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Title:
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ABRASION PROPERTIES OF A COATED FLAT PRODUCT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/039685
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for determining the abrasion properties of a coated flat product (2), preferably a metal flat product, such as a galvanized steel flat product, is presented and described. In order to be able to characterize the abrasion properties of a coated flat product with greater objectivity, greater authority and greater reproducibility, a corresponding method is proposed, a method in which an adhesive strip (7) is adhesively attached to the coating of the flat product (2), in which the flat product (2) is bent in the region provided with the adhesive strip (7), or to be provided with the adhesive strip (7), in which, after the bending, the adhesive strip (7) is pulled off together with abrasive matter of the coating that is attached to the adhesive strip (7), in which grey-scale values of the adhesive strip (7) are determined transversely to the width of the abrasion in a stripwise manner, and in which, on the basis of the grey-scale values determined in a stripwise manner, the grey-scale width (B) is determined as the width of the abrasion and/or the representative grey-scale value (RG) is determined as the representative grey-scale value of the grey-scale values determined strip by strip.

Inventors:
SCHWANKE HEINZ-GÜNTHER (DE)
HUEPER THOMAS (DE)
URAN KLAUS (DE)
YANIK ROBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/069407
Publication Date:
March 26, 2015
Filing Date:
September 18, 2013
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL AG (DE)
International Classes:
G01N19/04
Domestic Patent References:
WO1996027977A11996-09-12
WO2004063410A12004-07-29
Foreign References:
JP2011127216A2011-06-30
KR20070003366A2007-01-05
US20080083477A12008-04-10
DE102011010315A12012-08-09
CA2006756C1994-06-07
JP2000064013A2000-02-29
KR20120074144A2012-07-05
DE20010467U12000-09-21
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

Verfahren zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten

Flachprodukts (2), vorzugsweise Metallflachprodukt, verzinktes

Stahlflachprodukt, bei dem ein Klebestreifen (7) auf die Beschichtung des

Flachprodukts (2) aufgeklebt wird, bei dem das Flachprodukt (2) in dem mit dem Klebestreifen (7) versehenen oder mit dem Klebestreifen (7) zu versehenen Bereich gebogen wird, bei dem der Klebestreifen (7) nach dem Biegen zusammen mit am Klebestreifen (7) haftendem Abrieb der Beschichtung abgezogen wird, bei dem streifenweise quer zur Breite des eine Abriebspur bildenden Abriebs die Grauwerte des Klebestreifens (7) bestimmt werden, bei dem anhand der streifenweise bestimmten Grauwerte die Graubreite (B) als die Breite der

Abriebspur und/oder der repräsentative Grauwert (RG) als der repräsentative Grauwert der Abriebspur ermittelt wird.

Verfahren nach Anspruch 1,

bei dem aus den bestimmten Grauwerten der Streifen ein Grauwerteverlauf (10) in der Richtung der Breite der Abriebspur erstellt wird und bei dem anhand des Grauwerteverlaufs (10) die Graubreite (B) als die Breite des Grauwerteverlaufs und/oder der repräsentative Grauwert (RG) als der repräsentative Grauwert des Grauwerteverlaufs ermittelt wird.

Verfahren nach Anspruch 2,

bei dem anhand des Grauwerteverlaufs (10) die Graubreite (B) als die Breite des einen Grenzgrauwert (G) übersteigenden Grauwerteverlaufs (10) und/oder der repräsentative Grauwert (RG) als der repräsentative Grauwert aller den

Grenzgrauwert (G) übersteigenden Grauwerte ermittelt wird. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,

bei dem der Grenzgrauwert (G), vorzugsweise automatisch, anhand des

Grauwerteverlaufs (10), vorzugsweise der Gradienten des Grauwerteverlaufs (10), festgelegt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

bei dem für jeden Streifen ein mittlerer oder integraler Streifengrauwert bestimmt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

bei dem die streifenweise Bestimmung der Grauwerte photometrisch,

vorzugsweise durch eine Bildverarbeitungseinrichtung, erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 6,

bei dem wenigstens eine, vorzugsweise digitalisierte, Aufnahme von dem

Klebestreifen 7 erzeugt wird und bei dem die Grauwerte auf Basis der wenigstens einen Aufnahme bestimmt werden.

Verfahren nach Anspruch 7,

bei dem mehrere Aufnahmen von dem Klebestreifen 7 erzeugt und zur Erhöhung der Tiefenschärfe zu einer neuen Darstellung 9 überlagert werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

bei dem der Klebestreifen (7) zur Bestimmung von Grauwerten streifenweise quer zur Breite der Abriebspur gescannt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

bei dem die Grauwerte von wenigstens 20 Streifen, vorzugsweise wenigstens 50 Streifen, insbesondere wenigstens 100 Streifen quer zur Breite der Abriebspur bestimmt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

bei dem der Grenzgrauwert (G) 10% - 40%, vorzugsweise 15% - 35%, insbesondere 20% - 30% des Wertebereichs vom minimalen Grauwert bis zum maximalen Grauwert beträgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

bei dem für das beschichtete Flachprodukt (2) die Graubreite (B) und/oder der repräsentative Grauwert, insbesondere für wenigstens einen Grenzgrauwert (G), in Anhängigkeit des Eisengehalts der Beschichtung aufgenommen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12,

