Magnetfluss schließt sich durch das Substrat und fällt um so schwächer aus, je größer der Abstand Pol-Substrat, d. h. die Lackschichtdicke ist. Mit dem magnetisch-induktiven Verfahren wird der Lackaufbau also nur als Einheit erfasst.This is inventively with the achieved in claim 1 marked method. In the subclaims are reproduced advantageous embodiments of the invention. After this inventive method the individual layer thicknesses of the respective multi-layer paint system to Calibration of the ultrasonic thickness gauge by a magnetic-inductive method determined. It is used as a measuring probe used an electromagnet, with its poles on the paint layer is placed on a sheet, in particular sheet steel or optionally applied another electrically conductive substrate is. The magnetic flux closes through the substrate and fall over so weaker out, the bigger the Distance pole substrate, d. H. the paint layer thickness is. With the magnetic-inductive Procedure, the paint system is thus detected only as a unit.

Um zur Kalibrierung des Ultraschallschichtdicken-Messgerätes die Dicke der Einzelschichten eines bestimmten Lackaufbaus zu bestimmen, wird erfindungsgemäß ein Blech, insbesondere Stahlblech, oder gegebenenfalls ein anderes elektrisch leitfähiges Substrat mit Abdeckungen, beispielsweise Klebstreifen, derart abgedeckt und mit den Einzelschichten derart beschichtet, dass nach Entfernen der Abdeckungen bzw. Klebstreifen auf dem Blech Lackabschnitte mit einer unterschiedlichen Anzahl von Einzelschichten gebildet werden. Anschließend wird die Gesamtschichtdicke der jeweiligen Lackabschnitte und die Schichtdicke des gesamten Lackaufbaus magnetisch-induktiv gemessen und anhand der Gesamtschichtdicken der jeweiligen Lackabschnitte und der Schichtdicke des gesamten Lackaufbaus die Dicke der Einzelschichten des Lackaufbaus ermittelt, welche zur Kalibrierung des Ultraschallmessgerätes verwendet wird.Around for calibrating the ultrasonic thickness gauge the Determine the thickness of the individual layers of a particular coating structure, is a sheet according to the invention, in particular steel sheet, or optionally another electrically conductive Substrate covered with covers, such as adhesive tape, so covered and coated with the individual layers such that after removing the Covers or adhesive strips on the sheet metal paint sections with a different number of individual layers are formed. Subsequently, will the total layer thickness of the respective coating sections and the layer thickness of the entire coating structure measured magnetically-inductive and based on the total layer thicknesses the respective paint sections and the layer thickness of the entire Lackaufbaus determines the thickness of the individual layers of the paint structure, which used to calibrate the ultrasonic measuring device.

Vorzugsweise wird dabei die erste Einzelschicht an unterschiedlichen Abschnitten des Blechs mit einer Anzahl von Abdeckungen (Klebstreifen) abgedeckt, die wenigstens der Anzahl der weiteren aufzubringenden Einzelschichten entspricht, wobei nach dem Aufbringen jeder weiteren Einzelschicht wenigstens eine Abdeckung (Klebstreifen) entfernt wird. Dabei wird vorzugsweise die Schichtdicke der ersten Einzelschicht direkt gemessen und die Schichtdicken der übrigen Einzelschicht aus der Differenz der Gesamtschichtdicken der jeweiligen Lackabschnitte und der Schichtdicke des gesamten Lackaufbaus ermittelt.Preferably becomes the first single layer at different sections of the sheet covered with a number of covers (adhesive strips), the at least the number of further applied individual layers corresponds, wherein after the application of each further single layer at least one cover (adhesive tape) is removed. It will preferably the layer thickness of the first single layer is measured directly and the layer thicknesses of the rest Single layer of the difference between the total layer thicknesses of the respective Coating sections and the layer thickness of the entire coating structure determined.

