DE102008037063A1

DE102008037063A1 - Method for testing coating, particularly lacquer on metallic component, involves forming component by compressing ball stamp, where impedance of barrier layer is measured between coating and component

Info

Publication number: DE102008037063A1
Application number: DE200810037063
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Bayer; Dennie Dewald; Michael Dr. Gailberger; Sabine Zischka
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2009-04-02

Abstract

The method involves forming a component by compressing a ball stamp. An impedance of a barrier layer is measured between coating and the component with frequencies for multiple depths of impression. The impedance of a barrier layer is measured between coating and the component in the frequency area between 1 hertz to 100 kilo hertz. An independent claim is included for a device for testing a coating, particularly a lacquer on a metallic component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Beschichtung, insbesondere eines Lackes, auf einem Bauteil mit einem leitfähigen Untergrund nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Prüfen einer Beschichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 7.The Invention relates to a method for testing a coating, in particular a paint, on a component with a conductive Substrate according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a device for testing a coating according to the preamble of claim 7.

Zur Prüfung von lackierten Werkstücken wird oftmals der Tiefungsversuch nach Erichsen gemäß der DIN EN ISO 20482 eingesetzt. Hierbei wird mit einem Kugelstempel gegen das zu prüfende Werkstück gedrückt und die angewendete Kraft solange kontinuierlich erhöht, bis sich ein Riss im Lack bzw. der Deckschicht/Beschichtung des Werkstücks bildet. Als Kennwert wird dabei diejenige Eindrücktiefe verwendet, bei der eine Rissbildung zuerst auftritt. Um Beschichtungen, insbesondere Lacke, von Oberflächen zu prüfen, kann ein modifiziertes Verfahren verwendet werden. Während mit dem Kugelstempel gegen das zu prüfende Werkstück gedrückt wird, wird dabei gleichzeitig mikroskopisch die beschichtete Oberfläche des Werkstückes beobachtet und der Tiefungsvorgang gestoppt, sobald ein optisch sichtbarer Riss in der Beschichtung auftritt. Eine derartige optische Auswertung ist nachteiliger Weise abhängig von der Reaktionszeit und dem Eindruck des beobachtenden Prüfers, so dass diese Prüfmethode unerwünscht hohe Streuungen in ihren Ergebnissen aufweist.For the testing of painted workpieces often the curbing test according to Erichsen according to DIN EN ISO 20482 used. This is pressed with a ball punch against the workpiece to be tested and increases the applied force continuously until a crack in the paint or the cover layer / coating of the workpiece is formed. The characteristic value used here is the indentation depth at which cracking first occurs. In order to test coatings, in particular paints, of surfaces, a modified method can be used. While the ball punch is pressed against the workpiece to be tested, the coated surface of the workpiece is observed microscopically at the same time and the deepening process is stopped as soon as an optically visible crack occurs in the coating. Such an optical evaluation is disadvantageously dependent on the reaction time and the impression of the observing tester, so that this test method has undesirably high scatter in their results.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Prüfen einer Beschichtung bereitzustellen, welches gegenüber der optischen Begutachtung eines Tiefungsversuches eine erhöhte Genauigkeit und verbesserte Reproduzierbarkeit aufweist.It It is therefore an object of the present invention to provide a method for To provide a coating to provide facing the optical assessment of a Tiefungsversuches increased accuracy and improved reproducibility.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.These The object is achieved by a method having the features of the patent claim 1, as well as by a device having the features of the claim 7 solved.