bei dem basierend auf der bestimmten Anhängigkeit von Graubreite (B) und/oder repräsentativem Grauwert (RG) zu Eisengehalt, insbesondere für wenigstes einen Grenzgrauwert (G), sowie der ermittelten Graubreite (B) und/oder des repräsentativen Grauwerts (RG) ein Eisengehalt bestimmt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,

bei dem basierend auf der bestimmten Anhängigkeit von Graubreite (B) und/oder repräsentativem Grauwert (RG) zu Eisengehalt für unterschiedliche Grenzgrauwerte (G) ein Grenzgrauwert (G) für die Bestimmung der Graubreite (B) und/oder des repräsentativen Grauwerts (RG) festgelegt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12 bis 14,

bei dem für bestimmte beschichtete Flachprodukte (2), für die die Graubreite (B) und/oder der repräsentative Grauwert (RG) bestimmt wird, zusätzlich der Eisengehalt der Beschichtung bestimmt wird und bei dem basierend auf der bestimmten Anhängigkeit von Graubreite (B) und/oder repräsentativem

Grauwert (RG) zu Eisengehalt, insbesondere für wenigstens einen Grenzgrauwert (G), sowie der zusätzlich bestimmten Wertepaare von Eisengehalt einerseits und Graubreite (B) und/oder repräsentativem Grauwert (RG) andererseits eine Kenngröße für die Korrelation der zusätzlich bestimmten Wertepaare mit der bestimmten Abhängigkeit von Graubreite (B) und/oder repräsentativem Grauwert (RG) zu Eisengehalt bestimmt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15,

bei dem die Kenngröße für die Korrelation zum Zwecke der Qualitätssicherung hinsichtlich der Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts (2) verwendet wird und, vorzugsweise, bei dem zum Zwecke der Qualitätssicherung die Kenngröße mit einem vorgegebenen

Kenngrößengrenzwert verglichen wird.

17. Vorrichtung (26) zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts (2), vorzugsweise nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

eine Erfassungseinheit (26), insbesondere Bildverarbeitungseinrichtung, zur streifenweisen Bestimmung von Grauwerten eines Klebestreifens (7) und/oder einer Darstellung (9) eines Klebestreifens (7) quer zur Breite von auf dem Klebestreifen (7) haftendem eine Abriebspur bildendem Abrieb vorgesehen ist und dass ein Ermittlungsmittel (30) zur Ermittlung der Graubreite (B) als die Breite der Abriebspur und/oder des repräsentativen Grauwerts (RG) der Abriebspur anhand der streifenweise bestimmten Grauwerte vorgesehen ist.

Vorrichtung nach Anspruch 17,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

ein Erstellungsmittel (28) zur Erstellung eines Grauwerteverlaufs (10) anhand der streifenweise bestimmten Grauwerte und ein Ermittlungsmittel (30) zur Ermittlung der Graubreite (B) und/oder des repräsentativen Grauwerts (RG) anhand der Grauwerteverteilung (10) vorgesehen sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

ein Grenzwertbestimmungsmittel (29) zur Bestimmung eines Grenzgrauwerts (G) anhand des Grauwerteverlaufs (10), vorzugsweise der Gradienten des Grauwerteverlaufs (10), vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

wenigstens eine Digitalkamera (23) zur Aufnahme wenigstens einer, vorzugsweise digitalisierten, Aufnahme von dem Klebestreifen (7) vorgesehen ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts, vorzugsweise Metallflachprodukt, insbesondere verzinktes Stahlflachprodukt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines solchen beschichteten Flachprodukts.

Eine für viele Anwendungen wesentliche Eigenschaft von beschichteten

Flachprodukten ist die Abriebfestigkeit der Beschichtung. Daher werden bei der Herstellung entsprechender Flachprodukte hohe Anforderungen an die

Abriebneignung der Beschichtung gestellt. Unter beschichteten Flachprodukten werden insbesondere Metall-, Stahl-, Leichtmetall- oder Verbundflachprodukte verstanden, wobei diese beispielsweise als Band, Blech, Zuschnitt oder Platine vorliegen können. Weiter vorzugsweise kann es sich bei diesen Produkten um warm- oder kaltgewalzte Produkte handeln. Hinsichtlich der Beschichtung kommen beispielsweise Zinkbeschichtungen in Frage, die durch Feuerverzinken oder eine elektrolytische Verzinkung etwa eines Stahlflachprodukts bereitgestellt werden können. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Beschichtungen von entsprechenden

Flachprodukten besteht zum Zwecke der Qualitätssicherung ein hohes Interesse, die Abriebeigenschaften reproduzierbar und quantifizierbar bestimmen zu können. Bei ganvannealed beschichteten Stahlbänder, die sowohl verzinkt (galvanized) als auch geglüht (annealed) sind, kommen beispielsweise in der Automobilindustrie etwa als Außenhautteile, Verstärkungen oder Innenteile zum Einsatz und müssen daher hohe Oberflächenanforderungen erfüllen. Dabei kann das sogenannte Powdering problematisch sein, das eine Art des Abriebs der Zinkbeschichtung beim Umformen beschreibt, bei dem Partikel der Beschichtung ausbrechen. Davon wird typischerweise das Flaking unterschieden, bei dem es sich um ein flächiges Ablösen der Beschichtung handelt. Die Neigung eines beschichteten Flachprodukts zum Powdering kann mit dem sogenannten Klebestreifenbiegetest abgeschätzt werden. Dabei wird ein Klebestreifen auf eine Werkstückprobe aufgeklebt und diese im Bereich des Klebestreifens stark gebogen, wobei es regelmäßig zu einem Powdering kommt. Die ausgebrochenen Partikel der Beschichtung bleiben an dem Klebestreifen haften, der nach dem Biegen, meist erst nach einem Zurückbiegen (Plätten) in den Ausgangszustand, abgezogen wird. Anschließend wird der Klebestreifen auf einen weißen Untergrund geklebt, so dass sich die Partikel der Beschichtung als grauer Belag abzeichnen. Wenn die