Bei einem vierschichtigen Lackaufbau aus einer Elektrotauchlack(ETL)-Schicht, insbesondere eine kathodischen Tauchlack(KTL)-Schicht, als erster Einzelschicht einer Füllerschicht als zweiter Einzelschicht, einer Basislackschicht als dritter Einzelschicht und einer Klarlackschicht als vierter Einzelschicht wird also das mit der ETL-Schicht versehene Blech mit mindestens drei Abdeckungen (Klebstreifen) an unterschiedlichen Abschnitten abgedeckt, und nach dem Auftragen der Füllerschicht die erste Abdeckung (Klebstreifen) entfernt, nach dem Aufbringen der zweiten Basislackschicht die zweite Abdeckung (Klebstreifen) und nach dem Aufbringen der Klarlackschicht die dritte Abdeckung (Klebstreifen).In a four-layer paint system consisting of an electrodeposition coating (ETL) layer, in particular a cathodic dip coating (KTL) layer, as a first single layer of a filler layer as a second single layer, a basecoat layer as a third single layer and a clearcoat layer as the fourth single layer, the ETL coating is used. Layered Sheet covered with at least three covers (adhesive tape) at different sections, and after applying the filler layer, the first cover (adhesive strip) removed, after applying the second base coat layer, the second cover (adhesive) and after the application of the clear coat the third cover (adhesive tape ).

Damit bleiben nach dem Entfernen der Klebstreifen ein erster Lackabschnitt nur aus dem ETL, ein zweiter Lackabschnitt aus dem ETL und dem Klarlack und ein dritter Lackabschnitt aus dem ETL, dem Basislack und dem Klarlack zurück. Die Schichtdicke des ersten, zweiten und dritten Lackabschnitts sowie die Schichtdicke des gesamten vierschichtigen Lackaufbaus wird dann magnetisch-induktiv gemessen.In order to remain after removing the adhesive strips a first paint section only from the ETL, a second paint section from the ETL and the clearcoat and a third paint section of the ETL, the basecoat and the Clearcoat back. The layer thickness of the first, second and third paint section and the layer thickness of the entire four-layer coating structure is then measured magnetically-inductive.

Damit kann aus der Differenz der Schichtdicke des gesamten vierschichtigen Lackaufbaus und der Schichtdicke des dritten Lackabschnitts der Schichtdicke der Füllerschicht, aus der Schichtdicke des dritten Lackabschnitts und der Schichtdicke des zweiten Lackabschnitts die Schichtdicke des Basislacks und aus der Schichtdicke des zweiten Lackabschnitts und der Schichtdicke des ersten Lackabschnitts, also der Dicke der ETL-Schicht, die Schichtdicke des Klarlacks bestimmt werden.In order to may be from the difference of the layer thickness of the entire four-layered Lackaufbaus and the layer thickness of the third coating portion of the layer thickness the filler layer, from the layer thickness of the third coating section and the layer thickness of the second paint section, the layer thickness of the basecoat and off the layer thickness of the second paint section and the layer thickness of the first lacquer section, ie the thickness of the ETL layer, the layer thickness of the clearcoat.

Bei einem dreischichtigen, z. B. füllerlosen Lackaufbau wird mit mindestens zwei im Abstand auf der ETL-Schicht aufgebrachten Abdeckungen (Klebstreifen) entsprechend vorgegangen.at a three-layered, z. B. filler-free paint system is applied with at least two spaced apart on the ETL layer Cover (adhesive tape) proceeded accordingly.

Die so ermittelten Schichtdicken der Einzelschichten werden dann zur Kalibrierung des Ultraschallschichtdicken-Messgerätes verwendet, da die mit dem Ultraschallmessgerät gemessene Laufzeit zwischen zwei Signalen, die durch Reflexion an den beiden Grenzflächen einer Einzelschicht erzeugt werden, proportional der Schichtdicke dieser Einzelschicht ist.The then determined layer thicknesses of the individual layers are then to Calibration of the ultrasonic thickness gauge used as with the ultrasonic meter measured transit time between two signals by reflection the two interfaces a single layer are generated, proportional to the layer thickness this single layer is.

Um die Genauigkeit der Kalibrierung zu erhöhen, können eine oder mehrere Einzelschichten als Keilbeschichtung aufgetragen werden. So ist beispielsweise bei einem Automobillack eine genaue Messung der Basislackschicht von besonderem Interesse. Denn die Basislackschicht stellt die kostspieligste Lackschicht dar, sie ist für die Farbe (Colormatch) maßgebend und dient insbesondere bei füllerlosen Lackierungen dem UV-Schutz.Around to increase the accuracy of the calibration, one or more individual layers be applied as a wedge coating. For example, at an automotive paint an accurate measurement of the basecoat of special interest. Because the base coat layer is the most expensive Paint layer, it is for the color (Colormatch) prevail and is used in particular with pen-less Paintings the UV protection.

