JP2003013288A - 電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法 - Google Patents
電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電着塗装における塗膜厚みの制御を向上させ
る。 【解決手段】 塗膜厚み予測装置１０を用い、試験用被
塗物２０に対して電着塗装を行い、電圧計２４で監視し
ながら一定電圧における電流密度の経時変化を電流密度
計２０により測定し、また電圧の印加時間を計測して、
複数の印加電圧における電流密度と経時変化を求める。
次いで［電流密度／印加電圧］に対する［電圧・時間積
分値］との関係を求め、更に装置１０の電流密度計２０
に替えてクーロン量測定器２８を用い、塗膜量測定器３
２にて塗膜量を測定して［単位面積当たりのクーロン
量］と［塗膜量］との関係を求める。次に［電流密度／
印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じた値と［単位
面積当たりのクーロン量］との相関に基づき、［電流密
度／印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じた値と
［塗膜量］との関係が求め、この関係より印加電圧の経
時変化と塗膜量との関係を求める。
る。 【解決手段】 塗膜厚み予測装置１０を用い、試験用被
塗物２０に対して電着塗装を行い、電圧計２４で監視し
ながら一定電圧における電流密度の経時変化を電流密度
計２０により測定し、また電圧の印加時間を計測して、
複数の印加電圧における電流密度と経時変化を求める。
次いで［電流密度／印加電圧］に対する［電圧・時間積
分値］との関係を求め、更に装置１０の電流密度計２０
に替えてクーロン量測定器２８を用い、塗膜量測定器３
２にて塗膜量を測定して［単位面積当たりのクーロン
量］と［塗膜量］との関係を求める。次に［電流密度／
印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じた値と［単位
面積当たりのクーロン量］との相関に基づき、［電流密
度／印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じた値と
［塗膜量］との関係が求め、この関係より印加電圧の経
時変化と塗膜量との関係を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に被塗物への電
着塗装の前に実測可能な印加電圧により予め塗膜量を予
測する電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み
予測方法に関する。
着塗装の前に実測可能な印加電圧により予め塗膜量を予
測する電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み
予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば自動車等の被塗物に塗
装を行う方法として、静電塗装方法、スプレー塗装方
法、エアーレス塗装方法、浸漬塗装方法、電着塗装方法
が用いられてきた。
装を行う方法として、静電塗装方法、スプレー塗装方
法、エアーレス塗装方法、浸漬塗装方法、電着塗装方法
が用いられてきた。
【０００３】特に、電着塗装方法は、複雑な形状のもの
に対しても均一に塗装でき、塗料の使用効率が高く、電
着塗装時の溶媒が水であるために火災に対して安全であ
り、また公害対策も有利であるという点で、上記他の塗
装方法に比べ優れた特徴を有する。
に対しても均一に塗装でき、塗料の使用効率が高く、電
着塗装時の溶媒が水であるために火災に対して安全であ
り、また公害対策も有利であるという点で、上記他の塗
装方法に比べ優れた特徴を有する。
【０００４】一般に、電着塗装方法には、アニオン型と
カチオン型がある。そして、その析出機構は現象的には
同一であり、水性電着塗料中に浸漬された金属被塗物を
陽極又は陰極として対極との間に直流電流を流し、電気
泳動現象と水の電界を利用して、電着成分を被塗物表面
に塗膜として析出させる方法である。通常、アニオン型
電着塗装方法では被塗物を陽極とし、一方カチオン型電
着塗装方法では被塗物を陰極として通電させて、被塗物
に塗膜を析出させる。
カチオン型がある。そして、その析出機構は現象的には
同一であり、水性電着塗料中に浸漬された金属被塗物を
陽極又は陰極として対極との間に直流電流を流し、電気
泳動現象と水の電界を利用して、電着成分を被塗物表面
に塗膜として析出させる方法である。通常、アニオン型
電着塗装方法では被塗物を陽極とし、一方カチオン型電
着塗装方法では被塗物を陰極として通電させて、被塗物
に塗膜を析出させる。
【０００５】上記アニオン型及びカチオン型のいずれの
電着塗装方法においても、電着塗装中に供給される電着
槽内のクーロン量と、被塗物に析出する塗膜量（すなわ
ち、電着成分析出量、塗膜厚み）とは相関性があること
が見出されている。また、上記クーロン量と、電着塗装
時に被塗物に流れる電流の電流密度の間にも相関関係が
あることが見出されている。
電着塗装方法においても、電着塗装中に供給される電着
槽内のクーロン量と、被塗物に析出する塗膜量（すなわ
ち、電着成分析出量、塗膜厚み）とは相関性があること
が見出されている。また、上記クーロン量と、電着塗装
時に被塗物に流れる電流の電流密度の間にも相関関係が
あることが見出されている。
【０００６】そこで、電着塗装時に被塗物に流れる電流
を調整することによって、塗膜量を制御することが考え
られるが、実際に被塗物に流れている電流量を、塗装中
に測定することは不可能であるために、塗膜量を制御す
ることは困難であった。
を調整することによって、塗膜量を制御することが考え
られるが、実際に被塗物に流れている電流量を、塗装中
に測定することは不可能であるために、塗膜量を制御す
ることは困難であった。
【０００７】近年、塗膜量を予測して制御する方法が提
案されている。例えば、特開平５−５９５９３号公報の