Biegung entlang einer Biegelinie erfolgt ist, liegen die ausgebrochenen Partikel ebenfalls in Form einer Linie vor. Der Grad des Powdering wird anhand der

Schwärzung der Linie durch die Partikel der Beschichtung oder anhand der Breite der Linie aus Partikeln der Beschichtung bestimmt. Da die Schwärzung in einer Richtung quer zur Biegelinie variiert und zu den Rändern langsam ausläuft, ist die Bestimmung der Schwärzung oder der Breite der Linie in hohem Maße subjektiv. Des Weiteren sind Verfahren wie der Doppel-Olsen-Test, der Näpfchenziehversuch, der Hutprofiltest oder der Streifenziehversuch bekannt. Diese Verfahren führen jedoch ebenfalls nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen, da diese insgesamt wenig reproduzierbar sind. Zudem können die prüfbaren Flachprodukte hinsichtlich ihrer Dicke und Festigkeit beschränkt sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts objektiver, aussagekräftiger und reproduzierbarer charakterisiert werden können. Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, bei dem ein

Klebestreifen auf die Beschichtung des Flachprodukts aufgeklebt wird, bei dem das Flachprodukt in dem mit dem Klebestreifen versehenen oder mit dem Klebestreifen zu versehenen Bereich gebogen wird, bei dem der Klebestreifen nach dem Biegen zusammen mit am Klebestreifen haftendem Abrieb der Beschichtung abgezogen wird, bei dem streifenweise quer zur Breite des eine Abriebspur bildenden Abriebs die Grauwerte des Klebestreifens bestimmt werden, bei dem anhand der streifenweise bestimmten Grauwerte die Graubreite als die Breite der Abriebspur und/oder der repräsentative Grauwert der Abriebspur ermittelt wird.

Zudem ist die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14 dadurch gelöst, dass eine Erfassungseinheit, insbesondere

Bildverarbeitungseinrichtung, zur streifenweisen Bestimmung von Grauwerten eines Klebestreifens und/oder einer Darstellung eines Klebestreifens quer zur Breite von auf dem Klebestreifen haftendem eine Abriebspur bildendem Abrieb vorgesehen ist und dass ein Ermittlungsmittel zur Ermittlung der Graubreite als die Breite der Abriebspur und/oder des repräsentativen Grauwerts der Abriebspur anhand der streifenweise bestimmten Grauwerte vorgesehen ist. Bevorzugt wird der Klebestreifen vor dem Biegen auf das Flachprodukt geklebt, dies kann aber auch erst nachträglich erfolgen, wobei jedoch die Gefahr größer ist, dass nicht aller Abrief der Analyse unterzogen wird, weil dieser vom Klebestreifen nicht vollständig aufgenommen wird. Bevorzugt kann das Flachprodukt nach dem Biegen geplättet und somit wieder im Wesentlichen in den Ausgangszustand zurückgebogen werden. Der Abrieb wird so besser freigegeben. Der Klebestreifen sollte aber bereits vor dem Plätten aufgebracht werden.

Gemäß der Erfindung wird also der Klebestreifen bzw. die längliche Spur des an dem Klebestreifen anhaftenden Abriebs streifenweise und nicht insgesamt untersucht. Zudem erfolgt die streifenweise Untersuchung quer zur Breite der Abriebspur. Somit werden viele Einzelwerte hinsichtlich des Grauwerts quer zur Abriebspur erfasst, wobei die Auswertung grundsätzlich umso genauer erfolgen kann, je mehr Streifen quer zur Abriebspur untersucht werden.

Anhand der für die einzelnen Streifen ermittelten Grauwerte kann nun beispielsweise ein repräsentativer Grauwert für die gesamte Abriebspur gemittelt werden. Dieser repräsentative Grauwert ist dabei ein Maß für die Abriebeigenschaften der