Durch die Keilbeschichtung einer oder mehrerer Einzelschichten des Lackaufbaus kann z. B. bei einem Ultraschallmesssignal, das anstelle eines Peaks für die betreffende Grenzfläche aus Doppel- oder Mehrfachpeaks besteht, die Ultraschalllaufzeit in der betreffenden Einzelschicht an mehreren Messstellen entlang der Keilbeschichtung für jeden der Peaks des Doppel- oder Mehrfachpeaks bestimmt werden und der für die Einzelschicht maßgebende Peak dann als der Peak ermittelt werden, bei dem die Ultraschalllaufzeit mit der magnetisch-induktiven Schichtdickenbestimmung an den gleichen Messstellen entlang der Keilbeschichtung am besten in Übereinstimmung bringbar ist.By the wedge coating of one or more individual layers of the paint structure can z. B. in an ultrasonic measurement signal, instead of a peak for the relevant interface consists of double or multiple peaks, the ultrasonic transit time in the relevant single layer at several measuring points along the Wedge coating for each of the peaks of the double or multiple peaks are determined and the for the single-layer dominant peak then be determined as the peak at which the ultrasonic transit time with the magnetic-inductive layer thickness determination at the same measuring points along the wedge coating best in accordance can be brought.

Die mit dem Ultraschallmessgerät und mit dem magnetisch-induktiven Verfahren erhaltenen Werte werden vorzugsweise einem Rechner zugeführt. Damit kann das Ultraschallschichtdicken-Messgerät zur Einzelschichtdickenmessung eines bestimmten Lackaufbaus in kurzer Zeit kalibriert werden, im Gegensatz zur eingangs erwähnten Kalibrierung mit dem mikroskopischen Verfahren, für das zur Kalibrierung des Ultraschallmessgeräts bisher Wochen benötigt werden.The with the ultrasonic measuring device and with the magnetic-inductive Methods obtained values are preferably fed to a computer. In order to The ultrasonic thickness gauge can be used for single-layer thickness measurement of a particular coating composition can be calibrated in a short time, in Contrary to the aforementioned Calibration with the microscopic method, for calibration of the ultrasonic measuring device so far weeks needed become.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen:below The invention is explained in more detail by way of example with reference to the drawing. In this demonstrate:

1 schematisch einen Querschnitt durch einen dreischichtigen Lackaufbau mit Ultraschallmesskopf; 1 schematically a cross section through a three-layer paint system with ultrasonic probe;

2 ein Diagramm der vom Ultraschallmessgerät gemessenen Schallintensität (T) für den dreischichtigen Lackaufbau in Abhängigkeit von der Zeit (t); 2 a diagram of the ultrasound measuring instrument measured sound intensity (T) for the three-layer paint system as a function of time (t);

3 eine Draufsicht auf ein Blech mit kathodischer Tauchlackierung und den mit Klebstreifen abzudeckenden Abschnitten zur magnetisch-induktiven Bestimmung der Einzelschichtdicken; 3 a top view of a sheet with cathodic dip coating and covered with adhesive tape sections for the magnetic inductive determination of the individual layer thicknesses;

4a bis 4c schematisch in vergrößerter Wiedergabe Querschnitte gemäß der Linie IV-IV durch den Lackaufbau sowie die durch die auf dem Blech nach 3 gebildeten Abschnitte nach dem Entfernen der Klebstreifen; 4a to 4c schematically in an enlarged view cross-sections along the line IV-IV through the paint system as well as by the on the sheet after 3 formed portions after removal of the adhesive tape;

5 ein Diagramm mit der durch die Kalibrierung erhaltenen Regressionsgeraden für die Schichtdicke der dritten Einzelschicht in Abhängigkeit von der Ultraschalllaufzeit; 5 a diagram with the obtained by the calibration regression line for the layer thickness of the third single layer as a function of the ultrasonic transit time;

6a bis 6c Diagramme der vom Ultraschallmessgerät gemessenen Schallintensität in Abhängigkeit von der Zeit an drei Stellen entlang dem Blech mit einem dreischichtigen Lackaufbau mit der zweiten Einzelschicht als Keillackierung; und 6a to 6c Diagrams of the sound intensity measured by the ultrasound measuring instrument as a function of time at three points along the sheet with a three-layered lacquer structure with the second single layer as a wedge coating; and

7 ein Diagramm der Ultraschalllaufzeit der vermessenen Peaks für die zweite Einzelschicht an den drei Stellen gemäß 6a bis 6c und der magnetisch induktiv gemessenen Schichtdicke an diesen drei Stellen; und 7 a plot of the ultrasonic transit time of the measured peaks for the second single layer at the three locations according to 6a to 6c and the magnetically-inductively measured layer thickness at these three locations; and

8 und 9a bis 9d für einen vierschichtigen Lackaufbau Ansichten, die denen für den dreischichtigen Lackaufbau gemäß 3 und 4a bis 4c entsprechen, wobei 8th and 9a to 9d for a four layered paint construction views, which correspond to those for the three-layer paint system according to 3 and 4a to 4c match, where

9a bis 9d den Querschnitt entlang der Linie IX-IX in 8 wiedergibt. 9a to 9d the cross section along the line IX-IX in 8th reproduces.

