DE102012202547A1

DE102012202547A1 - Verfahren zur Erzeugung eines Referenzfarbtons zum Prüfen der Oberfläche eines Werkstücks

Info

Publication number: DE102012202547A1
Application number: DE201210202547
Authority: DE
Inventors: Thilo von Schleinitz
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer optischen Darstellung eines Referenzfarbtons, der durch eine Überlagerung von Grundfarben mit vorgegebenen Anteilswerten definiert ist und zum Prüfen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche (2) eines Werkstücks (1), die einen Prüffarbton aufweist, herangezogen wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird für jede Grundfarbe jeweils ein erster Testfarbton, der diese Grundfarbe als Hauptbestandteil enthält, optisch dargestellt, indem die Grundfarben mit Anteilswerten überlagert werden, die den Anteilswerten eines in einer RAL-Farbtafel enthaltenen ersten RAL-Farbtons entsprechen. Die optisch dargestellten ersten Testfarbtöne werden mit den korrespondierenden ersten RAL-Farbtönen verglichen. Unter Berücksichtigung der Vergleichsergebnisse werden Korrekturparameter ermittelt. Die Anteilswerte des Referenzfarbtons werden mit Hilfe der Korrekturparameter oder daraus abgeleiteter Größen korrigiert. Der Referenzfarbton wird durch Überlagerung der Grundfarben mit den korrigierten Anteilswerten optisch dargestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer optischen Darstellung eines Referenzfarbtons, der durch eine Überlagerung von Grundfarben mit vorgegebenen Anteilswerten definiert ist und zum Prüfen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche eines Werkstücks, die einen Prüffarbton aufweist, herangezogen wird.
Es existiert eine Vielzahl von Prozessen, mit denen die chemische Zusammensetzung der Oberfläche eines Werkstücks beeinflusst werden kann. Diese Beeinflussung dient beispielsweise einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, der Härte, der Verschleißfestigkeit, der tribologischen Eigenschaften usw. Als derartige Prozesse sind beispielsweise eine Nitrierung, eine Phosphatierung, eine Brünierung usw. zu nennen. Mitunter kann es jedoch vorkommen, dass es bereits bei geringen Abweichungen vom vorgesehenen Prozessverlauf zu einer Abweichung der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche von der gewünschten Zusammensetzung kommt. Insbesondere in diesen Fällen ist eine Qualitätskontrolle dringend geboten. So können beispielsweise bei einer Brünierung neben den gewünschten Eisenoxidverbindungen auch unerwünschte Verbindungen entstehen, welche die Qualität der behandelten Produkte negativ beeinflussen.
Abhängig von den jeweiligen Gegebenheiten kann eine Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche jedoch sehr aufwendig sein und viel Zeit in Anspruch nehmen und ist bereits aus diesen Gründen für eine laufende Prozesskontrolle nur sehr bedingt geeignet. Hinzu kommt noch, dass bei vielen Analyseverfahren eine Probe vom Werkstück entnommen werden muss oder es auf andere Weise zu einer Schädigung der Oberfläche kommen kann. Als Analysemethoden kommen beispielsweise spektroskopische Methoden, nasschemische Verfahren usw. in Betracht.
Aus der DE 10 2008 053 677 B4 ist ein Verfahren zum Prüfen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche eines Werkstücks, die einen Prüffarbton aufweist, bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Referenzfarbtonmenge mit mehreren Referenzfarbtönen vorgegeben, die jeweils eine Überlagerung von Grundfarben mit vorgegebenen Anteilswerten darstellen. Ein erster Referenzfarbton ist durch Überlagerung der Grundfarben mit ersten Anteilswerten und ein zweiter Referenzfarbton ist durch Überlagerung der Grundfarben mit zweiten Anteilswerten derart gebildet, dass die ersten Anteilswerte zueinander im gleichen Verhältnis stehen wie die zweiten Anteilswerte und dass sich für wenigstens eine Grundfarbe der erste Anteilswert und der zweite Anteilswert voneinander unterscheiden. Der Prüffarbton wird mit wenigstens einem Referenzfarbton verglichen.