Beschichtung. Je höher der repräsentative Grauwert ist, desto eher neigt die

Beschichtung zum Powdering. Durch die Auswertung der vielen einzelnen Streifen kommt es dabei weniger zu einer subjektiven Fehleinschätzung, weil einzelne Streifen besonders dunkel oder recht hell erscheinen. Alternativ oder zusätzlich zu dem repräsentativen Grauwert kann aus den Grauwerten der einzelnen Streifen zudem recht objektiv die Graubreite, d.h. die Breite der durch die Partikel der Beschichtung hervorgerufenen Abriebspur, ermittelt werden. Es ist anhand der Grauwerte der einzelnen Streifen so beispielsweise klarer ersichtlich, wo die Abriebspur in einer Richtung quer zu dieser beginnt und endet bzw. wie breit die Abriebspur tatsächlich ist. Mit anderen Worten kann die Abriebspur leichter von Schmutzpartikeln unterschieden werden, die unabhängig vom Biegen des beschichteten Flachprodukts an diesem anhaften. Eine weitere Verbesserung der Reproduzierbarkeit wird dadurch erreicht, dass die Grauwerte nicht einfach an mehreren Stellen quer zur Abriebspur ermittelt werden. Die Grauwerte entlang einzelner Streifen quer zur Abriebspur sind nämlich nicht unbedingt konstant. Es erfolgt demnach eine repräsentative Grauwertermittlung, die der Variation der Grauwerte längs einzelner Streifen Rechnung trägt. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Grauwerte längs einzelner Streifen gemittelt werden. Einzelne sehr dunkle oder sehr helle Abschnitte entlang eines Streifens oder entlang mehrerer Streifen verfälschen die Bestimmung der Abriebeigenschaften daher nicht nennenswert. Es kommt aber auch eine Integration der Grauwerte entlang der Streifen oder eine andere Art der Zusammenfassung der Grauwerte in Frage. Zudem wird eine Verbesserung der Bestimmung der Abriebeigenschaften dadurch erreicht, dass die Grauwerte entlang der einzelnen Streifen der Abriebspur auf dem Klebestreifen nicht subjektiv durch das menschliche Auge, sondern von einer hierfür geeigneten Erfassungseinheit, bestimmt werden. Auf diese Weise wird letztlich eine Obj ektivierung der Auswertung der Abriebspur erreicht. Hierfür kommen

beispielsweise lichtempfindliche Sensoren in Frage. Die Auswertung kann aber auch durch eine Bildverarbeitungseinrichtung erfolgen. Die Bildverarbeitungseinrichtung kann die Abriebspur direkt oder eine Darstellung der Abriebspur bzw. des

Klebestreifens auswerten. Bei der direkten Auswertung der Abriebspur kann diese mittels eines Scanners gescannt werden. Alternativ kann auch eine Darstellung der Abriebspur gescannt werden, auch wenn dies grundsätzlich aufwendiger und fehlerträchtiger sein kann. Als Darstellung der Abriebspur bzw. des Klebestreifens kommt beispielsweise eine digitalisierte Aufnahme der Abriebspur bzw. des

Klebestreifens, vorzugsweise in einem bekannten Bildformat, in Frage. Die Aufnahme kann von einer Kamera, vorzugsweise einer Digitalkamera erzeugt werden. Bei dem Ermittlungsmittel zur Ermittlung der Graubreite und/oder des repräsentativen Grauwerts kann es sich insbesondere um ein rechnerbasiertes Ermittlungsmittel handeln, das eine softwarebasierte Auswertung der Grauwerte vornimmt. Es versteht sich in dem vorliegenden Zusammenhang, dass insbesondere ein reproduzierbarer Vergleich von Grauwerten und/oder eine reproduzierbare

Auswertung von streifenweise bestimmten Grauwerten der Abriebspur

wünschenswert ist. Daher wird zur Bestimmung des repräsentativen Grauwerts vorliegend die Bildung mittlerer Grauwerte sowohl bei der streifenweisen Erfassung der Grauwerte der Abriebspur als auch bei der Bestimmung eines insgesamt repräsentativen Grauwerts der Abriebspur aus den streifenweise ermittelten

Grauwerten bevorzugt. Grundsätzlich könnten die repräsentativen Grauwerte entlang der Streifen und/oder quer zur Abriebspur auch integriert oder anderweitig ermittelt werden. Bei dem beschichteten Flachprodukt handelt es sich insbesondere um ein Metall-, Stahl-, Leichtmetall- und/oder Verbundflachprodukt, das beispielsweise als Band, Blech, Zuschnitt oder Platine vorliegen kann. Das Flachprodukt kann warm- oder kaltgewalzt sein. Zudem ist ein feuerverzinktes Stahlflachprodukt bevorzugt.

Insbesondere handelt es sich um ein galvannealed Stahlblech. Bei dem Abrieb handelt es sich somit vorzugsweise um Abrieb einer Zinkschicht, insbesondere um

sogenanntes Powdering. Bei der Zinkschicht handelt es sich zudem insbesondere um eine Zink-Eisen-Schicht. Das Biegen des beschichteten Flachprodukts erfolgt vorzugsweise indem das

Flachprodukt V-förmig entlang einer länglichen Biegelinie gebogen wird. Hierzu wird das Flachprodukt vorzugsweise mit Hilfe eines Biegekeils mit einer länglichen, bedarfsweise abschnittsweise unterbrochenen, Biegekante gebogen. Anschließend kann das Flachprodukt wieder flach gebogen werden.

Hinsichtlich des Klebestreifens ist es bevorzugt, wenn der Abrieb zu dem

Klebestreifen einen Kontrast bildet und sich somit hinreichend klar vom Klebestreifen abhebt. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der Klebestreifen im Wesentlichen transparent ist. Zur besseren Kontrastierung kann auch die Oberfläche der

Ausgangsprobe des Flachprodukts mittels Ethanol oder mit einem anderen

Reinigungsmittel gereinigt werden.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens und der

Vorrichtung zusammen beschrieben, ohne jeweils explizit zwischen dem Verfahren und der Vorrichtung zu unterscheiden. Dem Fachmann werden jedoch anhand des Kontextes die bevorzugten Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale ersichtlich.

Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass aus den bestimmten Grauwerten der Streifen ein Grauwerteverlauf in der Richtung der Breite des Abriebs bzw. der Abriebspur erstellt wird. Hierzu kann die Vorrichtung ein Erstellungsmittel zur Erstellung eines Grauwerteverlaufs aufweisen. Die Erstellung des Grauwerteverlaufs kann dabei softwarebasiert erfolgen. Anhand des entsprechenden Grauwerteverlaufs kann dann recht reproduzierbar die Graubreite als die Breite des Grauwerteverlaufs und damit der Abriebspur und/oder der repräsentative Grauwert als der repräsentative Grauwert des Grauwerteverlaufs und damit der Abriebspur ermittelt werden.

Zudem ist es hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und der Aussagekräftigkeit des ermittelten Kennwerts zur Charakterisierung der Abriebeigenschaften zweckmäßig, wenn anhand des Grauwerteverlaufs die Graubreite als die Breite des einen

Grenzgrauwert übersteigenden Grauwerteverlaufs und/oder der repräsentative

Grauwert als der repräsentative Grauwert aller den Grenzgrauwert übersteigenden Grauwerte ermittelt wird. Auf diese Weise kann im Großen und Ganzen verhindert werden, dass Grauwerte in die Auswertung einfließen, die nicht auf den Abrieb, sondern beispielsweise auf eine Verschmutzung der untersuchten Probe des

Flachprodukts zurückgehen.

Der Grenzgrauwert kann dabei manuell vorgegeben werden, und zwar etwa anhand empirischer Kenngrößen. Bevorzugt wird der Grenzgrauwert jedoch anhand des jeweils auszuwertenden Grauwerteverlaufs, etwa durch ein

Grenzgrauwertbestimmungsmittel, festgelegt. Dabei kann der Grenzgrauwert anhand der Gradienten des Grauwerteverlaufs ermittelt werden. Beispielsweise kann der Grenzgrauwert auf einen Wert festgesetzt werden, an dem ein Sprung im

Grauwerteverlauf vorhanden ist. Ganz grundsätzlich ist es jedoch bevorzugt, wenn der Grenzgrauwert automatisch anhand des jeweils auszuwertenden Grauwerteverlaufs ermittelt wird, und zwar beispielsweise softwarebasiert, nach entsprechenden Vorgaben.

Für eine unkomplizierte Charakterisierung der Abriebeigenschaften einer

Beschichtung ist es zweckmäßig, für jeden Streifen einen repräsentativen,

insbesondere mittleren oder integralen, Streifengrauwert zu bestimmen. Gleiches kann alternativ oder zusätzlich für die Bestimmung des repräsentativen Grauwerts für den Abriebstreifen als solchen basierend auf den Grauwerten der einzelnen Streifen erfolgen.

Eine einfache, genaue und vorzugsweise automatisierte Bestimmung der Grauwerte einzelner Streifen kann photometrisch erfolgen, und zwar weiter vorzugsweise direkt oder anhand einer digitalisierten Aufnahme des Klebestreifens durch eine

Bildverarbeitungseinrichtung. Bildverarbeitungseinrichtungen und bedarfsweise entsprechende Softwarelösungen zur entsprechenden Bildverarbeitung sind bereits grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und bedürfen an dieser Stelle keiner besonderen Beschreibung.

Zur Auswertung des Klebestreifens kann wenigstens eine, vorzugsweise digitalisierte, Aufnahme von dem Klebestreifen erzeugt werden. Dann können die Grauwerte streifenweise auf Basis der wenigstens einen Aufnahme bestimmt werden, und zwar insbesondere durch eine Bildverarbeitungseinrichtung wie zuvor angegeben. Die

Aufnahme kann dabei vorzugsweise von dem in Durchlicht oder Auflicht beleuchteten Klebestreifen erfolgen. Durchlicht bedeutet, dass der Klebestreifen von der der Kamera abgewandten Seite des Klebestreifens beleuchtet wird. Auflicht bedeutet dagegen, dass die Beleuchtung des Klebestreifens von der gleichen Seite erfolgt, von der die Kamera die Aufnahme vom Klebestreifen erzeugt.

Die Güte der Auswertung kann dabei grundsätzlich gesteigert werden, wenn mehrere Aufnahmen von dem Klebestreifen erzeugt werden und diese Aufnahmen zur

Erhöhung des Kontrasts bzw. der Tieferschärfe zu einer neuen Darstellung überlagert werden. Die Aufnahmen können dabei mit verschiedenen Belichtungszeiten erfolgen, wobei einzelne Aufnahmen überbelichtet und/oder unterbelichtet sein können. Die Aufnahmen können sich alternativ oder zusätzlich auch dadurch unterscheiden, dass einzelne bei Beleuchtung in Durchlicht und einzelne bei Beleuchtung in Auflicht erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann für eine genauere Auswertung des Klebestreifens dieser streifenweise zur Bestimmung von Grauwerten quer zur Breite des Abriebs, insbesondere der Abriebspur, gescannt werden. Es wird dann also nicht der gesamte Streifen als solcher erfasst, sondern die Bestimmung des Grauwerts erfolgt

schrittweise entlang des Streifens. Das streifenweise Scannen kann dabei

bedarfsweise von einem handelsüblichen Scanner durchgeführt werden, der den Klebestreifen oder eine Darstellung des Klebestreifens streifenweise oder bezogen auf den Scanner zeilenweise scannt und jeder Zeile einen repräsentativen Grauwert zuweist.