Das Verfahren beruht dabei, wie auch das eingangs geschilderte Verfahren, auf dem Tiefungsversuch nach Erichsen. Die Verformung des Bauteils und insbesondere die Veränderung der Beschichtung durch Eindrücken eines Kugelstempels mit zunehmender Kraftbeaufschlagung werden allerdings nicht wie im Stand der Technik optisch beobachtet. Erfindungsgemäß ist viel mehr vorgesehen, dass für eine Mehrzahl von Eindrucktiefen des Kugelstempels in das zu prüfende Bauteil jeweils eine Impedanz einer Beschichtung auf dem Bauteil gemessen wird. Insbesondere erfolgt die Messung bei einer Mehrzahl von Frequenzen einer an das Bauteil angelegten Wechselspannung. Das Verfahren eignet sich dabei besonders für die Qualitätsprüfung von im kathodischen Tauchlackierverfahren (KTL) lackierten metallischen Bauteilen und in Serienlackierungen (d. h. Komplett-Lackaufbau). Über die Modellierung (Fitting mit elektronischen Ersatzschaltbildern) können genauere bzw. detailliertere Informationen über die Deckschicht bzw. deren Verhalten unter Zug/Druck erhalten werden. Zwischen Lack und metallischen Bauteil baut sich eine elektrochemische Doppelschicht auf, welche unter Beaufschlagung mit einer Wechselspannung im Wesentlichen wie ein Kondensator reagiert. Eine Messung der elektrochemischen Impedanz über diese Doppelschicht hinweg erlaubt nun vorteilhaft, sehr genaue und reproduzierbare Aussagen über die Lackqualität zu treffen. Die Messung ist dabei vorteilhafter Weise weitgehend automatisierbar und hängt nicht vom Reaktionsvermögen und der Beobachtungsfähigkeit eines menschlichen Prüfers ab. Lackschäden durch Verformung des geprüften Bauteiles können dabei bereits detektiert werden, bevor optisch sichtbare Risse auftreten.The Method is based, as well as the initially described method, on the curbing attempt to Erichsen. The deformation of the component and in particular the change of the coating by impressions However, a ball punch with increasing force application will not visually observed as in the prior art. According to the invention much more provided that for a plurality of impression depths of the ball punch in the component to be tested one each Impedance of a coating on the component is measured. Especially the measurement takes place at a plurality of frequencies at the Component applied AC voltage. The method is suitable especially for the quality inspection of in the cathodic dip painting process (KTL) painted metallic components and in OEM coatings (ie complete paint system). about modeling (fitting with electronic equivalent circuit diagrams) can provide more detailed or more detailed information about the covering layer or its behavior under tension / pressure are obtained. Between paint and metallic component, an electrochemical builds Double layer, which under application of an alternating voltage essentially how a capacitor reacts. A measurement of electrochemical Impedance across this double layer now allows advantageous very accurate and reproducible statements about the paint quality hold true. The measurement is advantageously largely automatable and does not depend on the reactivity and the observability of a human examiner. Paint damage due to deformation of the tested component can already be detected before optically visible Cracks occur.

Um die Messung zu beschleunigen, wird die Impedanz einer Grenzschicht zwischen Beschichtung und Bauteil dabei bevorzugter Weise bei fünf bis zehn vorgegebenen Frequenzen gemessen. Es muss also kein vollständiges Impedanzspektrum über eine stufenlos durchgestimmte Frequenz der angelegten Spannung aufgenommen werden, was das Verfahren wesentlich beschleunigt. Die Frequenz der angelegten Wechselspannung liegt dabei bevorzugter Weise in einem Bereich zwischen einem Hz und einhundert kHz.Around To accelerate the measurement becomes the impedance of a boundary layer between coating and component thereby preferably at five Measured to ten predetermined frequencies. So it does not have to be complete Impedance spectrum over a continuously tuned frequency the applied voltage are added, which makes the process essential accelerated. The frequency of the applied AC voltage is preferably in a range between one Hz and one hundred kHz.