Das bekannte Verfahren hat sich in der Praxis gut bewährt, setzt allerdings voraus, dass Referenzfarbtöne in ausreichender Genauigkeit verfügbar sind. Da die Referenzfarbtöne jeweils als eine Überlagerung von Grundfarben mit vorgegebenen Anteilswerten definiert sind, können diese sehr leicht mittels eines Bildschirms oder drucktechnisch dargestellt werden. Allerdings kann es dabei infolge der Unvollkommenheit der verwendeten Geräte zu Farbverfälschungen kommen, die möglicherweise nicht auffallen und dennoch zu einer Beeinträchtigung des Prüfungsergebnisses führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine verlässliche optische Darstellung eines Referenzfarbtons für die Prüfung der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche eines Werkstücks zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer optischen Darstellung eines Referenzfarbtons, der durch eine Überlagerung von Grundfarben mit vorgegebenen Anteilswerten definiert ist und zum Prüfen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche eines Werkstücks, die einen Prüffarbton aufweist, herangezogen wird, wird folgendermaßen vorgegangen:
Für jede Grundfarbe wird jeweils ein erster Testfarbton, der diese Grundfarbe als Hauptbestandteil enthält, optisch dargestellt, indem die Grundfarben mit Anteilswerten überlagert werden, die den Anteilswerten eines in einer RAL-Farbtafel enthaltenen ersten RAL-Farbtons entsprechen. Die optisch dargestellten ersten Testfarbtöne werden mit den korrespondierenden ersten RAL-Farbtönen verglichen. Unter Berücksichtigung der Vergleichsergebnisse werden Korrekturparameter ermittelt. Die Anteilswerte des Referenzfarbtons werden mit Hilfe der Korrekturparameter oder daraus abgeleiteter Größen korrigiert. Der Referenzfarbton wird durch Überlagerung der Grundfarben mit den korrigierten Anteilswerten optisch dargestellt.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Referenzfarbton mit in der Regel leicht zugänglichen Mitteln optisch dargestellt werden kann und dabei die Qualität der optischen Darstellung sehr zuverlässig überwacht werden kann. Dies ermöglicht eine sehr weiträumige Verwendung des Referenzfarbtons ohne eine aufwendige Logistik für dessen Verteilung. Dadurch lässt sich eine hohe Praxistauglichkeit und Akzeptanz für das mit Hilfe des Referenzfarbtons durchgeführte Prüfverfahren erreichen.
Der Vergleich des ersten Testfarbtons mit dem ersten RAL-Farbton kann durch Augenschein vorgenommen werden. Dies hat den Vorteil, dass der apparative Aufwand sehr gering gehalten werden kann. Ebenso ist es möglich, dass der Vergleich des ersten Testfarbtons mit dem ersten RAL-Farbton mittels eines Messgeräts vorgenommen wird. Auf diese Weise kann man eine etwaige subjektive Restkomponente bei der Prüfung der Oberfläche vermeiden. Entsprechendes gilt auch für ggf. durchgeführte weitere Vergleiche.
Der Referenzfarbton kann eine zulässige chemische Zusammensetzung der Oberfläche des Werkstücks repräsentieren.
Das Werkstück kann aus Stahl gefertigt sein. Insbesondere kann das Werkstück als ein Lagerbauteil ausgebildet sein. Die Oberfläche des Werkstücks kann wenigstens bereichsweise durch eine Brünierschicht gebildet sein.
Die ersten Testfarbtöne können jeweils durch Überlagerung wenigstens zweier Grundfarben mit von Null verschiedenen Anteilswerten optisch dargestellt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der ersten Testfarbtöne durch Überlagerung sämtlicher Grundfarben mit von Null verschiedenen Anteilswerten optisch dargestellt wird. Die Verwendung einer Mischung aus mehreren Grundfarben als erste Testfarbtöne hat den Vorteil, dass das die aus der optischen Darstellung der ersten Testfarbtöne gewonnenen Erkenntnisse eine hohe Aussagekraft für die optische Darstellung des Referenzfarbtons haben. Entsprechendes gilt auch für ggf. verwendete weitere Testfarbtöne.
Bei den Vergleichen der ersten Testfarbtöne mit den ersten RAL-Farbtönen kann jeweils ein Korrekturparameter für diejenige Grundfarbe ermittelt werden, die als Hauptbestandteil im jeweiligen ersten Testfarbton enthalten ist. Dies systematisiert und vereinfacht die Ermittlung der Korrekturparameter.
Im Rahmen des Vergleichs können die Anteilswerte der ersten Testfarbtöne jeweils variiert werden, um zu einer möglichst guten Übereinstimmung mit den ersten RAL-Farbtönen zu gelangen. Die zur Erzielung der besten Übereinstimmung jeweils vorgenommenen Änderungen der Anteilswerte können in Form der Korrekturparameter konserviert werden.
Für jede Grundfarbe kann ein zweiter Testfarbton optisch dargestellt und mit einem zweiten RAL-Farbton verglichen werden und die Vergleichsergebnisse können bei der Ermittlung der Korrekturparameter berücksichtigt werden, wobei zur optischen Darstellung des zweiten Testfarbtons die Grundfarben mit Anteilswerten überlagert werden, die den Anteilswerten des zweiten RAL-Farbtons entsprechen. Durch den zweiten Testfarbton und den zweiten RAL-Farbton kann die Präzision bei der Ermittlung der Korrekturparameter gesteigert werden. Der zweite Testfarbton kann jeweils die gleiche Grundfarbe als Hauptbestandteil enthalten wie der erste Testfarbton. Außerdem kann der Anteilswert für die als Hauptbestandteil enthaltene gleiche Grundfarbe beim zweiten Testfarbton geringer sein als beim ersten Testfarbton.