Um die Reproduzierbarkeit und Aussagekraft der Auswertung zu erhöhen, können die Grauwerte von wenigstens 20 Streifen, vorzugsweise wenigstens 50 Streifen, insbesondere wenigstens 100 Streifen, quer zur Breite des Abriebs, insbesondere der Abriebspur, bestimmt werden.

Zudem hat sich gezeigt, dass gute Auswerteergebnisse erhalten werden können, wenn der Grenzgrauwert 10% - 40%, vorzugsweise 15% - 35%, insbesondere 20% - 30% des Wertebereichs vom minimalen Grauwert bis zum maximalen Grauwert beträgt. Beispielsweise kann der Grauwertbestimmung eine Skala zugrunde gelegt werden, die von 0 für Schwarz bis 255 für Reinweiß reicht. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn der Graugrenzwert zwischen 160 (37%) und 240 (6%), vorzugsweise zwischen 170 (33%) und 220 (14%), insbesondere um 180 (29%) gewählt wird.

Bei galvannealed Stahlflachprodukten besteht ein Zusammenhang zwischen dem Eisengehalt der Zinkbeschichtung und der Powderingneigung der Beschichtung derart, dass die Powderingneigung mit dem Eisengehalt der Zinkbeschichtung zunimmt. Dabei weist die Zinkbeschichtung grundsätzlich einen umso höheren Eisengehalt auf, je stärker und länger das Flachprodukt geglüht wird. Daher kann es zweckmäßig sein, diesen Zusammenhang für ein zu untersuchendes beschichtetes Flachprodukt aufzunehmen, indem die Graubreite und/oder der repräsentative

Grauwert in Anhängigkeit des Eisengehalts der Beschichtung ermittelt wird. Dies kann insbesondere für einen konstanten Grenzgrauwert oder unabhängig voneinander für unterschiedliche Grenzgrauwerte erfolgen. So kann beispielsweise anhand der wenigstens einen ermittelten Korrelation der Grenzgrauwert festgelegt werden oder überprüft werden, ob ein Grenzgrauwert zu plausiblen Ergebnissen führt.

Optimalerweise sollten die für den wenigstens einen Grenzgrauwert oder den bestimmten Grenzgrauwert ermittelten Wertepaare von Graubreite und/oder repräsentativem Grauwert zu Eisengehalt eine hohe Korrelation und einen plausiblen Kurvenverlauf ergeben. Vorzugsweise kann basierend auf der für ein beschichtetes Flachprodukt einmal bestimmten Anhängigkeit von Grauwertbreite und/oder des repräsentativen

Grauwerts zu Eisengehalt, die vorzugsweise für einen konstanten Grenzgrauwert oder separat für verschiedene Grenzgrauwerte ermittelt wurden, der Einsengehalt einer Flachproduktprobe bestimmt werden. Dazu ist es dann lediglich erforderlich, die Graubreite und/oder den repräsentativen Grauwert zu bestimmen. Es wird also durch die Auswertung auch ein Rückschluss auf den Eisengehalt möglich. Entweder kann dann die Graubreite und/oder der mittlere Grauwert oder aber direkt der Eisengehalt als die Abriebeigenschaften bestimmende Größe angegeben werden. Wenn die Anhängigkeit und die Korrelation von Grauwertbreite und/oder

repräsentativem Grauwert zu Eisengehalt für unterschiedliche Grenzgrauwerte ermittelt wird, kann daraus ein bevorzugter Grenzgrauwert für die Bestimmung der Grauwertbreite und/oder des repräsentativen Grauwerts von entsprechenden Flachprodukten ermittelt werden. Dabei wird vorzugsweise der Grenzgrauwert gewählt, bei dem die Wertepaare zwischen Graubreite und/oder den repräsentativen Grauwert einerseits und dem Eisengehalt andererseits einen möglichst plausiblen Verlauf aufweisen und zu diesem Verlauf möglicht optimal korrelieren. Bei einer schlechten Korrelation werden Messwertwolken erhalten, die nur sehr ungenau durch eine Ausgleichkurve angenähert werden können. Bei einer guten Korrelation liegen alle Messwerte sehr nahe an einer dementsprechend sehr gut an die Messwerte anzunähernden Ausgleichkurve, insbesondere Ausgleichgerade. Alternativ oder zusätzlich kann für bestimmte beschichtete Flachprodukte nicht nur die Graubreite und/oder der repräsentative Grauwert, sondern auch der Eisengehalt, etwa analytisch, bestimmt werden. Basierend auf der für ein beschichtetes

Flachprodukt einmal bestimmten Anhängigkeit von Graubreite und/oder

repräsentativem Grauwert einerseits zu Eisengehalt andererseits, die vorzugsweise für einen konstanten Grenzgrauwert oder separat für verschiedene Grenzgrauwerte ermittelt wird, kann dann überprüft werden, wie der entsprechende Messwert mit der entsprechenden Abhängigkeit übereinstimmt. Dies lässt sich durch eine Kenngröße für die Korrelation des Wertepaars mit der zuvor bestimmten mathematischen

Anhängigkeit ausdrücken. Deutet die Kenngröße eine zu große Abweichung zwischen der zuvor bestimmten Abhängigkeit an, muss gegebenenfalls eingegriffen oder eine erneute Kalibrierung durchgeführt werden. Weiter vorzugsweise wird die Kenngröße nicht für jede Messung sondern eine bestimmte Mehrzahl aufeinanderfolgender Messungen durchgeführt, damit einzelnen Ausreißern keine übermäßige Relevanz beigemessen wird.