「電着塗装方法」には、自動車などの被塗物の袋構造部
を想定したミニチュアボックス（模擬袋構造）を、実際
の被塗物と同時に電着塗装を行うことにより、ミニチュ
アボックスの穴の径を変化させ穴面積／袋構造部の内部
面積との比と、電着塗装により形成された袋構造部内面
の塗装膜厚との関係を調べ、この関係より、実際の自動
車などの被塗物の袋構造部内の塗装膜厚を予測する方法
が提案されている。
案されている。例えば、特開平５−５９５９３号公報の
「電着塗装方法」には、自動車などの被塗物の袋構造部
を想定したミニチュアボックス（模擬袋構造）を、実際
の被塗物と同時に電着塗装を行うことにより、ミニチュ
アボックスの穴の径を変化させ穴面積／袋構造部の内部
面積との比と、電着塗装により形成された袋構造部内面
の塗装膜厚との関係を調べ、この関係より、実際の自動
車などの被塗物の袋構造部内の塗装膜厚を予測する方法
が提案されている。
【０００８】また、特開平５−９７９３号公報の「電着
塗装方法及び装置」には、電着槽内の固形物含有量とク
ーロン量とを用いて複数のクーロン効率（ｍｇ／Ｃ）を
演算により求めるとともに、それらのクーロン効率によ
り得られる塗膜膜厚を予め測定しておき、更に互いに異
なるクローン効率を有する２つの電着塗料により形成さ
れる２つの塗膜膜厚ｄ１，ｄ２から予め係数ｋ（ｋ＝ｄ
１／ｄ２）を複数個求める方法が提案されている。この
方法によれば、実際の電着塗装時のクーロン効率と所望
の塗膜膜厚を得るために、係数ｋを求めたのち、この係
数ｋを用いて、目標電圧Ｖ１＝実際の印加電圧Ｖ×ｋの
式より、目標電圧Ｖ１を求めている。
塗装方法及び装置」には、電着槽内の固形物含有量とク
ーロン量とを用いて複数のクーロン効率（ｍｇ／Ｃ）を
演算により求めるとともに、それらのクーロン効率によ
り得られる塗膜膜厚を予め測定しておき、更に互いに異
なるクローン効率を有する２つの電着塗料により形成さ
れる２つの塗膜膜厚ｄ１，ｄ２から予め係数ｋ（ｋ＝ｄ
１／ｄ２）を複数個求める方法が提案されている。この
方法によれば、実際の電着塗装時のクーロン効率と所望
の塗膜膜厚を得るために、係数ｋを求めたのち、この係
数ｋを用いて、目標電圧Ｖ１＝実際の印加電圧Ｖ×ｋの
式より、目標電圧Ｖ１を求めている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−５９５９３号公報の「電着塗装方法」は、主に
電着塗料種、塗装条件などの変更を行った場合や自動車
のモデルチェンジによる袋構造部の変化によって、塗膜
膜厚が変化していないかどうか、塗装された自動車を解
体し塗膜厚みを調べる煩雑さを解消するために、同一条
件で同時に実際の被塗物と模擬構造物とを電着塗装し、
そののち模擬構造物の塗膜膜厚を測定し、この模擬構造
物の塗膜膜厚から実際の被塗物の塗膜膜厚を予測する方
法である。従って、上記方法では、被塗物に所望の塗膜
膜厚を得るための電着塗装条件を得ることはできなかっ
た。
開平５−５９５９３号公報の「電着塗装方法」は、主に
電着塗料種、塗装条件などの変更を行った場合や自動車
のモデルチェンジによる袋構造部の変化によって、塗膜
膜厚が変化していないかどうか、塗装された自動車を解
体し塗膜厚みを調べる煩雑さを解消するために、同一条
件で同時に実際の被塗物と模擬構造物とを電着塗装し、
そののち模擬構造物の塗膜膜厚を測定し、この模擬構造
物の塗膜膜厚から実際の被塗物の塗膜膜厚を予測する方
法である。従って、上記方法では、被塗物に所望の塗膜
膜厚を得るための電着塗装条件を得ることはできなかっ
た。
【００１０】また、上記特開平５−９７９３号公報の
「電着塗装方法及び装置」は、電着槽内のクーロン効率
を求め、更に上述したように異なる電着塗料に対して複
数の係数ｋを求めておく必要があり、作業が煩雑である
とともに、上記目標電圧Ｖ１を求める演算も煩雑であっ
た。更に、どの係数ｋを用いるかにより目標電圧Ｖ１が
異なるため、係数ｋの選択が難しく、その結果、緻密な
塗膜膜厚の制御が困難となるおそれがあった。
「電着塗装方法及び装置」は、電着槽内のクーロン効率
を求め、更に上述したように異なる電着塗料に対して複
数の係数ｋを求めておく必要があり、作業が煩雑である
とともに、上記目標電圧Ｖ１を求める演算も煩雑であっ
た。更に、どの係数ｋを用いるかにより目標電圧Ｖ１が
異なるため、係数ｋの選択が難しく、その結果、緻密な
塗膜膜厚の制御が困難となるおそれがあった。
【００１１】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、試験用被塗物を用いて予備
試験を行い、電着塗装時の印加電圧の経時変化と試験用
被塗物の塗膜量との関係を求め、実際の被塗物への電着
塗装時の塗膜量を予測する電着塗装における塗膜厚み予
測装置及び塗膜厚み予測方法を提供することである。
たものであり、その目的は、試験用被塗物を用いて予備
試験を行い、電着塗装時の印加電圧の経時変化と試験用
被塗物の塗膜量との関係を求め、実際の被塗物への電着
塗装時の塗膜量を予測する電着塗装における塗膜厚み予
測装置及び塗膜厚み予測方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電着塗装における塗膜厚み予測方法は、以
下の特徴を有する。
に、本発明の電着塗装における塗膜厚み予測方法は、以
下の特徴を有する。
【００１３】（１）電着塗料が収容された電着槽内に電
極を配置し、前記電着槽に試験用被塗物を浸漬し、更に
電着塗装時における前記試験用被塗物の電流密度を測定
する電流密度測定器を前記試験用被塗物に装着し、前記
電極と前記試験用被塗物との間に電圧を印加し電着塗装
における塗膜厚み予測方法であって、印加電圧と、その
ときの前記電流密度の経時変化とを計測して、印加電圧
と電流密度の経時変化との関係を求め、電着塗装時にお
ける前記試験用被塗物の単位面積当たりのクーロン量と
前記電着塗料の塗膜量とを測定し、単位面積当たりのク
ーロン量と塗膜量との関係を求め、前記電流密度の経時
変化と単位面積当たりのクーロン量との相関に基づき、
印加電圧の経時変化と電着塗料の予測塗膜量との関係を