Für jede Grundfarbe kann wenigstens ein dritter Testfarbton optisch dargestellt und mit einem dritten RAL-Farbton verglichen werden, wobei zur optischen Darstellung des dritten Testfarbtons die Anteilswerte des dritten RAL-Farbtons mit Hilfe der Korrekturparameter korrigiert werden können und die Grundfarben mit den korrigierten Anteilswerten überlagert werden können. Durch den dritten Testfarbton und den dritten RAL-Farbton kann die Genauigkeit bei der optischen Darstellung des Referenzfarbtons abermals gesteigert werden. Der dritte Testfarbton kann jeweils die gleiche Grundfarbe als Hauptbestandteil enthalten wie der erste Testfarbton. Außerdem kann der Anteilswert für die als Hauptbestandteil enthaltene gleiche Grundfarbe beim dritten Testfarbton jeweils geringer sein als beim ersten Testfarbton und größer sein als beim zweiten Testfarbton. Insbesondere können für jede Grundfarbe zwei oder mehr dritte Testfarbtöne optisch dargestellt und mit einem korrespondierenden dritten RAL-Farbton verglichen werden.
Die Korrekturparameter können geändert werden und die Anteilswerte des Referenzfarbtons mit Hilfe der geänderten Korrekturparameter korrigiert werden, falls bei den Vergleichen der dritten Testfarbtöne mit den korrespondierenden dritten RAL-Farbtönen vorgegebene Bedingungen nicht erfüllt werden. Dadurch lässt sich eine Feinjustierung der Korrekturparameter erreichen. Nach einer Änderung der Korrekturparameter können die Anteilswerte der dritten RAL-Farbtöne mit Hilfe der geänderten Korrekturparameter korrigiert werden und die dritten Testfarbtöne durch Überlagerung der Grundfarben mit den korrigierten Anteilswerten der korrespondierenden dritten RAL-Farbtöne optisch dargestellt werden. Dann kann ein nochmaliger Vergleich der dritten Testfarbtöne mit den dritten RAL-Farbtönen erfolgen. Diese Vorgehensweise kann sooft wiederholt werden, bis die vorgegebenen Bedingungen erfüllt sind. Dadurch kann man sich schrittweise einer gewünschten Genauigkeit bei der Darstellung des Referenzfarbtons annähern.
Als Grundfarben können die Farben Rot, Grün und Blau eines RGB-Systems herangezogen werden. Dies ermöglicht den Einsatz handelsüblicher Geräte für die optische Darstellung des Referenzfarbtons.
Der Referenzfarbton kann insbesondere durch Anzeigen auf einem Bildschirm oder auf drucktechnische Weise optisch dargestellt werden.
Der Referenzfarbton kann zum Prüfen einer Brünierschicht herangezogen werden, durch welche die Oberfläche des Werkstücks wenigstens bereichsweise ausgebildet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen
1 ein Werkstück in einer schematischen Schnittdarstellung,
2 ein Ausführungsbeispiel für eine Farbtafel zum Prüfen von Brünierschichten und
3 eine Testfarbtafel, die im Rahmen der optischen Darstellung eines oder mehrerer Referenzfarbtöne erzeugt wird.
1 zeigt ein Werkstück 1 in einer schematischen Schnittdarstellung. Bei dem dargestellten Werkstück 1 handelt es sich um einen Wälzkörper eines Wälzlagers. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können aber auch sonstige Werkstücke 1 geprüft werden. Das Werkstück 1 ist beispielsweise aus Stahl hergestellt und weist eine Oberfläche 2 auf, die durch eine Schicht 3 gebildet wird. Die Schicht 3 umschließt einen Innenbereich 4 des Werkstücks 1. Im Bereich der Oberfläche 2 weist das Werkstück 1 somit die chemische Zusammensetzung der Schicht 3 auf.
Bei der Schicht 3 kann es sich beispielsweise um eine auf das Werkstück 1 aufgebrachte Beschichtung handeln. Ebenso ist es möglich, die Schicht 3 durch Umwandlung der oberflächennahen Bereiche des Werkstücks 1 im Rahmen einer chemischen Reaktion zu erzeugen. Mit dieser Methode können beispielsweise Brünierschichten und phosphatierte Schichten hergestellt werden. Bei einer Brünierschicht handelt es sich um eine Eisenoxidschicht mit einer definierten Zusammensetzung und Struktur, die durch Behandlung des Werkstücks 1 in einem Brünierbad hergestellt wird. Je nach chemischer Zusammensetzung und Temperatur des Brünierbads sowie der Verweildauer des Werkstücks 1 im Brünierbad können verschiedenartige ausgebildete Brünierschichten entstehen.