Zur Auswertung der Messergebnisse ist weiterhin vorgesehen, dass für jede Eindrucktiefe des Kugelstempels in das zu prüfende Bauteil jeweils ein Bode-Diagramm und/oder ein Nyquist-Diagramm erstellt wird. Bode-Diagramme beziehungsweise Nyquist-Diagramme sind eine grafische Darstellung der Übertragungsfunktion eines Systems. Das System wird hierbei durch den Widerstand der Lackschicht und des metallischen Bauteils, sowie der Kapazität und dem Widerstand der elektrochemischen Doppelschicht zwischen Lackschicht und metallischen Grundkörper des Bauteiles definiert. Bode-Diagramme oder Nyquist-Diagramme erlauben dabei eine einfache qualitative oder halbquantitative Bewertung des Prüfverfahrens, ohne dass die elektrochemischen Details des Systems exakt modelliert werden müssen. Die Abhängigkeit der Impedanz über die Doppelschicht von der Frequenz zur angelegten Wechselspannung ist im doppelt logarithmisch aufgetragenen Bode-Diagramm dabei in der Regel linear, solang keine Lackschädigungen vorliegen. Eine Abweichung von dieser Linearität erlaubt eine einfache Detektion von Schädigungen, ohne dass eine aufwendige mathematische Auswertung durchgeführt werden muss.to Evaluation of the measurement results is further provided that for every indentation depth of the ball stamp in the to be tested Component in each case a Bode diagram and / or a Nyquist diagram is created. Bode diagrams or Nyquist diagrams are a graphical representation of the transfer function of a system. The system is characterized by the resistance of the Lackschicht and the metallic component, as well as the capacity and the resistance of the electrochemical double layer between the lacquer layer and metallic body of the component defined. Bode plots or Nyquist diagrams allow a simple qualitative or semi-quantitative assessment of the test procedure, without that accurately modeled the electrochemical details of the system Need to become. The dependence of the impedance over the double layer from the frequency to the applied AC voltage is in the doubly logarithmically plotted Bode diagram in usually linear, as long as there are no paint damages. A deviation from this linearity allows a simple Detection of damage without requiring a complicated mathematical Evaluation must be performed.

Sollen komplexere Aussagen über das Verhalten der Beschichtung getroffen werden, so kann das Verfahren in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch dahingehend erweitert werden, dass zunächst ein Ersatzschaltbild für das Verhalten des Bauteils und insbesondere seiner Grenzschicht erstellt wird. Auf Grundlage dieses Ersatzschaltbildes kann nun ein rechnerisches Modell des elektrochemischen Verhaltens des Bauteiles erstellt werden. In der Folge werden die Parameter des rechnerischen Modells numerisch an die für jeweils eine Eindrucktiefe des Kugelstempels gemessene Frequenzabhängigkeit der Impedanz angepasst. Mit Hilfe eines Kurvenfits können nun Aussagen über Polarisationswiderstand, Elektrolytwiderstand, kapazitive Effekte der Lackschicht an der Doppelschicht in Poren oder kapazitive Effekte der Beschichtung getroffen werden. Es ist in weiterer Ausgestaltung zudem möglich, die angepassten Parameter des rechnerischen Modells mit vorgegebenen Parametersätzen zu vergleichen. Den vorgegebenen Parametersätzen kann dabei jeweils ein Qualitätsparameter zugeordnet sein, so dass durch eine einfache rechnerische Modellierung Qualitätsaussagen über die Beschichtung getroffen werden können.Should more complex statements about the Ver Keeping the coating are taken, the method can also be extended in a further embodiment of the invention to the effect that first an equivalent circuit diagram for the behavior of the component and in particular its boundary layer is created. Based on this equivalent circuit diagram, a mathematical model of the electrochemical behavior of the component can now be created. As a result, the parameters of the mathematical model are adjusted numerically to the frequency dependence of the impedance measured for each indentation depth of the ball punch. With the aid of a curve fit, it is now possible to make statements about polarization resistance, electrolyte resistance, capacitive effects of the lacquer layer on the double layer in pores or capacitive effects of the coating. In a further embodiment, it is also possible to compare the adjusted parameters of the computational model with predefined parameter sets. In each case, a quality parameter can be assigned to the given parameter sets, so that quality statements about the coating can be made by a simple mathematical modeling.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Prüfen einer Beschichtung, insbesondere eines Lackes auf einem metallischen Bauteil, welche einen mit vorgegebener Kraft in das Bauteil eindrückbaren Kugelstempel umfasst. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass eine Impedanzmessvorrichtung, insbesondere eine Impedanzmessbrücke vorgesehen ist, welche eine Impedanz über eine zwischen dem metallischen Bauteil und der Beschichtung ausgeprägte elektrochemische Doppelschicht bei Beaufschlagung mit einer Wechselspannung variabler Frequenz gemessen wird. Wie eingangs geschildert wird somit die Tiefungsprüfung nach Erichsen von der Beobachtungsgenauigkeit eines menschlichen Beobachters entkoppelt, so dass wesentlich genauere und reproduzierbarere Werte erhalten werden.The The invention further relates to a device for testing a coating, in particular a paint on a metallic Component, which can be pressed with a predetermined force in the component Ball stamp includes. According to the invention is provided that an impedance measuring device, in particular a Impedanzbrücke is provided, which has an impedance over a pronounced between the metallic component and the coating electrochemical double layer when exposed to an alternating voltage variable frequency is measured. As described above thus the cupping test according to Erichsen from the observation accuracy decoupled from a human observer, so much more accurate and reproducible values are obtained.