求める塗膜厚み予測方法である。
極を配置し、前記電着槽に試験用被塗物を浸漬し、更に
電着塗装時における前記試験用被塗物の電流密度を測定
する電流密度測定器を前記試験用被塗物に装着し、前記
電極と前記試験用被塗物との間に電圧を印加し電着塗装
における塗膜厚み予測方法であって、印加電圧と、その
ときの前記電流密度の経時変化とを計測して、印加電圧
と電流密度の経時変化との関係を求め、電着塗装時にお
ける前記試験用被塗物の単位面積当たりのクーロン量と
前記電着塗料の塗膜量とを測定し、単位面積当たりのク
ーロン量と塗膜量との関係を求め、前記電流密度の経時
変化と単位面積当たりのクーロン量との相関に基づき、
印加電圧の経時変化と電着塗料の予測塗膜量との関係を
求める塗膜厚み予測方法である。
【００１４】上記試験用被塗物の電着塗装予備試験によ
り、実測可能な印加電圧と予測塗膜量との関係を得るこ
とができる。一方、通常、電着塗装では電圧を管理して
行っている。従って、この予備試験により得られた印加
電圧の経時変化と予測塗膜量との関係を用い、実際の被
塗物への電着塗装時の印加電圧を調整することによっ
て、所望の塗膜量を得ることができる。また、実際に調
節可能な印加電圧により塗膜量を管理するため、より緻
密な塗膜量の管理を行うことができる。
り、実測可能な印加電圧と予測塗膜量との関係を得るこ
とができる。一方、通常、電着塗装では電圧を管理して
行っている。従って、この予備試験により得られた印加
電圧の経時変化と予測塗膜量との関係を用い、実際の被
塗物への電着塗装時の印加電圧を調整することによっ
て、所望の塗膜量を得ることができる。また、実際に調
節可能な印加電圧により塗膜量を管理するため、より緻
密な塗膜量の管理を行うことができる。
【００１５】（２）電着塗料が収容された電着槽内に電
極を配置し、前記電着槽に試験用被塗物を浸漬し、更に
電着塗装時における前記試験用被塗物の電流密度を測定
する電流密度測定器を前記試験用被塗物に装着し、前記
電極と前記試験用被塗物との間に電圧を印加し電着塗装
における塗膜厚み予測方法であって、実際に印加した電
圧と、そのときの前記電流密度の経時変化とを計測し、
前記電流密度を印加電圧で除した値に対する前記印加電
圧と印加時間を乗じた電圧・時間積分値の関係を求め、
電着塗装時における前記試験用被塗物の単位面積当たり
のクーロン量と前記電着塗料の塗膜量とを測定し、単位
面積当たりのクーロン量と塗膜量との関係を求め、前記
電流密度を印加電圧で除した値を前記電圧・時間積分値
に乗じて得られた値と単位面積当たりのクーロン量との
相関に基づき、印加電圧の経時変化と電着塗料の予測塗
膜量を求める塗膜厚み予測方法である。
極を配置し、前記電着槽に試験用被塗物を浸漬し、更に
電着塗装時における前記試験用被塗物の電流密度を測定
する電流密度測定器を前記試験用被塗物に装着し、前記
電極と前記試験用被塗物との間に電圧を印加し電着塗装
における塗膜厚み予測方法であって、実際に印加した電
圧と、そのときの前記電流密度の経時変化とを計測し、
前記電流密度を印加電圧で除した値に対する前記印加電
圧と印加時間を乗じた電圧・時間積分値の関係を求め、
電着塗装時における前記試験用被塗物の単位面積当たり
のクーロン量と前記電着塗料の塗膜量とを測定し、単位
面積当たりのクーロン量と塗膜量との関係を求め、前記
電流密度を印加電圧で除した値を前記電圧・時間積分値
に乗じて得られた値と単位面積当たりのクーロン量との
相関に基づき、印加電圧の経時変化と電着塗料の予測塗
膜量を求める塗膜厚み予測方法である。
【００１６】上述の電流密度を印加電圧で除した値を前
記電圧・時間積分値に乗じて得られた値の単位は、単位
面積当たりのクーロン量の単位と同じである。従って、
この乗じて得られた値と塗膜量との関係を求めることが
でき、その結果、印加電圧の経時変化と予測塗膜量との
関係を得ることができる。従って、上述同様、上記予備
試験により求められた印加電圧の経時変化と予測塗膜量
との関係を用いて、実際の被塗物への電着塗装時の印加
電圧を調整して、所望の塗膜量を得ることができる。
記電圧・時間積分値に乗じて得られた値の単位は、単位
面積当たりのクーロン量の単位と同じである。従って、
この乗じて得られた値と塗膜量との関係を求めることが
でき、その結果、印加電圧の経時変化と予測塗膜量との
関係を得ることができる。従って、上述同様、上記予備
試験により求められた印加電圧の経時変化と予測塗膜量
との関係を用いて、実際の被塗物への電着塗装時の印加
電圧を調整して、所望の塗膜量を得ることができる。
【００１７】（３）上記（１）又は（２）に記載の塗膜
厚み予測方法において、前記印加電圧の経時変化と電着
塗料の予測塗膜量との関係は、電着塗料毎に求められ
る。
厚み予測方法において、前記印加電圧の経時変化と電着
塗料の予測塗膜量との関係は、電着塗料毎に求められ
る。
【００１８】電着塗料種が異なる場合、電着塗装時の塗
膜析出量も異なることから、予め実際に被塗物に電着塗
装する際に用いる電着塗料毎に、印加電圧の経時変化と
予測塗膜量との関係を求めておくことが好ましい。これ
により、実際の電着塗装時における被塗物の塗膜量をよ
り正確に予測することができる。
膜析出量も異なることから、予め実際に被塗物に電着塗
装する際に用いる電着塗料毎に、印加電圧の経時変化と
予測塗膜量との関係を求めておくことが好ましい。これ
により、実際の電着塗装時における被塗物の塗膜量をよ
り正確に予測することができる。
【００１９】また、本発明の電着塗装における塗膜厚み
予測装置は、以下の特徴を有する。
予測装置は、以下の特徴を有する。
【００２０】（１）電着塗料が収容された電着槽と、前
記電着槽内に配置された電極と、前記電着槽に浸漬され
た試験用被塗物と、前記電極と前記試験用被塗物との間
に電圧を印加する電源と、前記電源の印加電圧を検出す
る電圧計と、前記試験用被塗物に配置され電着塗装時の
電流密度を測定する電流密度計と、電圧印加時間を測定
するタイマーと、電圧印加時間における印加電圧と電流
密度との経時変化の関係を記憶する第１の記憶装置と、
電着塗装時の前記試験用被塗物における単位面積当たり