Gemäß 1 besteht ein füllerloser dreischichtiger Lackaufbau L auf dem Stahlblech S aus einer KTL-Schicht 1 als erster Einzelschicht, einer Basislackschicht 2 als zweiter Einzelschicht und einer Klarlackschicht 3 als dritter Einzelschicht.According to 1 there is a fillerless three-layer paint system L on the steel sheet S of a KTL layer 1 as the first single layer, a basecoat layer 2 as a second single layer and a clearcoat layer 3 as the third single layer.

Mit dem auf den Lackaufbau dicht aufgesetzten Messkopf 4 des nicht näher dargestellten Ultraschallschichtdicken-Messgerätes wird ein Ultraschallinitialimpuls abgegeben, der gemäß den Pfeilen A1 und A1', A2 und A2' sowie A3 und A3' an der Grenzfläche F1 zwischen Klarlackschicht 3 und Basislackschicht 2 der Grenzfläche F2 zwischen Basislackschicht 2, und der KTL-Schicht 1 und der Grenzfläche F3 zwischen der KTL-Schicht 1 und dem Blech S reflektiert und vom Messkopf 4 empfangen wird.With the measuring head placed tightly on the paint system 4 of the ultrasound layer thickness measuring device, not shown, an ultrasound initial pulse is emitted which, according to the arrows A1 and A1 ', A2 and A2' as well as A3 and A3 ', at the interface F1 between the clearcoat layer 3 and basecoat 2 the interface F2 between the basecoat film 2 , and the KTL layer 1 and the interface F3 between the KTL layer 1 and the sheet S reflected and from the measuring head 4 Will be received.

Die Laufzeit des Ultraschallimpulses entlang der Pfeile A1 + A1', A2 + A2' und A3 + A3' ist proportional zur Schichtdicke der Einzelschicht 3, der beiden Einzelschichten 2 und 3 bzw. aller drei Einzelschichten 1 bis 3.The transit time of the ultrasonic pulse along the arrows A1 + A1 ', A2 + A2' and A3 + A3 'is proportional to the layer thickness of the single layer 3 , the two single layers 2 and 3 or all three individual layers 1 to 3 ,

In 2 ist die vom Ultraschallmesskopf empfangene Ultraschallintensität dargestellt. Dabei entspricht der Peak „O" dem vom Messkopf 4 abgegebenen Ultraschallinitialimpuls, während die Peaks PF1, PF2 und PF3 die empfangenen Ultraschallsignale nach der Reflexion an den Grenzflächen F1, F2 und F3 darstellen. Die Laufzeit des Ultraschalls in der Einzelschicht 3 (Klarlack) ist damit „a", in der Einzelschicht 2 (Basislack) „b" und in der Einzelschicht 3 (KTL) „c".In 2 the ultrasound intensity received by the ultrasound probe is shown. The peak "O" corresponds to that of the measuring head 4 delivered ultrasonic ultrasonic pulse, while the peaks PF1, PF2 and PF3 represent the received ultrasonic signals after reflection at the interfaces F1, F2 and F3. The duration of ultrasound in the single layer 3 (Clearcoat) is thus "a", in the single layer 2 (Base coat) "b" and in the single layer 3 (KTL) "c".

Zur Kalibrierung des Ultraschallmessgerätes wird gemäß 3 eine mit einer KTL-Schicht 1 beschichtete rechteckige Platte aus Stahlblech S verwendet. Entlang des Blechs S werden jeweils links und rechts zwei Klebestreifen 5, 5' und 6, 6' auf die KTL-Schicht 1 geklebt und damit der entsprechende Abschnitt des Blechs S mit einer Abdeckung versehen.For calibration of the ultrasonic measuring device is in accordance with 3 one with a KTL layer 1 coated rectangular plate made of sheet steel S used. Along the sheet S, two adhesive strips are left and right respectively 5 . 5 ' and 6 . 6 ' on the KTL layer 1 glued and thus provided the corresponding portion of the sheet S with a cover.