Im Folgenden soll anhand der Zeichnungen die Erfindung und ihre Ausgestaltungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:in the The invention will be described below with reference to the drawings and their embodiments be explained in more detail. Hereby show:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Prüfverfahrens, 1 a schematic representation of an apparatus for performing a test method according to the invention,

2 ein exemplarisches Bode-Diagramm mit einer doppelt logarithmischen Auftragung der gemessenen Impedanz gegen die angelegte Wechselstromfrequenz für ein geprüftes Bauteil bei verschiedenen Eindrücktiefen eines Kugelstempels, und 2 an exemplary Bode diagram with a double logarithmic plot of the measured impedance against the applied AC frequency for a tested component at different indentation depths of a ball punch, and

3 ein Ersatzschaltbild, welches das elektrochemische Verhalten eines lackierten Metallteiles modelliert wird. 3 an equivalent circuit diagram, which is the electrochemical behavior of a painted metal part modeled.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Prüfung eines metallischen Bauteils mit einer Beschichtung, insbesondere mit einem Lack. Die Vorrichtung ist in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet und umfasst zunächst ein Tiefungsprüfgerät nach Erichsen 12, an welchem zur Messung einer Impedanz über die Lackschicht hinweg ein Impedanzmesskopf 14 angeordnet ist. Dieser ist mit Datenleitungen 16 mit einem Rechnersystem 18 verbunden, welches sowohl in das Tiefungsprüfgerät 12 ansteuert, als auch die Messdaten des Impedanzmesskopfes 14 aufnimmt, speichert und auswertet. Das Tiefungsprüfgerät 12 umfasst dabei eine Vorrichtung zum Einspannen des zu prüfenden Werkstückes und einen Kugelstempel, welcher mit einer vorgegebenen Kraft in das Werkstück eingedrückt werden kann. Es ist dabei möglich, eine Auswertung des Tiefungsversuches auf Basis der aufgewendeten Kraft, aber auch auf Basis der Eindrücktiefe des Kugelstempels durchzuführen. Dem Impedanzmesskopf 14 wird von einer Spannungsquelle eine Wechselspannung mit wählbarer Frequenz zugeführt. Diese Wechselspannung wird auf eine solche Weise an das zu prüfende Werkstück angelegt, dass der Stromfluss vom metallischen Grundkörper durch die zwischen dem Grundkörper des Werkstückes und seiner Beschichtung, insbesondere einer KTL-Lackierung ausgebildeten Doppelschicht und schließlich durch die Lackschicht selbst erfolgt. Der Stromfluss erfolgt dabei bevorzugt im Kernbereich des Tiefungsversuches, also dort wo der Kugelstempel in das Werkstück eingepresst wird. Die vorgesehene Wechselspannungsquelle muss dabei Wechselspannungen in einem Frequenzbereich von 0 bis 10⁶ Herz zur Verfügung stellen können. Die Impedanzmessung kann nun einfach gemäß Z = U : I über eine einfache Messung von effektiven Strömen und Spannungen erfolgen. Um genauere Messwerte zu erhalten, ist es jedoch auch möglich, eine Impedanzmessbrücke zu verwenden. Während des Tiefungsversuches wird nun der Kugelstempel sequentiell weiter in das Werkstück eingedrückt. Für jede Eindrücktiefe werden über den Impedanzmesskopf bei mehreren Wechselspannungsfrequenzen Impedanzen über das Werkstück hinweg aufgenommen. Die elektrochemische Doppelschicht zwischen der Beschichtung und dem metallischen Grundkörper des Werkstückes wirkt dabei im Wesentlichen wie ein Kondensator. In erster Näherung kann die gemessene Impedanz also aufgrund der Kapazität der Doppelschicht mit Z = U : (i ω C) angenähert werden. 1 shows a schematic diagram of a block diagram of an apparatus for testing a metallic component with a coating, in particular with a paint. The device is in its entirety with 10 denotes and first includes a Tiefungsprüfgerät Erichsen 12 in which an impedance measuring head is provided for measuring an impedance across the lacquer layer 14 is arranged. This one is with data lines 16 with a computer system 18 connected, which both in the Tiefungsprüfgerät 12 controls, as well as the measurement data of the impedance measuring head 14 receives, stores and evaluates. The cupping tester 12 includes a device for clamping the workpiece to be tested and a ball punch, which can be pressed with a predetermined force in the workpiece. It is possible to carry out an evaluation of the creep test on the basis of the applied force, but also on the basis of the indentation depth of the ball punch. The impedance measuring head 14 is supplied from a voltage source, an AC voltage with selectable frequency. This alternating voltage is applied to the workpiece to be tested in such a way that the current flow from the metallic base body is effected by the double layer formed between the main body of the workpiece and its coating, in particular a cathodic dip paint coating, and finally by the paint layer itself. The current flow is preferably carried out in the core area of the Tiefungsversuches, ie where the ball punch is pressed into the workpiece. The intended AC voltage source must be able to provide AC voltages in a frequency range from 0 to 10 ⁶ Herz available. The impedance measurement can now be carried out simply according to Z = U: I via a simple measurement of effective currents and voltages. However, to obtain more accurate readings, it is also possible to use an impedance bridge. During the deepening test, the ball punch is now pressed sequentially further into the workpiece. For each indentation depth, impedances across the workpiece are picked up by the impedance measurement head at multiple AC frequencies. The electrochemical double layer between the coating and the metallic base body of the workpiece acts essentially like a capacitor. In a first approximation, therefore, the measured impedance can be approximated by Z = U: (iωC) due to the capacitance of the bilayer.