Legt man Wert auf eine sehr genau definierte und sehr homogene Brünierschicht, so müssen alle Prozessparameter sehr präzise gesteuert werden. Außerdem empfiehlt sich eine regelmäßige Kontrolle der erzeugten Brünierschicht, um im Falle von Qualitätsdefiziten möglichst schnell gegensteuern zu können. Hierfür eignet sich das im Folgenden näher beschriebene Verfahren.
Die Herstellung einer besonders hochwertigen Brünierschicht aus Eisenoxid der Summenformel Fe₃O₄ ist beispielsweise in der DE 10 2007 061 193 beschrieben. Die dort offenbarte Brünierschicht zeichnet sich durch eine tiefschwarze Farbe und eine hohe Schichthomogenität und –geschlossenheit aus. Eine rein subjektive Beurteilung des Farbeindrucks ist für eine zuverlässige Qualitätskontrolle jedoch nur sehr bedingt geeignet. Je nachdem welche Oxide oder Hydroxide zusätzlich zu dem gewünschten Eisenoxid der Summenformel Fe₃O₄ entstehen, kann die Oberfläche 2 der behandelten Werkstücke 1 beispielsweise einen roten, braunen, rotbraunen oder blauen Farbschimmer aufweisen. Dabei ist es äußerst schwierig, ohne zusätzliche Hilfsmittel allein durch eine Betrachtung der Oberfläche 2 zu entscheiden, ob die Brünierschicht in der gewünschten Qualität ausgebildet wurde. Diese Schwierigkeit kann dadurch überwunden werden, dass eine objektive Vergleichsmöglichkeit bereitgestellt wird.
Hierzu wird zunächst ein Satz von Grundfarben, beispielsweise die Farben Rot, Grün und Blau ausgewählt. Auf Basis dieser Grundfarben wird eine Farbtafel erstellt, wie in 2 dargestellt.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Farbtafel 5 zum Prüfen von Brünierschichten. Die Farbtafel 5 kann beispielsweise durch farbiges Bedrucken einer hochwertigen Papier- oder Pappunterlage oder einer Folie hergestellt werden. Ebenso ist es möglich, die Farbtafel 5 an einem Computerbildschirm darzustellen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Farbtafel 5 sehr zuverlässig mit hoher Genauigkeit erzeugt werden.
Die Farbtafel 5 weist mehrere Farbflächen 6 auf, die jeweils einen Referenzfarbton darstellen. In 2 ist der Farbeindruck der Referenzfarbtöne selbst nicht dargestellt. Stattdessen ist für jeden Referenzfarbton eine Zahlenkombination aus je drei Zahlen angegeben. Die Zahlen geben Anteilswerte an, gemäß denen die Grundfarben in den Referenzfarbtönen enthalten sind. Dabei gibt die erste Zahl jeweils den Anteilswert an, mit dem die Grundfarbe Rot im jeweiligen Referenzfarbton enthalten ist. Die zweite Zahl gibt jeweils den Anteilswert für die Grundfarbe Grün und die dritte Zahl jeweils den Anteilswert für die Grundfarbe Blau an.
Beispielsweise ist der Referenzfarbton der Farbfläche 6, die in der dritten Zeile ganz links angeordnet ist, aus den Grundfarben Rot, Grün und Blau mit den Anteilswerten „6“, „18“ und „18“ zusammengesetzt. Der Referenzfarbton der zweiten Farbfläche 6 von rechts in der ersten Zeile ist aus den Grundfarben Rot, Grün und Blau mit den Anteilswerten „6“, „0“ und „0“ zusammengesetzt. Obwohl die letztgenannte Farbfläche 6 Rot als einzige Grundfarbe enthält ist der optische Eindruck dieser Farbfläche 6 nicht rot sondern Schwarz mit einem ganz leichten Rotstich, der aber kaum sichtbar ist. Dies liegt daran dass bei der dargestellten Farbtafel 5 die Anteilswerte der Grundfarben in den Referenzfarbtönen durch Zahlen von „0“ bis „255“ repräsentiert werden und ein Anteilswert von „6“ somit einen sehr niedrigen Farbanteil repräsentiert. Wenn die Farbflächen 6 keinerlei Grundfarbanteile enthalten, erscheinen sie absolut Schwarz. Mit steigenden Anteilswerten der Grundfarben werden die Farbflächen 6 immer heller und nehmen immer stärker die zugrunde liegenden Grundfarben an. Sind mehrere Grundfarben mit Anteilswerten größer als Null enthalten, so zeigen die Farbflächen 6 entsprechende Mischfarben. Dies bedeutet beispielsweise, dass eine Farbfläche 6 mit einem Anteilswert einer Grundfarbe von „255“ als einzige von Null verschiedene Komponente diese Grundfarbe sehr hell und rein wiedergibt. Sind dagegen alle Grundfarben mit einem Anteilswert von „255“ vertreten, so ergibt sich eine strahlend weiße Farbfläche 6.