のクーロン量を測定するクーロン量測定器と、前記試験
用被塗物における前記単位面積当たりの塗膜量を測定す
る塗膜量測定器と、前記単位面積当たりのクーロン量と
塗膜量との関係を記憶する第２の記憶装置と、前記第１
の記憶装置に記憶されている電流密度の経時変化と前記
第２の記憶装置に記憶されている単位面積当たりのクー
ロン量との相関に基づき、印加電圧の経時変化から前記
電着塗料の予測塗膜量を算出する演算装置と、を有する
塗膜厚み予測装置である。
記電着槽内に配置された電極と、前記電着槽に浸漬され
た試験用被塗物と、前記電極と前記試験用被塗物との間
に電圧を印加する電源と、前記電源の印加電圧を検出す
る電圧計と、前記試験用被塗物に配置され電着塗装時の
電流密度を測定する電流密度計と、電圧印加時間を測定
するタイマーと、電圧印加時間における印加電圧と電流
密度との経時変化の関係を記憶する第１の記憶装置と、
電着塗装時の前記試験用被塗物における単位面積当たり
のクーロン量を測定するクーロン量測定器と、前記試験
用被塗物における前記単位面積当たりの塗膜量を測定す
る塗膜量測定器と、前記単位面積当たりのクーロン量と
塗膜量との関係を記憶する第２の記憶装置と、前記第１
の記憶装置に記憶されている電流密度の経時変化と前記
第２の記憶装置に記憶されている単位面積当たりのクー
ロン量との相関に基づき、印加電圧の経時変化から前記
電着塗料の予測塗膜量を算出する演算装置と、を有する
塗膜厚み予測装置である。
【００２１】上述の構成により、試験用被塗物における
印加電圧の経時変化から予測塗膜量が演算できるため、
実際の被塗物への電着塗装における印加電圧を調整する
ことにより、所望の塗膜量を得ることができ、更に緻密
な塗膜量の管理を行うことができる。
印加電圧の経時変化から予測塗膜量が演算できるため、
実際の被塗物への電着塗装における印加電圧を調整する
ことにより、所望の塗膜量を得ることができ、更に緻密
な塗膜量の管理を行うことができる。
【００２２】（２）上記（１）に記載の塗膜厚み予測装
置において、前記演算装置は、前記電流密度を印加電圧
で除した値に対する前記印加電圧と印加時間を乗じた電
圧・時間積分値の関係を求める第１の演算装置と、前記
電流密度を印加電圧で除した値を前記電圧・時間積分値
に乗じて得られた値と前記第２の記憶装置に記憶されて
いる単位面積当たりのクーロン量との相関に基づき、印
加電圧の経時変化と電着塗料の予測塗膜量との関係を求
める第２の演算装置と、を有する。
置において、前記演算装置は、前記電流密度を印加電圧
で除した値に対する前記印加電圧と印加時間を乗じた電
圧・時間積分値の関係を求める第１の演算装置と、前記
電流密度を印加電圧で除した値を前記電圧・時間積分値
に乗じて得られた値と前記第２の記憶装置に記憶されて
いる単位面積当たりのクーロン量との相関に基づき、印
加電圧の経時変化と電着塗料の予測塗膜量との関係を求
める第２の演算装置と、を有する。
【００２３】上述したように、電流密度を印加電圧で除
した値を前記電圧・時間積分値に乗じて得られた値の単
位は、単位面積当たりのクーロン量の単位と同じであ
る。従って、この乗じて得られた値と塗膜量との関係を
求めることができ、その結果、印加電圧の経時変化と予
測塗膜量との関係を第２の演算装置により求めることが
できる。従って、上記演算装置により得られた印加電圧
の経時変化と予測塗膜量との関係を用いて、実際の被塗
物への電着塗装時の印加電圧を調整して、所望の塗膜量
を得ることができる。
した値を前記電圧・時間積分値に乗じて得られた値の単
位は、単位面積当たりのクーロン量の単位と同じであ
る。従って、この乗じて得られた値と塗膜量との関係を
求めることができ、その結果、印加電圧の経時変化と予
測塗膜量との関係を第２の演算装置により求めることが
できる。従って、上記演算装置により得られた印加電圧
の経時変化と予測塗膜量との関係を用いて、実際の被塗
物への電着塗装時の印加電圧を調整して、所望の塗膜量
を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
説明する。
説明する。
【００２５】図１には、本実施の形態の電着塗装におけ
る塗膜厚みの予測装置の構成の一例が示されている。
る塗膜厚みの予測装置の構成の一例が示されている。
【００２６】塗膜厚みの予測装置１０の電着槽１２内に
は、電着塗料１４が収容され、電着塗料１４に浸漬する
ように、電極１６と試験用被塗物１８とが配置されてい
る。そして、電極１６と試験用被塗物１８との間に電圧
を印加する電源２２が設けられ、更に電源２２から印加
される電圧を測定する電圧計２４が、電極１６と試験用
被塗物１８と電源２２とからなる回路内に配置されてい
る。また、試験用被塗物１８には、試験用被塗物１８に
流れる電流の電流密度を測定する電流密度計２０が装着
されている。
は、電着塗料１４が収容され、電着塗料１４に浸漬する
ように、電極１６と試験用被塗物１８とが配置されてい
る。そして、電極１６と試験用被塗物１８との間に電圧
を印加する電源２２が設けられ、更に電源２２から印加
される電圧を測定する電圧計２４が、電極１６と試験用
被塗物１８と電源２２とからなる回路内に配置されてい
る。また、試験用被塗物１８には、試験用被塗物１８に
流れる電流の電流密度を測定する電流密度計２０が装着
されている。
【００２７】また、電着塗装がアニオン型電着である場
合には、試験用被塗物１８は陽極として、一方カチオン
型である場合には、試験用被塗物１８は陰極として通電
させる。これにより、試験用被塗物１８に塗膜３０が析
出形成される。
合には、試験用被塗物１８は陽極として、一方カチオン
型である場合には、試験用被塗物１８は陰極として通電
させる。これにより、試験用被塗物１８に塗膜３０が析
出形成される。
【００２８】更に、上述の塗膜厚み予測装置１０におい
て、電流密時計２０に替えクーロン量測定器を装着し
て、電着予備試験を行うことによって、単位面積当たり
のクーロン量をクーロン量測定器で測定するとともに、
そのときの析出する塗膜の塗膜量を塗膜量測定器により
測定する。なお、本実施の形態では、電着塗料において
