DE102014006723B4

DE102014006723B4 - Methods for visualizing and cleaning contamination

Info

Publication number: DE102014006723B4
Application number: DE102014006723.8A
Authority: DE
Inventors: Eyüp Akin Özdeniz; Dezsoe Schilling; Hardy Bürkle; Udo Schimpf
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2034-05-08
Also published as: DE102014006723A1; WO2015169410A1

Abstract

Verfahren zur Visualisierung von Verunreinigungen eines Bauteils, von welchem Bereiche infolge einer Beschichtung unerwünscht mit dem Beschichtungsmaterial verunreinigt worden sind dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil einem Korrosions- oder Oxidationsprozess ausgesetzt wird, infolge dessen das Beschichtungsmaterial korrodiert und seine Farbe verändert, wonach wenigstens ein Bild des Bauteils oder von Teilen des Bauteils erstellt wird, und wonach das unerwünschte Beschichtungsmaterial mittels einer Bildverarbeitung erkannt wird.Method for visualizing contamination of a component, areas of which have been undesirably contaminated with the coating material as a result of a coating, characterized in that the component is exposed to a corrosion or oxidation process, as a result of which the coating material corrodes and changes its color, after which at least one image of the Component or parts of the component is created, and after which the unwanted coating material is detected by image processing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Visualisieren von Verunreinigungen eines Bauteils gemäß der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von Bereichen eines Bauteils gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 2.The invention relates to a method for visualizing contamination of a component according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for cleaning areas of a component according to the preamble of claim 2.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, dass beim Veredeln von Bauteilen durch Beschichten Beschichtungsmaterial unerwünscht in Bereiche gelangen kann, welche eigentlich nicht hätten beschichtet werden sollen. Diese ungewollt beschichteten bzw. mit Partikeln der Beschichtung, dem sogenannten Overspray, kontaminierten Bereiche sind für die Bauteilqualität nachteilig. Es wäre daher wünschenswert, diese Kontaminationen nach Möglichkeit vollständig zu entfernen.It is known from the general state of the art that when components are finished by coating, coating material can undesirably get into areas that actually should not have been coated. These unintentionally coated areas or areas contaminated with particles of the coating, the so-called overspray, are disadvantageous for the quality of the component. It would therefore be desirable to remove these contaminations completely if possible.

Die deutsche Patentanmeldung DE 103 18 681 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen eines Randbereichs einer auf ein Substrat aufgebrachten Schicht sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten des Substrats. Die Beschichtung soll dabei insbesondere mit Fotolack realisiert werden. Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um Wafer, Masken, Rohlinge, Fotomasken oder Substrate zur Verwendung in LCD-Displays handeln. Typischerweise werden diese auch am Rand und an den Kanten des Substrats mitbeschichtet. An diesen Stellen ist die Beschichtung jedoch unerwünscht. Gemäß der in der deutschen Patentanmeldung beschriebenen Idee wird daher ein Verfahren zum Entfernen eines Randbereichs der Beschichtung, die auf das Substrat aufgebracht worden ist, vorgestellt. Dazu wird ein Laserstrahl auf den Randbereich gerichtet, um die Beschichtung hier abzutragen. Der Vorteil bei derartigen Beschichtungen liegt darin, dass bekannt ist, an welchen Stellen beschichtet worden ist, und an welchen Stellen die Beschichtung nicht gewünscht ist. Die Beschichtung muss daher lediglich wieder abgetragen werden, ohne dass hierfür die Notwendigkeit besteht, dass erkannt werden muss, in welchem Bereich genau die Beschichtung ist, da immer davon ausgegangen werden kann, dass die betreffenden Bereiche in jedem Fall beschichtet und damit im Sinne der Funktionalität mit dem Beschichtungsmaterial kontaminiert sind.The German patent application DE 103 18 681 A1 describes a method and a device for removing an edge region of a layer applied to a substrate and a method and a device for coating the substrate. The coating should be realized in particular with photoresist. The substrate can be, for example, wafers, masks, blanks, photomasks or substrates for use in LCD displays. Typically, these are also coated on the edge and edges of the substrate. However, the coating is undesirable at these points. According to the idea described in the German patent application, a method for removing an edge area of the coating that has been applied to the substrate is therefore presented. To do this, a laser beam is directed at the edge area in order to remove the coating here. The advantage of such coatings is that it is known at which points coating has taken place and at which points coating is not desired. The coating therefore only needs to be removed again, without there being a need to identify the area in which the coating is located, since it can always be assumed that the relevant areas are coated in any case and thus in terms of functionality are contaminated with the coating material.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2006 059 900 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Beschichten eines Bauteils. Diese weist eine Verteilvorrichtung für einen aufgeschmolzenen Beschichtungswerkstoff auf. Es handelt sich dabei insbesondere um eine Einrichtung zur thermischen Beschichtung, beispielsweise in Form eines Lichtbogendrahtspritzens. Über eine Druckgasdüse für den Transport des aufgeschmolzenen Beschichtungswerkstoffs wird dieser auf die zu beschichtende Oberfläche des Bauteils aufgebracht. Dieser Sprühstrahl erzeugt dabei immer auch einen gewissen Overspray, welcher zwar durch Masken weitgehend aufgefangen werden kann, welcher aber, trotz einer Maskierung, immer noch zu einem Teil in Bereiche gelangt, in denen er unerwünscht ist. Dieser Overspray, welcher anliegende Oberflächen verunreinigt, wird gemäß dieser deutschen Patentschrift durch einen zweiten Druckgasauslass entfernt, welcher auf die Bereiche der Oberfläche gerichtet ist, welche nicht beschichtet werden sollen und gegebenenfalls verunreinigt wurden.The German patent application DE 10 2006 059 900 A1 describes a device for coating a component. This has a distribution device for a melted coating material. This is in particular a device for thermal coating, for example in the form of wire arc spraying. The melted coating material is applied to the surface of the component to be coated via a compressed gas nozzle for transporting it. This spray jet always produces a certain amount of overspray, which can be largely caught by masks, but which, despite masking, still partly reaches areas in which it is undesirable. According to this German patent specification, this overspray, which contaminates adjacent surfaces, is removed by a second compressed gas outlet which is directed at the areas of the surface which are not to be coated and which may have been contaminated.