Eine Auftragung von derart gemessenen Impedanzspektren ist in 2 dargestellt. Hierbei wird ein so genanntes Bode-Diagramm verwendet, bei welchem eine Übertragungsfunktion – hier die Impedanz – des Systems gegen die Frequenz einer an das System angelegten Wechselspannung aufgetragen wird. Die Auftragung ist dabei bevorzugt doppelt logarithmisch. Kurven 20, 22 und 24 zeigen dabei die Frequenzabhängigkeit der Impedanz bei einer Eindrücktiefe des Kugelstempels von 7, 7,1 beziehungsweise 7,2 mm. Wie zu erkennen ist, verläuft die Abhängigkeit der Impedanz in 'Ω von der Frequenz in Hz in der doppelt logarithmischen Auftragung von 2 im Wesentlichen linear. Daraus ist zu schließen, dass die Übertragungsfunktion des Bauteiles im Wesentlichen von der Kapazität der elektrochemischen Doppelschicht zwischen metallischen Grundkörper und KTL-Lack bedingt wird. Erhöht man nun die Eindrücktiefe des Kugelstempels auf 7,3 mm, so ergibt sich die Kurve 26. Der lineare Zusammenhang zwischen Frequenz und Impedanz bricht hier zusammen. Daraus kann geschlossen werden, dass die Doppelschicht zwischen dem metallischen Grundkörper und dem KTL-Lack geschädigt ist und sich nicht mehr wie ein idealer Kondensator verhält. Dies ist also ein erstes Anzeichen für Lackschäden. Das Verfahren ist dabei wesentlich sensitiver als die rein optische Beobachtung der Lackoberfläche während des Tiefungsversuches. Bei einer Eindrücktiefe, bei der erstmals ein Zusammenbrechens des idealen Verhaltens der elektrochemischen Doppelschicht beobachtet wird, sind in der Regel noch keine optisch erkennbaren Oberflächenschädigungen vorhanden.A plot of such measured impedance spectra is in 2 shown. In this case, a so-called Bode diagram is used, in which a transfer function - here the impedance - of the system is plotted against the frequency of an AC voltage applied to the system. The application is preferably twice logarithmic. curves 20 . 22 and 24 show the frequency dependence of the impedance at an indentation depth of the ball punch of 7, 7.1 or 7.2 mm. As can be seen, the dependence of the impedance in 'Ω on the frequency in Hz in the double logarithmic plot of 2 essentially linear. It can be concluded that the transfer function of the component is essentially due to the capacity of the electrochemical double layer between the metallic base body and the cathodic electrostatic paint. If you now increase the indentation depth of the ball punch to 7.3 mm, the result is the curve 26 , The linear relationship between frequency and impedance breaks down here. From this it can be concluded that the double layer between the metallic base body and the cathodic dip paint is damaged and no longer behaves like an ideal capacitor. So this is a first sign of paint damage. The process is much more sensitive than the purely optical observation of the paint surface during the Tiefungsversuches. At an indentation depth at which collapse of the ideal behavior of the electrochemical double layer is observed for the first time, as a rule no optically detectable surface damage is present.

Derartige Messungen können weitestgehend ohne Überwachung durch einen menschlichen Prüfer durchgeführt werden. Dadurch ist ein hoher Automatisierungsgrad erreichbar, wobei gleichzeitig die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit weiter gesteigert wird, da keine subjektiven Einflussfaktoren durch einen menschlichen Prüfer mehr in die Messung eingehen.such Measurements can as far as possible without supervision be performed by a human examiner. This achieves a high degree of automation, while at the same time the accuracy and reproducibility is further increased because no subjective influencing factors by a human examiner more into the measurement.