塗膜量と塗膜厚みとは相関関係があることから、塗膜量
を例に取って以下説明する。
て、電流密時計２０に替えクーロン量測定器を装着し
て、電着予備試験を行うことによって、単位面積当たり
のクーロン量をクーロン量測定器で測定するとともに、
そのときの析出する塗膜の塗膜量を塗膜量測定器により
測定する。なお、本実施の形態では、電着塗料において
塗膜量と塗膜厚みとは相関関係があることから、塗膜量
を例に取って以下説明する。
【００２９】更に詳説すると、図２に示すように、本実
施の形態の装置において、電流密時計２０と電圧計２４
と電圧印加時間を測定するタイマー２６とからの出力
は、第１の記憶装置３４に送られ、第１の記憶装置３４
は、電圧印加時間における印加電圧と電流密度との経時
変化とを関連づけて記憶する。また、上述したクーロン
量測定器２８と塗膜量測定器３２とからの出力は、第２
の記憶装置３６に送信され、第２の記憶装置３６は、単
位面積当たりのクローン量と塗膜量とを関連付けて記憶
する。更に、第１の記憶装置３４に記憶された電圧印加
時間における印加電圧と電流密度との経時変化の情報
は、演算装置４０内の第１の演算装置４２に出力され、
第１の演算装置４２は、上記情報に基づき、電流密度を
印加電圧で除した値（以下「塗膜電気抵抗値の逆数」と
いう）と、印加電圧に印加時間を乗じた電圧・時間積分
値とを求め、両者の関係を求める。また、第２の演算装
置４４は、第１の演算装置４２から出力される塗膜電気
抵抗値の逆数と電圧・時間積分値とを乗じた値が、第２
の記憶装置３６に記憶されている単位面クーロン量と相
関性を有することから、その相関性に基づき、印加電圧
の経時変化と塗膜量との関係を求める。
施の形態の装置において、電流密時計２０と電圧計２４
と電圧印加時間を測定するタイマー２６とからの出力
は、第１の記憶装置３４に送られ、第１の記憶装置３４
は、電圧印加時間における印加電圧と電流密度との経時
変化とを関連づけて記憶する。また、上述したクーロン
量測定器２８と塗膜量測定器３２とからの出力は、第２
の記憶装置３６に送信され、第２の記憶装置３６は、単
位面積当たりのクローン量と塗膜量とを関連付けて記憶
する。更に、第１の記憶装置３４に記憶された電圧印加
時間における印加電圧と電流密度との経時変化の情報
は、演算装置４０内の第１の演算装置４２に出力され、
第１の演算装置４２は、上記情報に基づき、電流密度を
印加電圧で除した値（以下「塗膜電気抵抗値の逆数」と
いう）と、印加電圧に印加時間を乗じた電圧・時間積分
値とを求め、両者の関係を求める。また、第２の演算装
置４４は、第１の演算装置４２から出力される塗膜電気
抵抗値の逆数と電圧・時間積分値とを乗じた値が、第２
の記憶装置３６に記憶されている単位面クーロン量と相
関性を有することから、その相関性に基づき、印加電圧
の経時変化と塗膜量との関係を求める。
【００３０】これにより、実測可能な印加電圧に基づい
て、被塗物に対する塗膜量を予測することができる。
て、被塗物に対する塗膜量を予測することができる。
【００３１】更に、電着塗料により電着塗装時の塗膜析
出度合いが異なるため、電着塗装を行う電着塗料毎に、
上記装置により印加電圧の経時変化と予想塗膜量との関
係を求めておくのが好ましい。また、被塗物の材質によ
って電着塗装時の塗膜析出度合いが異なるため、実際に
電着塗装を行う被塗物と同一の材質の試験用被塗物を用
いて予備電着塗装試験を行うことが好ましい。
出度合いが異なるため、電着塗装を行う電着塗料毎に、
上記装置により印加電圧の経時変化と予想塗膜量との関
係を求めておくのが好ましい。また、被塗物の材質によ
って電着塗装時の塗膜析出度合いが異なるため、実際に
電着塗装を行う被塗物と同一の材質の試験用被塗物を用
いて予備電着塗装試験を行うことが好ましい。
【００３２】次に、本実施の形態の電着塗装における塗
膜厚みの予想方法について、図１〜図５を用いて説明す
る。なお、図３〜図５において、矢印方向に向かってグ
ラフの軸の値は大きくなっている。
膜厚みの予想方法について、図１〜図５を用いて説明す
る。なお、図３〜図５において、矢印方向に向かってグ
ラフの軸の値は大きくなっている。
【００３３】まず、図１の装置１０を用いて、図３に示
すように、電圧計２４で計測しながら、一定電圧におけ
る電流密度の経時変化を電流密度計２０により測定し、
更に上記タイマー２６を用いて印加時間を計測して、複
数電圧における電流密度の経時変化を測定しておく。こ
こで、図３において、例えばＡ電圧は２５０Ｖ、Ｂ電圧
は１００Ｖ、Ｃ電圧は５０Ｖの順で電圧が低くなってい
る。また、電着塗装では、塗料粒子の析出と同時に水素
ガス（カチオン型電着の場合）又は酸素ガス（アニオン
型電着の場合）が発生するため、電圧印加初期では、塗
膜内にこれらのガスの流通路が点在しており、電流が流
れやすい。従って、図３のように、電圧が高いほど初期
の電流密度は高い。一方、電着塗料の析出が促進される
にしたがって、塗膜厚みが増大するとともに、ガスの流
通路内への析出も促進されるため、ガスの流通路の径が
小さくなる。その結果、ガスの放出が困難になり、電極
反応が阻害され塗膜電気抵抗が増大することによって、
ジュール熱により析出塗膜中の電着塗料が融合し流通路
を塞ぐため、連続膜を形成するができる。このように、
電圧印加時間が経過するにしたがって、電極反応が阻害
されるため、図３に示すように、電流密度が低くなって
いく。
すように、電圧計２４で計測しながら、一定電圧におけ
る電流密度の経時変化を電流密度計２０により測定し、
更に上記タイマー２６を用いて印加時間を計測して、複
数電圧における電流密度の経時変化を測定しておく。こ
こで、図３において、例えばＡ電圧は２５０Ｖ、Ｂ電圧
は１００Ｖ、Ｃ電圧は５０Ｖの順で電圧が低くなってい
る。また、電着塗装では、塗料粒子の析出と同時に水素
ガス（カチオン型電着の場合）又は酸素ガス（アニオン
型電着の場合）が発生するため、電圧印加初期では、塗
膜内にこれらのガスの流通路が点在しており、電流が流
れやすい。従って、図３のように、電圧が高いほど初期
の電流密度は高い。一方、電着塗料の析出が促進される