Die PCT-Anmeldung WO 2006/ 074 961 A2 beschreibt ein Beschichtungsverfahren, bei dem Teilbereiche einer Oberfläche eines Substrats durch thermisches Spritzen beschichtet werden, weist die folgenden Verfahrensschritte auf: (a) beschichten des Substrats in den für die Beschichtung vorgesehenen Teilbereichen, wobei in zumindest einem nicht für die Beschichtung vorgesehenen Teilbereich Overspray- Anhaftungen anfallen; (b) abdecken der Beschichtung in den für die Beschichtung vorgesehenen Teilbereichen (Gutschicht) mit einer Abdeckung; (c) entfernen der Overspray-Anhaftungen in den nicht mit einer Abdeckung abgedeckten, nicht für die Beschichtung vorgesehenen Teilbereichen mittels eines materialabtragenden Partikelstrahlverfahrens. Bei dem Beschichtungsverfahren ist die Gefahr störender Overspray-Anhaftungen beim thermischen Spritzen zumindest reduziert. Für Verfahrensschritt (c) wird eine Abdeckung vorgeschlagen die so ausgebildet und über der Gutschicht anordenbar ist, dass sie die Gutschicht beim Entfernen von Overspray-Anhaftungen durch einen Partikelstrahl schützt. Mit der Abdeckung kann Verfahrensschritt (c) in einfacher Weise durchgeführt werden, Ferner wird eine Haltevorrichtung für eine derartige Abdeckung vorgeschlagen. The PCT application WO 2006/074 961 A2 describes a coating method in which partial areas of a surface of a substrate are coated by thermal spraying, has the following method steps: (a) coating of the substrate in the partial areas intended for coating, with overspray adhesions in at least one partial area not intended for coating attack; (b) covering the coating in the partial areas intended for the coating (good layer) with a cover; (c) removing the overspray adhesions in the sub-areas not covered with a cover and not intended for the coating by means of a material-removing particle blasting process. With the coating process, the risk of disruptive overspray buildup during thermal spraying is at least reduced. A cover is proposed for method step (c) which is designed and can be arranged over the layer of material in such a way that it protects the layer of material when overspray buildup is removed by a particle beam. Method step (c) can be carried out in a simple manner with the cover. A holding device for such a cover is also proposed.