Soll eine tiefer gehende Interpretation der gemessenen Impedanzspektren durchgeführt werden, reicht also die einfache Auftragung in einem Bode- beziehungsweise Nyquist-Diagramm nicht mehr aus, so kann für das zu prüfende Bauteil ein Ersatzschaltbild formuliert werden, wie in 3 gezeigt. Der Widerstand R_'Ω entspricht dabei dem Elektrolytwiderstand der Lackschicht, C_{Doppelschicht} ist die Kapazität der Doppelschicht oder auch der Beschichtung selbst, und R_CT entspricht dem Ladungsübertritt an der Doppelschicht zwischen Metall und Beschichtung. Die Wechselspannung wird dabei zwischen den Punkten 28 und 30 angelegt, und somit die Impedanz über das gesamte in 3 gezeigte Ersatzschaltbild gemessen. Die Übertragungsfunktion des dargestellten Ersatzschaltbildes kann nun berechnet werden. Um Werte für die Widerstände R_'Ω und R_CT, sowie für die Kapazität des Kondensators C_{Doppelschicht} zu erhalten, können nun die gemessenen Impedanzspektren numerisch an diese Funktion angepasst werden. So kann zum Beispiel festgestellt werden, ob während des Tiefungsversuches im Wesentlichen die Kapazität der Doppelschicht oder der Übertrittswiderstand an der Doppelschicht beeinträchtigt wird. Auch eine Trennung des Einflusses der nicht der Doppelschicht zugehörigen Lackschicht, repräsentiert durch den Widerstand R_'Ω vom Einfluss der Doppelschicht kann somit berechnet werden. Die so ermittelten Kennwerte der aktuellen Beschichtung aus der optimalen numerischen Fassung der gemessenen Werte an die Übertragungsfunktion des Ersatzschaltbildes können nun mit Kennwerten verschiedener Beschichtungen aus einer Datenbank verglichen werden. So sind beispielsweise verschiedene Kennwerte verschiedenen Schadenstypen zuzuordnen, so dass eine genauere Klassifikation der Lackschädigungen während des Tiefungsversuches ermöglicht wird.If a more in-depth interpretation of the measured impedance spectra is to be carried out, then the simple application in a Bode or Nyquist diagram is no longer sufficient, then an equivalent circuit diagram can be formulated for the component to be tested, as in FIG 3 shown. The resistance R _'Ω corresponds to the electrolyte resistance of the lacquer layer, C _{double layer} is the capacity of the double layer or the coating itself, and R _CT corresponds to the charge transfer at the double layer between metal and coating. The alternating voltage is between the points 28 and 30 applied, and thus the impedance over the entire in 3 shown equivalent circuit diagram measured. The transfer function of the equivalent circuit shown can now be calculated. In order to obtain values for the resistances R _'Ω and R _CT , as well as for the capacitance of the capacitor C _{double layer} , the measured impedance spectra can now be adapted numerically to this function. For example, it may be determined whether, during the cupping trial, substantially the capacity of the bilayer or the cross-over resistance at the bilayer is compromised. Also, a separation of the influence of the non-double layer paint layer, represented by the resistance R _'Ω on the influence of the double layer can thus be calculated. The characteristic values of the current coating determined from the optimum numerical version of the measured values for the transfer function of the equivalent circuit diagram can now be compared with characteristic values of various coatings from a database. Thus, for example, different characteristic values can be assigned to different types of damage, so that a more precise classification of the paint damage during the necking test is made possible.