Anschließend wird die Basislackschicht 2 aufgetragen, worauf die beiden Klebstreifen 6, 6' mit der darauf aufgebrachten Basislackschicht 2 entfernt werden. Danach wird die Klarlackschicht 3 aufgetragen, worauf die Klebstreifen 6, 6' mit der darauf aufgebrachten Basislack- und Klarlackschicht 2, 3 entfernt werden.Subsequently, the base coat layer 2 applied, whereupon the two adhesive strips 6 . 6 ' with the basecoat layer applied thereon 2 be removed. Thereafter, the clearcoat is 3 applied, whereupon the adhesive tape 6 . 6 ' with the basecoat and clearcoat applied thereon 2 . 3 be removed.

Damit ist gemäß 4a bis 4c auf das Blech S sowohl der gesamte Lackaufbau mit der Dicke D1 aufgetragen (4a), und an den Abschnitten 5a, 5a' und 6a, 6a' nach dem Entfernen der Klebestreifen 5, 5'; 6, 6' die beiden Einzelschichten 1 und 3, also der Klarlack und der KTL mit der Schichtdicke D2 (4b) bzw. nur die Einzelschicht 1, also der KTL mit der Schichtdicke D3 (4c).This is according to 4a to 4c applied to the sheet S both the entire paint structure with the thickness D1 ( 4a ), and at the sections 5a . 5a ' and 6a . 6a ' after removing the adhesive strips 5 . 5 '; 6 . 6 ' the two single layers 1 and 3 , ie the clearcoat and the cathodic dip with the layer thickness D2 ( 4b ) or only the single layer 1 , ie the KTL with the layer thickness D3 ( 4c ).

Die Schichtdicken D1, D2 und D3 werden magnetisch induktiv ermittelt. Aus der Differenz der Schichtdicken D1 und D2 kann damit die Schichtdicke des Basislacks 2 ermittelt werden, und aus der Differenz der Schichtdicken D2 und D3 die Schichtdicke der Klarlackschicht 3, während die Schichtdicke der KTL-Schicht 1 direkt, also ohne Differenzbildung, ermittelt wird.The layer thicknesses D1, D2 and D3 are determined by magnetic induction. From the difference of the layer thicknesses D1 and D2 can thus the layer thickness of the basecoat 2 be determined, and from the difference of the layer thicknesses D2 and D3, the layer thickness of the clearcoat layer 3 while the layer thickness of the KTL layer 1 directly, ie without subtraction, is determined.

Zugleich wird der gesamte Lackaufbau L auf dem Blech S mit dem Ultraschallmessgerät gemessen, wie in 1 und 2 dargestellt und vorstehend erläutert.At the same time, the entire paint build L is measured on the sheet S with the ultrasonic meter, as in 1 and 2 illustrated and explained above.

Damit kann für jede Einzelschicht 1 bis 3 eine Regressionsgerade gebildet werden, wie anhand der 5 für die Klarlackschicht 3 beispielhaft dargestellt, wobei die mit dem Ultraschallmessgerät gemessene Ultraschalllaufzeit „a" in der Klarlackschicht 3 nach diesem Beispiel 24 ns und die durch die Differenz der Schichtdicken D2 und D3 magnetisch-induktiv ermittelte Schichtdicke „d" der Klarlackschicht 3 nach diesem Beispiel 25 μm beträgt. Damit ist die Kalibrierung des Ultraschallmessgerätes erfolgt.This can be done for every single layer 1 to 3 a regression line are formed, as shown by the 5 for the clearcoat 3 illustrated by way of example, wherein the ultrasonic transit time "a" measured in the clearcoat layer with the ultrasonic measuring device 3 24 ns according to this example and the layer thickness "d" of the clearcoat layer determined magnetically-inductively by the difference of the layer thicknesses D2 and D3 3 according to this example is 25 microns. This is the calibration of the ultrasonic measuring device has been done.

Um die Genauigkeit der Kalibrierung zu verbessern, wird wenigstens eine Einzelschicht, z. B. die Basislackschicht 2 als Keillackierung aufgetragen, wobei deren Schichtdicke in Y-Richtung gemäß 3, also in Längsrichtung des Blechs S zunimmt.To improve the accuracy of the calibration, at least one single layer, e.g. B. the basecoat layer 2 applied as a wedge coating, wherein the layer thickness in the Y direction according to 3 , So in the longitudinal direction of the sheet S increases.