Das amerikanische Patent US 3 652 225 A beschreibt ein farbgebendes, zerstörungsfreies Verfahren zur Erkennung von Rissen in einem Metallkörper durch selektive Korrosion des Oberflächenanteils innerhalb der Risse. Dabei wird eine farbbildende, wässrige Säure-Anzeigelösung, die Halogenidionen enthält, und ein farbbildender Indikator auf die Oberfläche des zu testenden Körpers aufgetragen. Erfindungsgemäß wird dabei der obere Oberflächenteil des Körpers nicht signifikant korrodiert, jedoch ist die Lösung so reaktiv, um die Oberflächen innerhalb der Rissen zu korrodieren, was zur Bildung von metallischen Ionen führt. Der farbbildende Indikator wird mit den so gebildeten Metallionen reagieren, um an den Rissstellen ein unverwechselbares Farbsignal zu Erkennung zu bilden, was vorteilhaft die Risse in dem Metallkörper sichtbar macht.The American Patent U.S. 3,652,225 A describes a colour-giving, non-destructive method for detecting cracks in a metal body by selective corrosion of the surface area within the cracks. A color-forming aqueous acidic indicator solution containing halide ions and a color-forming indicator is applied to the surface of the body to be tested. According to the invention, the upper surface part of the body is not significantly corroded, but the solution is so reactive as to corrode the surfaces inside the cracks, leading to the formation of metallic ions. The color-forming indicator will react with the metal ions so formed to form a distinctive color signal for identification at the crack sites, advantageously making the cracks visible in the metal body.

Auch hier liegt ähnlich wie in der zuvor genannten Schrift als Vorgehensweise das Entfernen einer Kontamination aufgrund der Beschichtung in den Bereichen zugrunde, in denen davon ausgegangen wird, dass eine solche Beschichtung vorliegt. Problematisch in beiden Fällen ist es, wenn in diesen Bereichen keine Beschichtung vorliegt. Durch die Reinigung wird die Oberfläche gegebenenfalls angegriffen, was ebenfalls unerwünscht ist. In beiden Verfahren ist es außerdem nicht möglich, Bereiche außerhalb der vermuteten Bereiche hinsichtlich einer Beschichtung zu überprüfen und diese, falls eine Beschichtung vorliegt, gegebenenfalls zu reinigen.Similar to the document mentioned above, the basic procedure here is the removal of contamination due to the coating in the areas in which it is assumed that such a coating is present. It is problematic in both cases if there is no coating in these areas. The cleaning may attack the surface, which is also undesirable. In addition, in both methods it is not possible to check areas outside the suspected areas for a coating and, if a coating is present, to clean them if necessary.