Auf der Farbtafel 5 sind weiterhin zwei gestrichelte Grenzlinien 7 und 8 dargestellt, die einen Bereich (rechts) mit zulässigen Referenzfarbtönen von einem Übergangsbereich (Mitte) und diesen wiederum von einem Bereich (links) mit unzulässigen Referenzfarbtönen abgrenzen. Je nach Qualitätsanforderungen kann der Übergangsbereich dem zulässigen Bereich oder dem unzulässigen Bereich zugeschlagen werden.
Weitere Details zur Ausbildung der Farbtafel 5 und insbesondere zu deren Farbflächen 6 sind in der DE 10 2008 053 677 B4 offenbart.
Zur Prüfung der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche 2 des Werkstücks 1 wird der Farbton der Oberfläche 2 mit den auf der Farbtafel 5 dargestellten Referenzfarbtönen verglichen. Der Vergleich kann visuell durch Betrachten der Oberfläche 2 des Werkstücks 1 und der Farbtafel 5 erfolgen. Ebenso ist es auch möglich, den Vergleich zwischen der Oberfläche 2 des Werkstücks 1 und der Farbtafel 5 mittels eines Messgeräts durchzuführen. Durch den Vergleich wird beispielsweise ermittelt, welcher Referenzfarbton dem Farbton der Oberfläche 2 am nächsten kommt. Liegt der so ermittelte Referenzfarbton innerhalb des Bereichs zulässiger Referenzfarbtöne, d. h. rechts von der in 2 dargestellten Grenzlinie 7 bzw. 8, so wird davon ausgegangen dass die Oberfläche 2 die gewünschte chemische Zusammensetzung aufweist oder lediglich geringfügig davon abweicht. Liegt der ermittelte Referenzfarbton dagegen außerhalb des Bereichs zulässiger Referenzfarbtöne, so wird von einer unzulässig starken Abweichung von der gewünschten chemischen Zusammensetzung ausgegangen. Das Werkstück 1 erfüllt somit nicht die vorgegebenen Anforderungen und wird als fehlerhaft ausgesondert. In diesem Fall wird sofort eine Prüfung weiterer Werkstücke 1 durchgeführt. Sollten die weiteren Werkstücke 1 ebenfalls unzulässig starke Abweichungen von den Vorgaben aufweisen, so ist ein Eingriff in den Prozess der Oberflächenbehandlung empfehlenswert.
Die Zuverlässigkeit der vorstehend beschriebenen Oberflächenprüfung hängt insbesondere von der Verlässlichkeit der optischen Darstellung der Referenzfarbtöne ab. Anhand der 3 wird ein Verfahren beschrieben, mit dem eine sehr verlässliche optische Darstellung eines Referenzfarbtons mit vergleichsweise geringem Aufwand erzeugt werden kann.
3 zeigt eine Testfarbtafel 9, die im Rahmen der optischen Darstellung eines Referenzfarbtons erzeugt wird. Die Testfarbtafel 9 weist eine Vielzahl von Farbflächen 6 auf, deren Bedeutung im Folgenden noch näher erläutert wird. Erzeugt wird die Testfarbtafel 9 auf einem Bildschirm oder mittels eines Druckers.
Im Grundsatz beruht das erfindungsgemäße Verfahren darauf, dass die sehr weit verbreiteten RAL-Farbpalette, die eine Vielzahl von RAL-Farbtönen enthält, bei der optischen Darstellung der Referenzfarbtöne zu Kalibrierzwecken herangezogen wird. Eine RAL-Farbtafel, die eine Untermenge der RAL-Farbtöne oder sämtliche RAL-Farbtöne enthält, ist sehr leicht zu beschaffen. Bei der Nutzung der RAL-Farbtafel besteht jedoch die Schwierigkeit, dass die für die Prüfung der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche 2 benötigten Referenzfarbtöne in der Regel keine RAL-Farbtöne sind. Folglich ist eine Kalibrierung der Referenzfarbtöne durch einen direkten Vergleich mit RAL-Farbtönen nicht möglich.