Nachdem in Quer- oder X-Richtung z. B. an den Stellen P1 bis P7 die Schichtdicke der Einzelschichten 1 bis 3 durch magnetisch-induktive Messung, wie vorstehend beschrieben, und die Ultraschalllaufzeit mit dem Ultraschallmessgerät z. B. an der Stelle P4 ermittelt worden sind, um die Kalibrierung des Ultraschallmessgerätes hinsichtlich der Schichtdicken der Einzelschichten 1 und 3 vorzunehmen (zur Kalibrierung des Ultraschallmessgerätes hinsichtlich der Schichtdicke der Einzelschicht 3, vgl. beispielsweise 5), wird an den drei Stellen P4, P8 und P9 in Y-Richtung sowohl die Gesamtschichtdicke des Lackaufbaus nach dem magnetisch-induktiven Verfahren wie die Intensität des reflektierten Ultraschallimpulses mit dem Ultraschallmessgerät bestimmt.After in the transverse or X direction z. B. at the points P1 to P7, the layer thickness of the individual layers 1 to 3 by magnetic-inductive measurement, as described above, and the ultrasonic transit time with the ultrasonic measuring device z. B. at the point P4 have been determined to the calibration of the ultrasonic measuring device with respect to the layer thicknesses of the individual layers 1 and 3 (for calibration of the ultrasonic measuring device with regard to the layer thickness of the single layer 3 , see. for example 5 ), at the three points P4, P8 and P9 in the Y direction, both the total layer thickness of the coating structure according to the magnetic-inductive method and the intensity of the reflected ultrasonic pulse are determined with the ultrasonic measuring device.

Damit kann die Schichtdicke der Basislackschicht 2 (1) selbst dann genau ermittelt werden, wenn, wie in 6a bis 6c dargestellt, anstelle eines einzigen Peaks PF1 gemäß 2 durch die Reflexion des Ultraschallimpulses an der Grenzfläche F1 (1) in diesem Bereich ein Doppelpeak mit zwei Peaks PF1 und PF1' auftritt und unklar ist, welcher der beiden Peaks PF1 und PF1' für die Reflexion des Ultraschallimpulses an der Grenzfläche F1 maßgeblich ist.Thus, the layer thickness of the basecoat layer 2 ( 1 ) are determined accurately even if, as in 6a to 6c shown instead of a single peak PF1 according to 2 by the reflection of the ultrasonic pulse at the Grenzflä F1 ( 1 ) in this area a double peak with two peaks PF1 and PF1 'occurs and it is unclear which of the two peaks PF1 and PF1' is decisive for the reflection of the ultrasonic pulse at the interface F1.

Dazu wird die gemäß 7 an den drei Stellen P4, P7 und P8 (3) mit dem Ultraschallmessgerät gemessene Laufzeit b1 und b2 mit der an den drei Stellen P4, P7 und P8 magnetisch-induktiv gemessenen Gesamtschichtdicke des Lackaufbaus verglichen.For this purpose, the according to 7 at the three positions P4, P7 and P8 ( 3 ) Compared with the ultrasonic measuring device runtime b1 and b2 with the magnetically inductively measured at the three points P4, P7 and P8 total layer thickness of the paint structure.