Insbesondere bei der thermischen Beschichtung, wie sie vorzugsweise bei Zylinderlaufbahnen in Zylinderkurbelgehäusen von Verbrennungsmotoren üblich ist, liegt eine weitere entscheidende Problematik darin, dass das Material der Beschichtung farblich kaum von dem Material des Substrats zu unterscheiden ist. Eine eventuelle Kontamination kann damit optisch nicht oder nur außerordentlich schlecht erkannt werden. Es ist daher sehr schwierig, eine gezielte Reinigung durchzuführen, sowohl manuell als auch über robotergestützte Reinigungsverfahren. Außerdem lässt sich die aufgetretene Verschmutzung kaum erfassen und quantifizieren, sodass es auch schwierig ist, die Wirksamkeit und Effizienz von Reinigungsprozessen sinnvoll und zuverlässig zu beurteilen, was in der Produktionsentwicklung ein entscheidender Nachteil ist.Particularly in the case of thermal coating, as is customary in the case of cylinder barrels in cylinder crankcases of internal combustion engines, another crucial problem is that the color of the material of the coating can hardly be distinguished from the material of the substrate. Any contamination cannot be detected optically or only with extreme difficulty. It is therefore very difficult to carry out targeted cleaning, both manually and via robotic cleaning methods. In addition, the pollution that has occurred can hardly be recorded and quantified, so that it is also difficult to assess the effectiveness and efficiency of cleaning processes in a meaningful and reliable way, which is a decisive disadvantage in production development.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Visualisierung derartiger Verunreinigungen anzugeben, welches eine Auswertung und Bewertung der Verunreinigungen einerseits und die Reinigung andererseits verbessert.The object of the present invention is now to specify a method for visualizing such contaminations, which improves an evaluation and evaluation of the contaminations on the one hand and the cleaning on the other hand.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Visualisierung von Verunreinigungen mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Außerdem löst ein Verfahren zum Reinigen eines Bauteils mit den Merkmalen im Anspruch 6, welches das Verfahren zur Visualisierung nutzt, die Aufgabe.According to the invention, this object is achieved by a method for visualizing contamination with the features in claim 1. Advantageous refinements and developments result from the dependent subclaims. In addition, a method for cleaning a component with the features in claim 6, which uses the method for visualization, solves the task.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Visualisierung von Verunreinigungen eines Bauteils, von welchem Bereiche infolge einer Beschichtung unerwünscht mit dem Beschichtungsmaterial verunreinigt worden sind, nutzt einen Korrosionsprozess, welchem das Bauteil ausgesetzt wird, um die Farbe des Beschichtungsmaterials infolge dieses Korrosionsprozesses zu verändern. Damit wird die Problematik umgangen, dass unerwünschtes Beschichtungsmaterial, sogenannter Overspray, je nach Beschichtungstechnologie teilweise auf dem Bauteil bzw. Substrat, welches beschichtet worden ist, nicht oder kaum zu erkennen ist. Handelt es sich bei der Beschichtung beispielsweise um eine thermische Beschichtung, vorzugsweise ein Lichtbogendrahtspritzen, dann wird häufig, beispielsweise im Bereich der Zylinderlaufflächen von Zylinderkurbelgehäusen, ein Eisenbasismaterial auf das Zylinderkurbelgehäuse aus einem Aluminiumbasismaterial aufgetragen. Beide Materialien sind im Wesentlichen von einer grauen Farbgebung dominiert, sodass ein eventueller Overspray der thermischen Beschichtung auf dem Material des Zylinderkurbelgehäuses kaum zu erkennen ist. Über den erfindungsgemäßen Korrosionsprozess, welchem das Bauteil ausgesetzt wird, kann nun die Eisenbasislegierung der Beschichtung korrodiert werden. Der Korrosionsprozess kann dabei je nach eingesetzten Materialien vorzugsweise so ausgewählt werden, dass das Beschichtungsmaterial durch ihn verändert wird, das Material des Bauteils beziehungsweise Substrats jedoch nicht angegriffen wird. Im oben genannten Beispiel würde durch die Korrosion des Beschichtungsmaterials dieses seine Farbe in Richtung eines Rotbrauns ändern, das Eisenbasismaterial würde rosten. Anschließend an eine solche Korrosion ist es nun möglich, den Overspray sehr leicht zu erkennen, da dieser sich in Form von rotbraunen Punkten bzw. Bereichen von der grauen Oberfläche des Substrats abhebt. Andere Farbgestaltungen bei anderen chemischen Korrosionsprozessen, je nach eingesetzten Materialien, sind dabei selbstverständlich möglich. Durch diese farbige Hervorhebung des unerwünschten Beschichtungsmaterials durch den Korrosionsvorgang wird dieser also sehr gut sichtbar. Anschließend kann dann wenigstens ein Bild des Bauteils oder von Teilen des Bauteils erstellt werden und mittels einer Bildverarbeitung kann das unerwünschte Beschichtungsmaterial dann sehr leicht erkannt werden. Hierdurch ist es möglich, das Beschichtungsmaterial hinsichtlich seiner Menge und der Orte, an welchen es anzutreffen ist, sehr einfach zu quantifizieren, sodass das erfindungsgemäße Verfahren zur Visualisierung der Verunreinigungen beispielsweise zur Optimierung des Spritzprozesses in der Produktionsentwicklung eingesetzt werden kann, weil nunmehr zuverlässig und einfach über eine Bildverarbeitungssoftware festgestellt werden kann, in welchen Bereichen wieviel Overspray gelangt ist. Genauso gut kann durch eine entsprechende Bildverarbeitung vor und nach einem Reinigungsprozess eine Optimierung der Produktionsentwicklung von Reinigungsverfahren für die Reinigung derartiger Bauteile vorgenommen werden.The method according to the invention for visualizing contamination of a component, areas of which have been undesirably contaminated with the coating material as a result of a coating, uses a corrosion process to which the component is exposed in order to change the color of the coating material as a result of this corrosion process. This circumvents the problem that unwanted coating material, so-called overspray, is partially or not at all visible on the component or substrate that has been coated, depending on the coating technology. If the coating is, for example, a thermal coating, preferably arc wire spraying, then an iron base material is often applied to the cylinder block made of an aluminum base material, for example in the area of the cylinder running surfaces of cylinder crankcases. Both materials are essentially dominated by a gray color so that any overspray of the thermal coating on the crankcase material is hardly noticeable. The iron-based alloy of the coating can now be corroded via the corrosion process according to the invention, to which the component is exposed. Depending on the materials used, the corrosion process can preferably be selected in such a way that the coating material is changed by it, but the material of the component or substrate is not attacked. In the above example, the corrosion of the coating material would cause it to change color towards reddish brown, and the iron base material would rust. Subsequent to such corrosion, it is now possible to identify the overspray very easily, since it stands out from the gray surface of the substrate in the form of reddish-brown dots or areas. Other color designs for other chemical corrosion processes, depending on the materials used, are of course possible. This colored highlighting of the undesired coating material caused by the corrosion process makes it very clearly visible. At least one image of the component or parts of the component can then be created and the unwanted coating material can then be recognized very easily by means of image processing. This makes it possible to very easily quantify the coating material in terms of its quantity and the locations at which it is found, so that the method according to the invention for visualizing the impurities can be used, for example, to optimize the spraying process in production development, because it is now reliable and simple image processing software can be used to determine how much overspray has reached which areas. An optimization of the production development of cleaning methods for the cleaning of such components can just as well be undertaken by appropriate image processing before and after a cleaning process.