にしたがって、塗膜厚みが増大するとともに、ガスの流
通路内への析出も促進されるため、ガスの流通路の径が
小さくなる。その結果、ガスの放出が困難になり、電極
反応が阻害され塗膜電気抵抗が増大することによって、
ジュール熱により析出塗膜中の電着塗料が融合し流通路
を塞ぐため、連続膜を形成するができる。このように、
電圧印加時間が経過するにしたがって、電極反応が阻害
されるため、図３に示すように、電流密度が低くなって
いく。
【００３４】次に、図３に示す複数の電圧における電流
密度の経時変化に基づき、図４に示すように、［電流密
度／印加電圧］（すなわち、塗膜電気抵抗値の逆数）に
対する［電圧・時間積分値］との関係を求める。この関
係は、電着塗料固有のマスターカーブとして表される。
通常、電着塗装の予備試験では、例えば被塗物１４０ｃ
ｍ2の一枚板を試験用被塗物として用いるため、本実施
の形態では、電流密度の単位を［Ａ／ｍｍ2］と表すこ
ととする。また、電圧の単位は［Ｖ］、印加時間は、秒
［ｓ］で表すこととする。
密度の経時変化に基づき、図４に示すように、［電流密
度／印加電圧］（すなわち、塗膜電気抵抗値の逆数）に
対する［電圧・時間積分値］との関係を求める。この関
係は、電着塗料固有のマスターカーブとして表される。
通常、電着塗装の予備試験では、例えば被塗物１４０ｃ
ｍ2の一枚板を試験用被塗物として用いるため、本実施
の形態では、電流密度の単位を［Ａ／ｍｍ2］と表すこ
ととする。また、電圧の単位は［Ｖ］、印加時間は、秒
［ｓ］で表すこととする。
【００３５】従って、図４に示す［電流密度／印加電
圧］の単位は「Ａ／ｍｍ2・Ｖ」となり、［電圧・時間
積分値］の単位は「Ｖ・ｓ」となる。この［電流密度／
印加電圧］の値に［電圧・時間積分値］を乗ずると、そ
の単位は「Ａ・ｓ／ｍｍ2」となる。一方、「Ａ・ｓ」
が「Ｃ」（クーロン）であることから、上記「Ａ・ｓ／
ｍｍ2」の単位は、後述する［単位面積当たりのクーロ
ン量］の単位「Ｃ／ｍｍ2」に相当する。
圧］の単位は「Ａ／ｍｍ2・Ｖ」となり、［電圧・時間
積分値］の単位は「Ｖ・ｓ」となる。この［電流密度／
印加電圧］の値に［電圧・時間積分値］を乗ずると、そ
の単位は「Ａ・ｓ／ｍｍ2」となる。一方、「Ａ・ｓ」
が「Ｃ」（クーロン）であることから、上記「Ａ・ｓ／
ｍｍ2」の単位は、後述する［単位面積当たりのクーロ
ン量］の単位「Ｃ／ｍｍ2」に相当する。
【００３６】更に、図１の装置１０の電流密度計２０に
替えてクーロン量測定器２８を用いて、更に塗膜量を塗
膜量測定器３２により計測して、図５に示すような［単
位面積当たりのクーロン量］と［塗膜量］との関係を求
めておく。
替えてクーロン量測定器２８を用いて、更に塗膜量を塗
膜量測定器３２により計測して、図５に示すような［単
位面積当たりのクーロン量］と［塗膜量］との関係を求
めておく。
【００３７】そして、上述した［電流密度／印加電圧］
に［電圧・時間積分値］を乗じた値と、［単位面積当た
りのクーロン量］との相関に基づき、図４，５より、
［電流密度／印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じ
た値と［塗膜量］（単位：ｍｇ）との関係が求められ、
この関係に基づき、所望の塗膜量に対して、図４に示す
マスターカーブ上のいくつかの点が選択される。この選
択されたいくつかの点に対して印加する電圧値を決める
ことによって、図３のグラフに基づき、電圧印加時間を
求めることができる。これらより、電着塗装における印
加電圧の経時変化と塗膜量との関係を求めることができ
る。
に［電圧・時間積分値］を乗じた値と、［単位面積当た
りのクーロン量］との相関に基づき、図４，５より、
［電流密度／印加電圧］に［電圧・時間積分値］を乗じ
た値と［塗膜量］（単位：ｍｇ）との関係が求められ、
この関係に基づき、所望の塗膜量に対して、図４に示す
マスターカーブ上のいくつかの点が選択される。この選
択されたいくつかの点に対して印加する電圧値を決める
ことによって、図３のグラフに基づき、電圧印加時間を
求めることができる。これらより、電着塗装における印
加電圧の経時変化と塗膜量との関係を求めることができ
る。
【００３８】このように、本実施の形態の塗膜厚みの予
測方法によれば、実測可能な印加電圧に基づいて、塗膜
量を予測し、実際の被塗物への塗膜量を緻密に制御する
ことができる。
測方法によれば、実測可能な印加電圧に基づいて、塗膜
量を予測し、実際の被塗物への塗膜量を緻密に制御する
ことができる。
【００３９】
【発明の効果】以上の通り、本発明の塗膜厚み予測装置
及び予測方法によれば、実測可能な印加電圧を用いて、
試験用被塗物により予め電着塗装時の印加電圧の経時変
化と塗膜量との関係を求めているので、実際の被塗物に
対する電着塗装時の印加させる電圧における塗膜量を予
測することができる。これにより、より精度の高い塗膜
量、すなわち塗膜厚みの制御を行うことができる。
及び予測方法によれば、実測可能な印加電圧を用いて、
試験用被塗物により予め電着塗装時の印加電圧の経時変
化と塗膜量との関係を求めているので、実際の被塗物に
対する電着塗装時の印加させる電圧における塗膜量を予
測することができる。これにより、より精度の高い塗膜
量、すなわち塗膜厚みの制御を行うことができる。
【図１】 本発明の電着塗装における塗膜厚み予測装置
の構造の概略を示す模式図である。
の構造の概略を示す模式図である。
【図２】 本発明における塗膜厚み予測装置の処理回路
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図３】 電着塗装において印加電圧一定条件下での電
圧印加時間と電流密度との関係を示す図である。
圧印加時間と電流密度との関係を示す図である。
【図４】 電圧・時間積分値と電流密度／印加電圧との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図５】 電着塗装時の単位面積当たりのクーロン量と
塗膜量との関係を示す図である。
塗膜量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０ 塗膜厚みの予測装置、１２ 電着槽、１４ 電着