Im Rahmen der Erfindung wird daher eine andere Vorgehensweise gewählt:
Es wird für jede der Grundfarben Rot, Grün und Blau ein erster RAL-Farbton aus einer verfügbaren RAL-Farbtafel ausgewählt. Die Auswahl wird dabei so getroffen, dass es sich bei dem ersten RAL-Farbton jeweils um einen intensiven Farbton handelt, d. h. es werden für die Grundfarbe Rot ein intensiver Rotton, für die Grundfarbe Grün ein intensiver Grünton und für die Grundfarbe Blau ein intensiver Blauton ausgewählt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden für die Grundfarben Rot, Grün und Blau die RAL-Farbtöne Signalrot, Signalgrün und Signalblau als erste RAL-Farbtöne ausgewählt. Die zugehörigen RAL-Nummern lauten 3001, 6032 und 5005. Für die ersten RAL-Farbtöne werden jeweils die korrespondierenden RGB-Werte, d. h. die Anteilswerte der darin enthaltenen Grundfarben Rot, Grün und Blau ermittelt. Dies ist problemlos möglich, da für jeden RAL-Farbton die korrespondierenden RGB-Werte verfügbar sind. Beim ersten RAL-Farbton Signalrot (Nr. 3001) ergeben sich als Anteilswerte 157,61 für die Grundfarbe Rot, 21,31 für die Grundfarbe Grün und 24,74 für die Grundfarbe Blau. Beim ersten RAL-Farbton Signalgrün (Nr. 6032) ergeben sich als Anteilswerte 0,00 für die Grundfarbe Rot, 126,41 für die Grundfarbe Grün und 78,28 für die Grundfarbe Blau. Beim ersten RAL-Farbton Signalblau (Nr. 5005) ergeben sich als Anteilswerte 0,00 für die Grundfarbe Rot, 70,74 für die Grundfarbe Grün und 132,78 für die Grundfarbe Blau. Die ersten RAL-Farbtöne weisen somit die jeweils zugrunde liegende Grundfarbe mit großem Abstand vor den beiden anderen Grundfarben als Hauptbestandteil auf.
Auf Basis der Anteilswerte, die für die ersten RAL-Farbtöne ermittelt wurden, werden mit dem Gerät, mit dem der Referenzfarbton optisch dargestellt werden soll, beispielsweise einem Bildschirm oder einem Drucker, erste Testfarbtöne erzeugt. Hierzu werden die Grundfarben Rot, Grün und Blau mit den ermittelten Anteilswerten überlagert und die durch die Überlagerung entstehenden ersten Testfarbtöne optisch dargestellt, d. h. auf dem Bildsschirm angezeigt oder ausgedruckt. Die so erzeugten ersten Testfarbtöne entsprechen in 3 der obersten Zeile von Farbflächen 6, die drei Farbflächen 6 aufweist. Analog zu 2 zeigen die Farbflächen 6 jeweils nicht den Farbton selbst, sondern drei Zahlen, welche die dem Farbton zugrunde liegenden Anteilswerte der Grundfarben angeben.
Weiterhin wird für jede der Grundfarben Rot, Grün und Blau ein zweiter RAL-Farbton ausgewählt. Die zweiten RAL-Farbtöne stellen jeweils die dunkelste oder zumindest eine sehr dunkle Vermischung der zugrunde liegenden Grundfarbe nach Schwarz dar. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden für die Grundfarben Rot, Grün und Blau die RAL-Farbtöne Schwarzrot (Nr. 3007), Schwarzgrün (Nr. 6012) und Schwarzblau (Nr. 5004) als zweite RAL-Farbtöne ausgewählt. Dann werden wiederum die korrespondierenden RGB-Werte ermittelt. Dabei ergeben sich beim zweiten RAL-Farbton Schwarzrot als Anteilswerte 63,06 für die Grundfarbe Rot, 33,98 für die Grundfarbe Grün und 36,42 für die Grundfarbe Blau. Beim zweiten RAL-Farbton Schwarzgrün ergeben sich als Anteilswerte 43,60 für die Grundfarbe Rot, 59,73 für die Grundfarbe Grün und 54,67 für die Grundfarbe Blau. Beim zweiten RAL-Farbton Schwarzblau ergeben sich als Anteilswerte 27,64 für die Grundfarbe Rot, 32,49 für die Grundfarbe Grün und 42,31 für die Grundfarbe Blau. Auch die zweiten RAL-Farbtöne weisen somit die jeweils zugrunde liegende Grundfarbe als Hauptbestandteil auf, allerdings im Gegensatz zu den ersten RAL-Farbtönen lediglich mit einem geringen Abstand vor den beiden anderen Grundfarben.
Auf Basis der Anteilswerte für die zweiten RAL-Farbtöne werden in analoger Weise wie für die ersten Testfarbtöne beschrieben zweite Testfarbtöne erzeugt und optisch dargestellt. Die zweiten Testfarbtöne entsprechen in 3 der untersten Zeile von Farbflächen 6, die drei Farbflächen 6 aufweist.