Für einen vierschichtigen Lackaufbau werden gemäß 8 jeweils links und rechts drei Klebstreifen 5, 5', 6, 6' und 7, 7' auf die KTL-Schicht 1 geklebt. Anschließend wird die Füllerschicht F aufgetragen, worauf die beiden Klebstreifen 7, 7' mit der darauf aufgebrachten Füllerschicht entfernt werden. Danach wird die Basislackschicht 2 aufgetragen, worauf die Klebstreifen 6, 6' mit der darauf aufgebrachten Füller- und Basislackschicht entfernt werden. Schließlich wird die Klarlackschicht 3 aufgetragen und anschließend die Klebstreifen 5, 5' mit der darauf abgeschiedenen Füller,- Basislack- und Klarlackschicht entfernt, sodass die in 9a bis 9d dargestellten Einzelschichtaufbauten zurückbleiben, mit denen die Einzelschichtdicken ermittelt und zur Kalibrierung des Ultraschallmessgerätes verwendet werden können, wir vorstehend im Zusammenhang mit 3 und 4a bis 4c für den dreischichtigen Lackaufbau näher erläutert. Die Ultraschalllaufzeit b1, b2 ist zur Schichtdicke proportional. Demnach ist die Ultraschalllaufzeit b1 oder b2 maßgeblich, die sich an allen Messstellen P4, P7, P8 am besten mit der magnetisch-induktiv gemessenen Schichtdicke dieser Einzelschicht 2 in Übereinstimmung bringen lässt.For a four-layer paint system according to 8th three adhesive strips on the left and on the right 5 . 5 ' . 6 . 6 ' and 7 . 7 ' on the KTL layer 1 glued. Subsequently, the filler layer F is applied, whereupon the two adhesive strips 7 . 7 ' be removed with the filler layer applied thereto. Thereafter, the base coat layer 2 applied, whereupon the adhesive tape 6 . 6 ' with the filler and basecoat layer applied thereon. Finally, the clearcoat becomes 3 applied and then the adhesive tape 5 . 5 ' with the filler, basecoat and clear coat deposited thereon, so that the in 9a to 9d laggediben single layer structures, with which the individual layer thicknesses can be determined and used to calibrate the ultrasonic measuring device, we above in connection with 3 and 4a to 4c for the three-layer paint system explained in more detail. The ultrasonic transit time b1, b2 is proportional to the layer thickness. Accordingly, the ultrasonic transit time b1 or b2 is decisive, which at all measuring points P4, P7, P8 best with the magnetically inductive measured layer thickness of this single layer 2 to bring into agreement.

Dazu ist in 7 die magnetisch-induktiv gemessene Gesamtschichtdicke an den Stellen P4, P7 und P8 durch ein x-Symbol, die Ultraschalllaufzeit b1 durch ein O-Symbol und die Ultraschalllaufzeit b2 durch ein +-Symbol wiedergegeben. Da die Werte für die Laufzeit b1 auf der gleichen Kurve wie die Werte für die Schichtdicke liegen, stellt der Peak PF1 den Peak für die Grenzfläche F1 dar, sodass die Laufzeit b1 für die Kalibrierung der Schichtdicke der Basislackschicht 2 zu verwenden ist, während der Peak PF1' für die Kalibrierung nicht berücksichtigt zu werden braucht.This is in 7 the magnetically-inductively measured total layer thickness at the points P4, P7 and P8 by an x symbol, the ultrasonic transit time b1 by an O symbol and the ultrasonic transit time b2 by a + symbol reproduced. Since the values for the transit time b1 lie on the same curve as the values for the layer thickness, the peak PF1 represents the peak for the interface F1, so that the transit time b1 for the calibration of the layer thickness of the base coat layer 2 is to be used while the peak PF1 'need not be taken into account for the calibration.

Tatsächlich wird mit dem Ultraschallmessgerät jeder Punkt P1 bis P9 mindestens dreimal zur Erstellung einer Kalibration vermessen. Auch werden in Y-Richtung nicht nur die drei Punkte P4, P8 und P9 vermessen, sondern mindestens fünf Punkte.Actually with the ultrasonic measuring device every point P1 to P9 at least three times to create a calibration measured. Also, in the Y direction, not only the three points P4, Measure P8 and P9, but at least five points.

Claims (8)