塗料、１６ 電極、１８ 試験用被塗物、２０ 電流密
度計、２２ 電源、２４ 電圧計、２６ タイマー、２
８ クーロン量測定器、３０ 塗膜、３２ 塗膜量測定
器、３４ 第１の記憶装置、３６ 第２の記憶装置、４
０ 演算装置、４２ 第１の演算装置、４４ 第２の演
算装置。
塗料、１６ 電極、１８ 試験用被塗物、２０ 電流密
度計、２２ 電源、２４ 電圧計、２６ タイマー、２
８ クーロン量測定器、３０ 塗膜、３２ 塗膜量測定
器、３４ 第１の記憶装置、３６ 第２の記憶装置、４
０ 演算装置、４２ 第１の演算装置、４４ 第２の演
算装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石鍋 雅夫
愛知県名古屋市東区東桜１丁目３番10号
東桜第一ビル 株式会社トヨタシステムリ
サーチ内
(72)発明者 古川 秀範
愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番
地 関西ペイント株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 電着塗料が収容された電着槽内に電極を
配置し、前記電着槽に試験用被塗物を浸漬し、更に電着
塗装時における前記試験用被塗物の電流密度を測定する
電流密度測定器を前記試験用被塗物に装着し、前記電極
と前記試験用被塗物との間に電圧を印加し電着塗装にお
ける塗膜厚み予測方法であって、 印加電圧と、そのときの前記電流密度の経時変化とを計
測して、印加電圧と電流密度の経時変化との関係を求
め、 電着塗装時における前記試験用被塗物の単位面積当たり
のクーロン量と前記電着塗料の塗膜量とを測定し、単位
面積当たりのクーロン量と塗膜量との関係を求め、 前記電流密度の経時変化と単位面積当たりのクーロン量
との相関に基づき、印加電圧の経時変化から電着塗料の
予測塗膜量との関係を求めることを特徴とする塗膜厚み
予測方法。 - 【請求項２】 電着塗料が収容された電着槽内に電極を
配置し、前記電着槽に試験用被塗物を浸漬し、更に電着
塗装時における前記試験用被塗物の電流密度を測定する
電流密度測定器を前記試験用被塗物に装着し、前記電極
と前記試験用被塗物との間に電圧を印加し電着塗装にお
ける塗膜厚み予測方法であって、 実際に印加した電圧と、そのときの前記電流密度の経時
変化とを計測し、 前記電流密度を印加電圧で除した値に対する前記印加電
圧と印加時間を乗じた電圧・時間積分値の関係を求め、 電着塗装時における前記試験用被塗物の単位面積当たり
のクーロン量と前記電着塗料の塗膜量とを測定し、単位
面積当たりのクーロン量と塗膜量との関係を求め、 前記電流密度を印加電圧で除した値を前記電圧・時間積
分値に乗じて得られた値と単位面積当たりのクーロン量
との相関に基づき、印加電圧の経時変化から電着塗料の
予測塗膜量を求めることを特徴とする塗膜厚み予測方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の塗膜厚み
予測方法において、 前記印加電圧の経時変化から電着塗料の予測塗膜量との
関係は、電着塗料毎に求めて適用することを特徴とする
塗膜厚み予測方法。 - 【請求項４】 電着塗料が収容された電着槽と、 前記電着槽内に配置された電極と、 前記電着槽に浸漬された試験用被塗物と、 前記電極と前記試験用被塗物との間に電圧を印加する電
源と、 前記電源の印加電圧を検出する電圧計と、 前記試験用被塗物に配置され電着塗装時の電流密度を測
定する電流密度計と、 電圧印加時間を測定するタイマーと、 電圧印加時間における印加電圧と電流密度との経時変化
の関係を記憶する第１の記憶装置と、 電着塗装時の前記試験用被塗物における単位面積当たり
のクーロン量を測定するクーロン量測定器と、 前記試験用被塗物における前記単位面積当たりの塗膜量
を測定する塗膜量測定器と、 前記単位面積当たりのクーロン量と塗膜量との関係を記
憶する第２の記憶装置と、 前記第１の記憶装置に記憶されている電流密度の経時変
化と前記第２の記憶装置に記憶されている単位面積当た
りのクーロン量との相関に基づき、印加電圧の経時変化
から前記電着塗料の予測塗膜量を算出する演算装置と、 を有することを特徴とする塗膜厚み予測装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の塗膜厚み予測装置にお
いて、 前記演算装置は、前記電流密度を印加電圧で除した値に
対する前記印加電圧と印加時間を乗じた電圧・時間積分
値の関係を求める第１の演算装置と、 前記電流密度を印加電圧で除した値を前記電圧・時間積
分値に乗じて得られた値と前記第２の記憶装置に記憶さ
れている単位面積当たりのクーロン量との相関に基づ
き、印加電圧の経時変化と電着塗料の予測塗膜量との関
係を求める第２の演算装置と、 を有することを特徴とする塗膜厚み予測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195063A JP5001492B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195063A JP5001492B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003013288A true JP2003013288A (ja) | 2003-01-15 |
| JP5001492B2 JP5001492B2 (ja) | 2012-08-15 |
Family
ID=19033100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001195063A Expired - Fee Related JP5001492B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 電着塗装における塗膜厚み予測装置及び塗膜厚み予測方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5001492B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100986388B1 (ko) | 2008-08-05 | 2010-10-08 | 기아자동차주식회사 | 전착도료의 전착성능 평가 방법 |