Die ersten Testfarbtöne und die zweiten Testfarbtöne werden mit den korrespondierenden ersten RAL-Farbtönen und zweiten RAL-Farbtönen verglichen. Der Vergleich kann jeweils durch Augenschein oder unter Zuhilfenahme eines Messgeräts durchgeführt werden. Dabei kann insbesondere ermittelt werden, ob die ersten Testfarbtöne bzw. die zweiten Testfarbtöne jeweils die Grundfarbe, die den Hauptbestandteil bildet, mit einem zu hohen oder einem zu niedrigen Anteilswert enthalten. Abhängig von den Ergebnissen der Vergleiche werden Korrekturparameter ermittelt, welche die zu hohen Anteilswerte reduzieren und die zu niedrigen Anteilswerte erhöhen und dadurch die Unterschiede zwischen den ersten und zweiten Testfarbtönen und den korrespondierenden ersten und zweiten RAL-Farbtönen verringern. Die Korrekturparameter können insbesondere additiv und/oder multiplikativ auf die Anteilswerte einwirken.
Falls die Vergleiche ergeben, dass die ersten und zweiten Testfarbtöne bereits im Rahmen der Messgenauigkeit mit den korrespondierenden ersten und zweiten RAL-Farbtönen übereinstimmen, ist es nicht erforderlich, Korrekturparameter zu ermitteln. Um das weitere Verfahren analog zur Vorgehensweise bei einer erforderlichen Korrektur zu gestalten, können in diesem Fall neutrale Korrekturparameter vorgesehen werden, welche die Anteilswerte nicht verändern.
Ebenso ist es auch möglich, die Korrekturparameter lediglich auf Basis des Vergleichs der ersten Testfarbtöne mit den korrespondierenden ersten RAL- Farbtönen zu ermitteln, d. h. die optische Darstellung der zweiten Testfarbtöne ist nicht zwingend erforderlich, macht das Verfahren aber zuverlässiger und genauer.
Nach der Ermittlung der Korrekturparameter werden in einem weiteren Schritt für jede der Grundfarben Rot, Grün und Blau zwei dritte RAL-Farbtöne ausgewählt. Die dritten RAL-Farbtöne können insbesondere so ausgewählt werden, dass sie dem Referenzfarbton ähneln. Demgemäß können für unterschiedliche Referenzfarbtöne unterschiedliche Sätze von dritten RAL-Farbtönen ausgewählt werden. Falls mehrere Referenzfarbtöne zu erzeugen sind, kann eine Verteilung der dritten RAL-Farbtöne auf die Referenzfarbtöne derart erfolgen, dass möglichst für jeden Referenzfarbton ein dem Referenzfarbton ähnlicher dritter RAL-Farbton vorgesehen ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Referenzfarbton herangezogen, um zu prüfen, ob die Oberfläche des Werkstücks 1 eine gewünschte Brünierfarbe in hoher Reinheit aufweist und unerwünschte Brünierfarben nicht oder zumindest lediglich in sehr geringer Ausprägung aufweist. Passend zu diesen Brünierfarben werden für die Grundfarbe Rot die RAL-Farbtöne Oxidrot (Nr. 3009) und Braunrot (Nr. 3011), für die Grundfarbe Grün die RAL-Farbtöne Gelboliv (Nr. 6014) und Braungrün (Nr. 6008) und für die Grundfarbe Blau die RAL-Farbtöne Graublau (Nr. 5008) und Stahlblau (Nr. 5011) als dritte RAL-Farbtöne ausgewählt. Dann werden wiederum die korrespondierenden RGB-Werte ermittelt. Die sich dabei ergebenden Anteilswerte sind in Tabelle 1 aufgelistet.

RAL-Farbton	Anteilswert Rot	Anteilswert Grün	Anteilswert Blau
Oxidrot	105,94	49,39	44,66
Braunrot	121,90	27,62	31,46
Gelboliv	67,97	64,00	47,16
Braungrün	49,05	47,09	32,04
Graublau	43,80	56,88	67,44
Stahlblau	17,62	38,65	58,26

Tabelle 1

Die Anteilswerte für die dritten RAL-Farbtöne werden mit Hilfe der ermittelten Korrekturparameter korrigiert. Auf Basis der korrigierten Anteilswerte werden in analoger Weise wie für die ersten Testfarbtöne beschrieben dritte Testfarbtöne optisch dargestellt. Die dritten Testfarbtöne entsprechen in 3 der mittleren Zeile von Farbflächen 6, die sechs Farbflächen 6 aufweist. Abhängig von den ermittelten Korrekturparametern können die tatsächlichen Anteilswerte bei den dritten Testfarbtönen von den in 3 angegebenen Anteilswerten der korrespondierenden dritten RAL-Farbtöne abweichen.
Die dritten Testfarbtöne werden mit den korrespondierenden dritten RAL-Farbtönen verglichen. Falls die Vergleiche ergeben, dass die dritten Testfarbtöne innerhalb eines zulässigen Toleranzbereichs mit den korrespondierenden dritten RAL-Farbtönen übereinstimmen, kann in einem nächsten Schritt unter Beibehaltung etwaiger bislang ermittelter Korrekturparameter der Referenzfarbton optisch dargestellt werden.