Selbstverständlich ist die Messung der Impedanz über eine Lackschicht hinweg auch mit anderen Messverfahren als mit dem Tiefungsversuch nach Erichsen kombinierbar. Es ist ohne weiteres denkbar, die besprochenen Messverfahren beispielsweise mit Streckversuchen, Biegeversuchen oder dergleichen zu kombinieren. Auch eine Messung der Lackqualität am ungestörten Werkstück ist damit möglich, so dass beispielsweise auch einfach während der Serienlackierung von Fahrzeugbauteilen nach Aushärten des Lackes durch eine schnelle Impedanzmessung geklärt werden kann, ob die Lackierung der gewünschten Qualität entspricht.Of course is the measurement of impedance across a layer of paint also with other measuring methods than with the curbing test according to Erichsen combined. It is easily conceivable that the measurement methods discussed For example, with stretching tests, bending tests or the like combine. Also a measurement of the quality of the paint on the undisturbed Work piece is thus possible, so for example also easy during the serial painting of vehicle components after curing of the paint by a rapid impedance measurement It can be clarified whether the finish of the desired Quality corresponds.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- DIN EN ISO 20482 [0002]

Claims

Method for testing a coating, in particular a lacquer, on a component with a conductive substrate, in which the component is deformed by impressing a ball punch, characterized in that for a plurality of impression depths in each case an impedance of a boundary layer between coating and component (in a Plurality of frequencies).

Method according to claim 1, characterized in that that the impedance of a boundary layer between coating and component is measured at 5 to 10 predetermined frequencies.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the impedance of a boundary layer between coating and component is measured in a frequency range between 1 Hz and 100 kHz.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for each impression depth respectively a Bode diagram and / or Nyquist diagram is created.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that - an equivalent circuit diagram ( 27 ) is created for the behavior of the boundary layer; - based on the equivalent circuit diagram ( 27 ) a computational model of the electrochemical behavior of the component is created; - the parameters of the computational model are numerically adjusted to the frequency dependence of the impedance measured for each indentation depth.

Method according to claim 5, characterized in that that the adjusted parameters with default parameter sets be compared, each set of parameters a quality parameter assigned.

Contraption ( 10 ) for testing a coating, in particular a lacquer, on a metallic component, with a ball punch that can be pressed into the component with a predetermined force, characterized in that an impedance measuring device ( 14 ), in particular an impedance measuring bridge, is provided.