| KR101435273B1 (ko) | 2012-09-27 | 2014-09-25 | 현대제철 주식회사 | 차량 내부 도장성 평가용 지그 |
| KR101459874B1 (ko) * | 2013-02-05 | 2014-11-07 | 현대자동차주식회사 | 전착도료의 침투성 평가방법 |
| CN111886506A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-11-03 | 赫姆霍兹-森德拉姆德雷斯顿-罗森多夫研究中心 | 用于持续确定薄膜的电阻张量的所有分量的方法 |
| US20220278463A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| CN116770395A (zh) * | 2023-08-22 | 2023-09-19 | 深圳市互成自动化设备有限公司 | 一种电泳喷粉涂装质量监测方法及系统 |
| US12009606B2 (en) | 2023-06-30 | 2024-06-11 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001195063A patent/JP5001492B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| KR101435273B1 (ko) | 2012-09-27 | 2014-09-25 | 현대제철 주식회사 | 차량 내부 도장성 평가용 지그 |
| KR101459874B1 (ko) * | 2013-02-05 | 2014-11-07 | 현대자동차주식회사 | 전착도료의 침투성 평가방법 |
| CN111886506A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-11-03 | 赫姆霍兹-森德拉姆德雷斯顿-罗森多夫研究中心 | 用于持续确定薄膜的电阻张量的所有分量的方法 |
| US11824280B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-11-21 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11791557B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-10-17 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11664594B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-05-30 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11670855B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-06-06 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11695209B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-07-04 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11721900B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-08-08 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11742579B2 (en) * | 2021-02-24 | 2023-08-29 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11742578B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-08-29 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
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| US11784412B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-10-10 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US20220278735A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
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| US11817636B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-11-14 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US20220278463A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
| US11824279B2 (en) | 2021-02-24 | 2023-11-21 | Bluehalo, Llc | System and method for a digitally beamformed phased array feed |
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