Wie bereits erwähnt kann die Beschichtung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise als thermische Beschichtung, insbesondere mittels Lichtbogendrahtspritzen, aufgetragen werden. Dabei kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung hiervon ein Eisenbasismaterial für die Beschichtung verwendet werden.As already mentioned, according to an advantageous development of the invention, the coating can preferably be applied as a thermal coating, in particular by means of arc wire spraying to be carried. According to an advantageous development of this, an iron-based material can be used for the coating.

Durch den Korrosionsprozess, dem typischerweise das gesamte Bauteil ausgesetzt wird, wird dabei nicht nur das unerwünschte Beschichtungsmaterial sondern typischerweise auch das gewünscht aufgetragene Beschichtungsmaterial mitkorrodiert. Für die Bildverarbeitung ist dies kein Problem, da hier einfach einprogrammiert werden kann, in welchen Bereichen die Beschichtung erwünscht ist und in welchen nicht, sodass zwischen gewünschter Beschichtung und Overspray sehr einfach unterschieden werden kann. Hinsichtlich des Fertigungsprozesses ist dies in den allermeisten Fällen auch kein Problem, beispielsweise bei der bereits angesprochenen thermischen Beschichtung, insbesondere von Zylinderlaufflächen, mit einer Eisenbasislegierung. In diesen Fällen ist es üblich, dass eine Nachbearbeitung der Beschichtungsfläche beispielsweise durch Drehen, Schleifen und/oder Honen erfolgt. Die minimale Korrosionsschicht, welche sich an der Oberfläche während des Korrosionsprozesses bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet, wird dann wieder abgetragen und stellt somit kein Problem dar. Due to the corrosion process, to which the entire component is typically exposed, not only the undesired coating material but also typically the desired coating material is also corroded. This is not a problem for image processing, as it is easy to program in which areas the coating is desired and in which not, so that it is very easy to distinguish between the desired coating and overspray. With regard to the manufacturing process, this is also not a problem in most cases, for example with the already mentioned thermal coating, in particular of cylinder running surfaces, with an iron-based alloy. In these cases, it is common for the coating surface to be reworked, for example by turning, grinding and/or honing. The minimal corrosion layer that forms on the surface during the corrosion process in the method according to the invention is then removed again and is therefore not a problem.