Andernfalls, d. h. wenn in wenigstens einem Fall der zulässige Toleranzbereich überschritten wurde, können die Korrekturparameter auf Basis der Vergleichsergebnisse geändert werden, um eine bessere Übereinstimmung zu erzielen. Dann werden die dritten Testfarbtöne unter Berücksichtigung der geänderten Korrekturparameter nochmals optisch dargestellt und mit den dritten RAL-Farbtönen verglichen. Dies kann so oft wiederholt werden, bis sich eine zufriedenstellende Übereinstimmung ergibt. Dann kann der Referenzfarbton unter Verwendung der geänderten Korrekturparameter optisch dargestellt werden.
Auf die beschriebene Weise lässt sich ein Referenzfarbton mit einfachen Hilfsmitteln zuverlässig innerhalb eines vergleichsweise geringen Toleranzbereichs erzeugen. Der Referenzfarbton kann dann zum Prüfen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche 2 des Werkstücks 1 verwendet werden. Insbesondere kann der Referenzfarbton zum Prüfen einer brünierten Oberfläche 2 herangezogen werden. Dies kann beispielsweise gemäß dem eingangs erwähnten und im Einzelnen in der DE 10 2008 053 677 B4 beschriebenen Verfahren erfolgen. Die dabei ermittelten Ergebnisse sind sehr vertrauenswürdig, da die verwendeten Referenzfarbtöne auf eine sehr transparente Weise vor Ort überprüft oder erzeugt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008053677 B4 [0004, 0036, 0053]
DE 102007061193 [0030]

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer optischen Darstellung eines Referenzfarbtons, der durch eine Überlagerung von Grundfarben mit vorgegebenen Anteilswerten definiert ist und zum Prüfen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche (2) eines Werkstücks (1), die einen Prüffarbton aufweist, herangezogen wird, wobei – für jede Grundfarbe jeweils ein erster Testfarbton, der diese Grundfarbe als Hauptbestandteil enthält, optisch dargestellt wird, indem die Grundfarben mit Anteilswerten überlagert werden, die den Anteilswerten eines in einer RAL-Farbtafel enthaltenen ersten RAL-Farbtons entsprechen, – die optisch dargestellten ersten Testfarbtöne mit den korrespondierenden ersten RAL-Farbtönen verglichen werden, – unter Berücksichtigung der Vergleichsergebnisse Korrekturparameter ermittelt werden, – die Anteilswerte des Referenzfarbtons mit Hilfe der Korrekturparameter oder daraus abgeleiteter Größen korrigiert werden und – der Referenzfarbton durch Überlagerung der Grundfarben mit den korrigierten Anteilswerten optisch dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzfarbton eine zulässige chemische Zusammensetzung der Oberfläche (2) des Werkstücks (1) repräsentiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) aus Stahl gefertigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Testfarbtöne jeweils durch Überlagerung wenigstens zweier Grundfarben mit von Null verschiedenen Anteilswerten optisch dargestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Vergleichen der ersten Testfarbtöne mit den ersten RAL-Farbtönen jeweils ein Korrekturparameter für diejenige Grundfarbe ermittelt wird, die als Hauptbestandteil im jeweiligen ersten Testfarbton enthalten ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Grundfarbe ein zweiter Testfarbton optisch dargestellt und mit einem zweiten RAL-Farbton verglichen wird und die Vergleichsergebnisse bei der Ermittlung der Korrekturparameter berücksichtigt werden, wobei zur optischen Darstellung des zweiten Testfarbtons die Grundfarben mit Anteilswerten überlagert werden, die den Anteilswerten des zweiten RAL-Farbtons entsprechen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Grundfarbe wenigstens ein dritter Testfarbton optisch dargestellt und mit einem dritten RAL-Farbton verglichen wird, wobei zur optischen Darstellung des dritten Testfarbtons die Anteilswerte des dritten RAL-Farbtons mit Hilfe der Korrekturparameter korrigiert werden und die Grundfarben mit den korrigierten Anteilswerten überlagert werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturparameter geändert werden und die Anteilswerte des Referenzfarbtons mit Hilfe der geänderten Korrekturparameter korrigiert werden, falls bei den Vergleichen der dritten Testfarbtöne mit den korrespondierenden dritten RAL-Farbtönen vorgegebene Bedingungen nicht erfüllt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundfarben die Farben Rot, Grün und Blau eines RGB-Systems herangezogen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzfarbton durch Anzeigen auf einem Bildschirm oder auf drucktechnische Weise optisch dargestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzfarbton zum Prüfen einer Brünierschicht (3) herangezogen wird, durch welche die Oberfläche (2) des Werkstücks (1) wenigstens bereichsweise ausgebildet wird.