Verfahren zum Kalibrieren eines Ultraschallmessgerätes zur Dickenbestimmung der Einzelschichten (1 bis 3, F) eines mehrschichtigen Lackaufbaus (L), insbesondere eines Automobillacks, gekennzeichnet durch folgende Schritte: ein Blech (S), mit wenigstens einer ersten Einzelschicht (1) wird an unterschiedlichen Abschnitten (5a, 5a'; 6a, 6a') mit Abdeckungen derart abgedeckt und mit den übrigen Einzelschichten (F, 2, 3) derart beschichtet, dass nach dem Entfernen der Abdeckungen auf dem Blech Lackabschnitte mit einer unterschiedlichen Anzahl von Einzelschichten gebildet werden; die Gesamtschichtdicke (D2 und D3) des jeweiligen Lackabschnitts und die Schichtdicke (D1) des gesamten Lackaufbaus (L) wird magnetisch-induktiv gemessen und anhand der Gesamtschichtdicke (D2 und D3) des jeweiligen Lackabschnitts und der Schichtdicke (D1) des gesamten Lackaufbaus die Dicke der Einzelschichten (1 bis 3) des Lackaufbaus (L) ermittelt, die zur Kalibrierung des Ultraschallmessgerätes verwendet wird.Method for calibrating an ultrasonic measuring device for determining the thickness of the individual layers ( 1 to 3 , F) of a multilayer paint system (L), in particular of an automotive paint, characterized by the following steps: a metal sheet (S), with at least one first individual layer ( 1 ) is displayed on different sections ( 5a . 5a '; 6a . 6a ' ) covered with covers and with the other individual layers (F, 2 . 3 ) coated such that after removal of the covers on the sheet paint sections are formed with a different number of individual layers; the total layer thickness (D2 and D3) of the respective paint section and the layer thickness (D1) of the entire paint structure (L) is magnetically-inductively measured and based on the total layer thickness (D2 and D3) of the respective paint section and the layer thickness (D1) of the entire paint build the thickness of the individual layers ( 1 to 3 ) of the paint build (L) used to calibrate the ultrasonic meter. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einzelschicht (1) mit einer Anzahl von Abdeckungen an unterschiedlichen Abschnitten (5a, 5a'; 6a, 6a') des Blechs (S) bedeckt wird, die wenigstens der Anzahl der weiteren aufzubringenden Einzelschichten (2, 3) entspricht, wobei nach dem Aufbringen jeder weiteren Einzelschicht (2, 3) wenigstens eine der Abdeckungen entfernt wird.Method according to claim 1, characterized in that the first single layer ( 1 ) with a number of covers at different sections ( 5a . 5a '; 6a . 6a ' ) of the sheet (S) is at least equal to the number of further applied individual layers ( 2 . 3 ), after application of each further single layer ( 2 . 3 ) at least one of the covers is removed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem Lackaufbau (L) aus drei oder mehr Einzelschichten (1 bis 3, F) zur magnetisch-induktiven Messung jeweils ein Lackabschnitt aus der ersten (1) und der dritten (3) Einzelschicht und bei mehr als drei Einzelschichten aus jeweils einer weiteren Einzelschicht (F) gebildet wird.A method according to claim 1, characterized in that a paint structure (L) of three or more individual layers ( 1 to 3 , F) for magneto-inductive measurement in each case a lacquer section from the first ( 1 ) and the third ( 3 ) Single layer and in more than three individual layers each consisting of a further single layer (F) is formed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdeckung ein Klebeband (5, 5'; 6, 6'; 7, 7') verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that as cover an adhesive tape ( 5 . 5 '; 6 . 6 '; 7 . 7 ' ) is used. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebebänder (5, 5'; 6, 6') parallel zueinander angeordnet sind.Method according to claim 4, characterized in that the adhesive tapes ( 5 . 5 '; 6 . 6 ' ) are arranged parallel to each other. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einzelschicht als Keilbeschichtung aufgetragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one single layer as a wedge coating is applied. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Doppel- oder Mehrfachpeaks (PF1, PF1') der Intensität des mit dem Ultraschallmessgerät gemessenen Ultraschallimpulses anstelle eines Peaks (PF1, PF2, PF3) für die Grenzfläche (F1, F2) zwischen zwei Einzelschichten (1, 2, 3, F) zur Kalibrierung der Keillackeinzelschicht entlang der Keilbeschichtung für jeden Peak (PF1, PF1') des Doppel- oder Mehrfachpeaks die Ultraschalllaufzeit (b1 und b2) an mehreren Messstellen (P4, P8, P9) ermittelt wird und der für die Keillackeinzelschicht maßgebliche Peak (PF1) als der Peak bestimmt wird, bei dem die Ultraschalllaufzeit (b1) mit der magnetisch-induktiven Schichtdickenbestimmung an diesen Messstellen (P4, P8, P9) in Übereinstimmung bringbar ist.Method according to claim 6, characterized in that with double or multiple peaks (PF1, PF1 ') the intensity of the ultrasonic pulse measured with the ultrasonic measuring device instead of a peak (PF1, PF2, PF3) for the interface (F1, F2) between two individual layers ( 1 . 2 . 3 F) for calibrating the wedge single layer along the wedge coating for each peak (PF1, PF1 ') of the double or multiple peaks the ultrasonic transit time (b1 and b2) at several measurement points (P4, P8, P9) is determined and the relevant peak for the wedge single layer (PF1) is determined as the peak at which the ultrasonic transit time (b1) can be matched with the magnetic-inductive layer thickness determination at these measuring points (P4, P8, P9). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Automobillack die Keillackeinzelschicht durch die Basislackschicht (2) gebildet wird.Method according to claim 6 or 7, characterized in that, in the case of an automotive finish, the wedge single layer is replaced by the base coat ( 2 ) is formed.
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