Die Kenngröße für die Korrelation kann beispielsweise zum Zwecke der

Qualitätssicherung hinsichtlich der Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts verwendet werden. So kann gegebenenfalls der

Nachweis erbracht werden, dass die Bestimmung der Abriebeigenschaften mit hinreichender Genauigkeit und Reproduzierbarkeit erfolgt. Beispielsweise kann die Kenngröße dazu mit einem vorgegebenen Kenngrößengrenzwert verglichen werden. Ist die Abweichung größer als ein vorgegebener Wert, kann dies signalisiert bzw. angezeigt werden. Dies kann dem Zweck dienen, dass ein entsprechender Eingriff oder eine erneute Kalibrierung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann die ermittelte Graubreite und/oder der repräsentative Grauwert auch mit einer zusätzlichen Information verknüpft werden, die kenntlich macht, dass die Aussagekraft der entsprechenden Werte vermindert ist. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt ein Detail einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts, ein beschichtetes Flachprodukt mit einem Klebestreifen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Abriebeigenschaften in Draufsicht, den Klebestreifen mit einer Abriebspur aus Fig. 2, ein Histogramm des Verlaufs der Grauwerte einzelner Streifen quer zur Abriebspur des Klebestreifens aus Fig. 3, eine schematische Darstellung der Einrichtung zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts und eine graphische Darstellung des funktionalen Zusammenhangs zwischen Grauwertbreite und Eisengehalt eines beschichteten

Flachprodukts.

In der Fig. 1 ist ein Detail einer Vorrichtung 1 zum Biegen eines beschichteten

Flachprodukts 2 dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst ein sogenanntes Rollengesenk 3 mit zwei voneinander über einen Spalt beabstandeten Biegerollen 4 und einem Biegekeil 5 mit einem V-förmigen Querschnitt und einer länglichen Kante 6. Auf den Biegerollen 4 wird ein beschichtetes Flachprodukt 2 positioniert, auf dessen Oberseite ein Klebestreifen 7 aufgebracht worden ist. Der Biegekeil 5 kann nun in den Spalt zwischen den Biegerollen 4 abgesenkt werden. Dabei drückt der Biegekeil 5 mit seiner Kante 6 in Längsrichtung auf den auf das Flachprodukt 2 aufgeklebten Klebestreifen 7, wobei sich das Flachprodukt 2 entlang einer durch die Kante 6 des Biegekeils 5 definierten Biegelinie V-förmig nach unten biegt. In der Fig. 1 ist das Flachprodukt 2 in der Ausgangsstellung strichliniert und in der gebogenen Stellung mit durchgezogenen Linien dargestellt. Nach erfolgter Biegung des beschichteten Flachprodukts 2 wird der Biegekeil 5 wieder angehoben und das Flachprodukt 2 durch eine nicht dargestellte Glätteinrichtung wieder zurück gebogen bzw. wieder geglättet.

Das Flachprodukt 2 im zurückgebogenen bzw. geglätteten Zustand ist in der Fig. 2 in Draufsicht von oben dargestellt. Man erkennt schematisch dargestellt infolge

Powdering beim Biegen ausgebrochene Partikel der Beschichtung entlang der Biegelinie des Flachprodukts 2, die sich als Abriebspur 8 abzeichnen. Der

Klebestreifen 7 wird zur Auswertung von dem beschichteten Flachprodukt 2 abgezogen, wobei die ausgebrochenen Partikel der Beschichtung als Abrieb an dem Klebestreifen 7 haften bleiben. Von dem Klebestreifen 7 werden anschließend mittels einer Digitalkamera Aufnahmen erzeugt. Dabei wird der Klebestreifen 7 sowohl von der gleichen Seite beleuchtet, von der die Aufnahmen erzeugt werden (Auflicht), als auch von der gegenüberliegenden Seite beleuchtet (Durchlicht). Während jeder der beiden Beleuchtungssituationen werden unterschiedlich belichtete Aufnahmen erzeugt, die teilweise überbelichtet und teilweise unterbelichtet sind. Aus den insgesamt erzeugten Aufnahmen wird anschließend softwarebasiert durch

Überlagerung eine Darstellung von dem Klebestreifen 7 mit erhöhtem Kontrast bzw. Tiefenschärfe erzeugt.

Die in der Fig. 3 wiedergegebene Darstellung 9 des Klebestreifens 7 wird

anschließend in einer Bildverarbeitungseinrichtung analysiert. Dabei wird die Darstellung 9 des Klebestreifens 7 streifenweise gescannt, und zwar jeweils in einer Richtung längs zur Darstellung 9 des Klebestreifens 7 und der Abriebspur 8, die parallel zu dem Doppelpfeil L ist. Auf diese Weise wird streifenweise ein Grauwert der Abriebspur 8 ermittelt. Der Grauwert jedes Streifens wird dabei über seine Länge gemittelt, so dass für jeden Streifen ein Grauwert in Form eines mittleren Grauwerts erhalten wird. Anschließend wird anhand der mittleren Grauwerte der einzelnen Streifen ein Grauwerteverlauf 10 quer zur Abriebspur nach Art eines Histogramms erzeugt. Die Richtung quer zur Abriebspur, ist durch den Doppelpfeil Q symbolisiert.