Ist dies unerwünscht oder aufgrund des Fertigungsablaufs nicht möglich, dann kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens außerdem eine Maskierung vorgesehen werden, sodass während der Korrosion die Bereiche, in denen die Beschichtung gewollt ist, entsprechend maskiert werden. Die für die Korrosion bzw. Oxidation verantwortlichen Bedingungen gelangen somit nicht in den Bereich der Oberfläche der gewollten Beschichtung, sodass diese nicht mit angegriffen wird, und die durch die Korrosion gewünschte Farbveränderung somit lediglich in den Bereichen auftritt, in denen sie auch gewünscht ist.If this is undesirable or not possible due to the production process, then according to an advantageous development of the method according to the invention, masking can also be provided so that during the corrosion the areas in which the coating is desired are masked accordingly. The conditions responsible for the corrosion or oxidation therefore do not reach the area of the surface of the desired coating, so that this is not attacked as well, and the color change desired by the corrosion therefore only occurs in the areas in which it is also desired.

Wie bereits erwähnt kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Visualisierung der Verunreinigungen über die Bildverarbeitung der Ort und die Menge des unerwünschten Beschichtungsmaterials festgestellt werden. Diese Informationen können, wie ebenfalls bereits erwähnt, auch zur Reinigung oder zur Beurteilung der Reinigungsqualität eingesetzt werden. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reinigen von Bereichen eines Bauteils, welche in Folge einer Beschichtung unerwünscht mit dem Beschichtungsmaterial verunreinigt worden sind, erfolgt nun genau dies indem das Bauteil analog zum oben beschriebenen Verfahren zur Visualisierung der Verunreinigungen einem Korrosionsprozess ausgesetzt wird, infolge dessen das Beschichtungsmaterial korrodiert und seine Farbe ändert. Danach wird wenigstens ein Bild des Bauteils oder von Teilen des Bauteils erstellt, und mittels einer Bildverarbeitung werden die Orte und die Mengen des unerwünschten Beschichtungsmaterials festgestellt. Über diese festgestellten Daten über Ort und Menge der unerwünschten Beschichtung wird dann ein Reinigungsroboter angesteuert, welcher den Overspray entfernt, beispielsweise indem ein dreidimensional geführter Roboterarm mit einem geeigneten Reinigungswerkzeug, beispielsweise einer Wasserhochdruckstrahllanze oder verschiedenen Reinigungsdüsen mit abrasiven Medien, ausgestattet wird. Über die über die Bildverarbeitung erhaltenen Werte kann die Reinigung dabei sehr gezielt in den Bereichen erfolgen, in denen sie notwendig ist.As already mentioned, with the method according to the invention for visualizing the impurities, the location and the amount of the undesired coating material can be determined via image processing. As already mentioned, this information can also be used for cleaning or for assessing the quality of cleaning. In a method according to the invention for cleaning areas of a component which have been undesirably contaminated with the coating material as a result of a coating, this is exactly what is done by subjecting the component to a corrosion process analogous to the method described above for visualizing the contamination, as a result of which the coating material corrodes and changes color. At least one image of the component or parts of the component is then created, and the locations and amounts of the undesired coating material are determined by means of image processing. A cleaning robot is then controlled via this determined data on the location and amount of the unwanted coating, which removes the overspray, for example by equipping a three-dimensionally guided robot arm with a suitable cleaning tool, for example a high-pressure water jet lance or various cleaning nozzles with abrasive media. Using the values obtained from the image processing, the cleaning can be carried out very specifically in the areas where it is necessary.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Reinigungsverfahrens kann es dabei vorgesehen sein, dass während der Reinigung die Bereiche der Beschichtung die gewollt sind, entsprechend maskiert werden. Insbesondere beim Einsatz von Reinigungsdüsen mit abrasiven Medien kann dies ein entscheidender Vorteil sein, da auch hier ein „Overspray“ der abrasiven Medien in den Bereich der eigentlich gewünschten Beschichtung und eine entsprechende Beschädigung derselben nicht erwünscht ist. Wurde bereits während der Oxidation eine Maske angewandt, dann kann diese vorzugsweise auf dem Bauteil verbleiben.According to a further advantageous embodiment of the cleaning method, provision can be made for the desired areas of the coating to be correspondingly masked during the cleaning. In particular, when using cleaning nozzles with abrasive media, this can be a decisive advantage, since an "overspray" of the abrasive media in the area of the actually desired coating and a corresponding damage to it is not desired here either. If a mask was already used during the oxidation, then this can preferably remain on the component.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann dabei durch eine ständige Bilderfassung und -verarbeitung die Ansteuerung des Reinigungsroboters verbessert werden. Der Reinigungsroboter erhält also zur Ansteuerung nicht nur eine Startauswertung eines Bildes, sondern wird beispielsweise über eine Kamera entsprechend überwacht, sodass fortwährend ermittelt werden kann, welche Verunreinigungen bereits entfernt worden sind und welche noch nicht, sodass eine sehr gezielte und zuverlässige Ansteuerung des Roboters in der Art einer Regelung mit einer Rückmeldung über den Reinigungserfolg, möglich ist.According to a very advantageous development of the idea, the control of the cleaning robot can be improved by continuous image acquisition and processing. The cleaning robot therefore not only receives a start evaluation of an image for control, but is also monitored accordingly, for example by a camera, so that it can be continuously determined which contaminants have already been removed and which have not yet, so that a very targeted and reliable control of the robot in the Kind of a regulation with a feedback on the cleaning success is possible.

Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen sieht es dabei ferner vor, dass die Reinigung vor einer Endbearbeitung des Bauteils, insbesondere einer Endbearbeitung der beschichteten Flächen, erfolgt. Dies ist einerseits sinnvoll, um eine potenzielle Oberflächenkorrosion der Beschichtung abtragen zu können, sodass hier keine aufwändigen Masken oder dergleichen notwendig sind. Auch eine minimale Beeinträchtigung der Beschichtung an ihrer Oberfläche durch den Reinigungsprozess, beispielsweise durch in den Bereich der Beschichtung gelangter abrasiver Partikel eines Strahlprozesses, sind dabei weitgehend unkritisch, da durch die nachfolgende Bearbeitung der Beschichtung ihre Oberfläche nochmals überarbeitet wird und die zur Reinigung eingesetzten Reinigungsmittel typischerweise keine Schäden in der Oberfläche hinterlassen, welche so groß sind, dass sie bei einer Nachbearbeitung nicht wieder eliminiert werden könnten.A further very favorable embodiment of the method according to the invention for cleaning also provides that the cleaning takes place before the component is finished, in particular the coated surfaces are finished. On the one hand, this makes sense in order to be able to remove potential surface corrosion of the coating, so that no complex masks or the like are necessary here. Even minimal damage to the surface of the coating as a result of the cleaning process, for example due to abrasive particles from a blasting process getting into the area of the coating, is largely uncritical, since the subsequent treatment of the coating means that its surface is reworked and the cleaning agents used for cleaning are typically used leave no damage in the surface, wel are so large that they cannot be eliminated in post-processing.

Wie bereits mehrfach erwähnt eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Visualisierung einerseits und zur Reinigung andererseits insbesondere für den Einsatz bei thermisch gespritzten Schichten, beispielsweise bei tribologischen Beschichtungen von Zylinderlaufbahnen in Zylinderkurbelgehäusen von Verbrennungsmotoren. Es kann jedoch auch bei allen anderen Materialkombinationen eingesetzt werden, wodurch eine Korrosion oder Oxidation eine Farbveränderung der Beschichtung bzw. zumindest des Oversprays der Beschichtung erzielt werden kann, um diese Verunreinigungen entsprechend gut erkennen zu können und über eine Bildverarbeitung erfassbar zu machen.As already mentioned several times, the method according to the invention is suitable for visualization on the one hand and for cleaning on the other hand, in particular for use with thermally sprayed layers, for example with tribological coatings of cylinder liners in cylinder crankcases of internal combustion engines. However, it can also be used with all other material combinations, whereby corrosion or oxidation, a change in color of the coating or at least of the overspray of the coating can be achieved in order to be able to recognize these contaminations correspondingly well and make them detectable via image processing.

Claims

Method for visualizing contamination of a component, areas of which have been undesirably contaminated with the coating material as a result of a coating, characterized in that the component is exposed to a corrosion or oxidation process, as a result of which the coating material corrodes and changes its color, after which at least one image of the Component or parts of the component is created, and after which the unwanted coating material is detected by image processing.

Method for cleaning areas of a component which have been undesirably contaminated with the coating material as a result of a coating, characterized in that the component is exposed to a corrosion or oxidation process, as a result of which the coating material corrodes and changes its color, after which at least one image of the component or of parts of the component, after which the unwanted coating material is detected by means of image processing, the location and amount of the unwanted coating material being determined via image processing, and after which the data on the location and amount of the unwanted coating material are used to control a cleaning robot