Der Grauwerteverlauf 10 in Form des Histogramms ist in der Fig. 4 dargestellt, wobei jeder Streifen durch einen Querbalken im Histogramm repräsentiert wird. Die gescannten Streifen weisen wie die Querbalken eine konstante Breite auf. Je länger ein Balken ist, desto dunkler ist der repräsentative Grauwert für den entsprechenden Streifen. Dies wird durch die Abszisse dargestellt, auf der der Grauwert aufgetragen ist. Man erkennt eindeutig, dass die Streifen in der Mitte des Klebestreifens 7 dunkler sind als am Rand des Klebestreifens 7. Die Ränder des Klebestreifens 7 sind in der Grauwerteverteilung 10 oben und unten dargestellt. Bei dem Grauwerteverlauf 10 steigen die Grauwerte daher von den Rändern gesehen langsam an. Ab einem bestimmten Grauwert tritt jedoch ein im Vergleich zu dem vorhergehenden Anstieg sprunghafter Anstieg auf. Dieser Grauwert wird als Grenzgrauwert G bestimmt. Es werden nur mittlere Grauwerte des Grauwerteverlaufs 10 berücksichtig, die größer als der Grenzgrauwert G sind. Nun wird die Breite des Grauwerteverlaufs 10 für die Grauwerte bestimmt, die größer sind als der Grenzgrauwert. Diese Breite ist die Graubreite B der Abriebspur 8 auf dem Klebestreifen 7. Zudem werden die Werte aller mittleren Grauwerte, die größer sind als der Grenzgrauwert G, gemittelt. Der resultierende mittlere Grauwert ist der repräsentative Grauwert RG der Abriebspur 8. Der repräsentative Grauwert RG und die Graubreite B stellen jeweils separat und gemeinsam reproduzierbare Kenngrößen für die Abriebeigenschaften für das untersuchte beschichtete Flachprodukt 2 dar. Die Einrichtung 20 zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts 2 ist schematisch in der Fig. 5 dargestellt. Die Einrichtung 20 umfasst eine

Biegevorrichtung 21 gemäß Fig. 1 zum Biegen eines beschichteten Flachprodukts 2 und zum anschließenden Glätten, um in reproduzierbarer Weise Abrieb zu erzeugen, der auf einem Klebestreifen 7 haften bleibt. Ferner umfasst die Einrichtung 20 eine Vorrichtung 22 zum Erzeugen einer Darstellung 9 des Klebestreifens 7 umfassend eine Digitalkamera 23 und eine Beleuchtungseinheit 24 zur Beleuchtung des

Klebestreifens 7, während die Digitalkamera 23 Aufnahmen vom Klebestreifen 7 erzeugt. Des Weiteren ist eine Überlagerungseinheit 25 zur Überlagerung der Aufnahmen zu einer sehr kontrastreichen Darstellung 9 des Klebestreifens 7 vorgesehen. Diese Darstellung 9 dient als Referenz für die Vorrichtung 26 zur Ermittlung der Abriebeigenschaften eines beschichteten Flachprodukts 2. Diese Vorrichtung 26 umfasst eine Erfassungseinheit 27 in Form einer

Bildverarbeitungseinrichtung. Diese scannt die Darstellung 9 des Klebestreifens 7 streifenweise ab und bestimmt für jeden Streifen einen repräsentativen Grauwert. Ein Erstellungsmittel 28 erstellt aus den repräsentativen Grauwerten der Streifen einen Grauwerteverlauf 10 quer zur Abriebspur 8 des Klebestreifens 7. Zudem ist ein Grenzwertbestimmungsmittel 29 zur Bestimmung eines Grenzgrauwerts G anhand des Grauwerteverlaufs 10 vorgesehen. Im Übrigen ist noch ein Ermittlungsmittel 30 zur Ermittlung der Graubreite und/oder des repräsentativen Grauwerts anhand des Grauwerteverlaufs 10 vorhanden, sowie ein Ausgabe- und Speichermittel 31 zur Ausgabe und Speicherung der ermittelten Werte für die Graubreite und den repräsentativen Grauwert.

Beim dargestellten und insoweit bevorzugten Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung werden die repräsentative Graubreite in mm und der Grauwert als Wert zwischen 0 für völlig schwarz und 255 für Reinweiß angegeben. Andere Maßangaben sind jedoch denkbar.

In der Fig. 6 ist ein Diagramm dargestellt, auf dem auf der Abszisse der Eisengehalt der Beschichtung und auf der Ordinate die Graubreite abgetragen ist. Eingetragen in das Diagramm sind Graubreiten die abhängig von dem Eisengehalt für bestimmte Grenzgrauwerte (180, 200 und 220) ermittelt wurden. An die Messwerte für jeden Grenzgrauwert ist eine Gerade angenähert worden, wobei jeweils die Güte der Korrelation (R 2 ) der Ausgleichsgeraden mit den Messwerten angeben ist. Es ergibt sich in diesem Fall, dass die Korrelation für einen Grenzgrauwert von 180 am höchsten ist (R 2 =0,7677). Daher kann der Grenzgrauwert von 180 der späteren Auswertung von Flachprodukten desselben Typs herangezogen werden, um möglichst reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten. Da der Abrieb mit dem Eisengehalt korreliert, führen Grenzgrauwerte, die diese Korrelation besonders gut wiedergeben zu besonders aussagekräftigen und reproduzierbaren Ergebnissen.