{"id":23049,"date":"2023-08-04T16:44:00","date_gmt":"2023-08-04T16:44:00","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=23049"},"modified":"2025-03-26T21:44:42","modified_gmt":"2025-03-26T21:44:42","slug":"lackoberflachenmorphologie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/de\/lackoberflachenmorphologie\/","title":{"rendered":"Morphologie der Lackoberfl\u00e4che"},"content":{"rendered":"
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MORPHOLOGIE DER LACKOBERFL\u00c4CHE<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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AUTOMATISCHE \u00dcBERWACHUNG DER ENTWICKLUNG IN ECHTZEIT
MIT NANOVEA 3D PROFILOMETER<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Morphologie\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Vorbereitet von<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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DUANJIE LI, PhD<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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EINF\u00dcHRUNG<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die sch\u00fctzenden und dekorativen Eigenschaften von Lacken spielen in einer Vielzahl von Branchen eine wichtige Rolle, z. B. in der Automobil-, Marine-, Milit\u00e4r- und Bauindustrie. Um die gew\u00fcnschten Eigenschaften wie Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, UV-Schutz und Abriebfestigkeit zu erreichen, werden Lackrezepturen und -strukturen sorgf\u00e4ltig analysiert, modifiziert und optimiert.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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BEDEUTUNG DES BER\u00dcHRUNGSLOSEN 3D-PROFILOMETERS F\u00dcR DIE ANALYSE DER OBERFL\u00c4CHENMORPHOLOGIE TROCKNENDER FARBEN<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Farbe wird in der Regel in fl\u00fcssiger Form aufgetragen und durchl\u00e4uft einen Trocknungsprozess, bei dem die L\u00f6sungsmittel verdampfen und sich die fl\u00fcssige Farbe in einen festen Film verwandelt. W\u00e4hrend des Trocknungsprozesses ver\u00e4ndert die Lackoberfl\u00e4che allm\u00e4hlich ihre Form und Textur. Durch die Verwendung von Additiven, die die Oberfl\u00e4chenspannung und die Flie\u00dfeigenschaften des Lacks ver\u00e4ndern, k\u00f6nnen verschiedene Oberfl\u00e4chenbeschaffenheiten und Texturen entwickelt werden. Im Falle einer schlecht formulierten Lackrezeptur oder einer unsachgem\u00e4\u00dfen Oberfl\u00e4chenbehandlung kann es jedoch zu unerw\u00fcnschten Lackoberfl\u00e4chenfehlern kommen.<\/p>\n

Eine genaue In-situ-\u00dcberwachung der Farboberfl\u00e4chenmorphologie w\u00e4hrend der Trocknungsperiode kann direkte Einblicke in den Trocknungsmechanismus liefern. Dar\u00fcber hinaus ist die Echtzeitentwicklung von Oberfl\u00e4chenmorphologien eine sehr n\u00fctzliche Information f\u00fcr verschiedene Anwendungen, beispielsweise beim 3D-Druck. Die NANOVEA Ber\u00fchrungslose 3D-Profilometer<\/a> Messen Sie die Farboberfl\u00e4chenmorphologie von Materialien, ohne die Probe zu ber\u00fchren, und vermeiden Sie Formver\u00e4nderungen, die durch Kontakttechnologien wie einen gleitenden Stift verursacht werden k\u00f6nnen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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MESSZIEL<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In dieser Anwendung wird das ber\u00fchrungslose Profilometer NANOVEA ST500, das mit einem optischen Hochgeschwindigkeits-Zeilensensor ausgestattet ist, zur \u00dcberwachung der Morphologie der Lackoberfl\u00e4che w\u00e4hrend der einst\u00fcndigen Trocknungszeit eingesetzt. Wir zeigen die F\u00e4higkeit des ber\u00fchrungslosen Profilometers NANOVEA zur automatisierten Echtzeit-3D-Profilmessung von Materialien mit kontinuierlicher Formver\u00e4nderung.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n NANOVEA ST500 Gro\u00dffl\u00e4che<\/span>
\n Optisches 3D-Profilometer\n<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tBROSCH\u00dcRE HERUNTERLADEN<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tANGEBOT EINHOLEN<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\"NANOVEA\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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ERGEBNISSE & DISKUSSION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Farbe wurde auf die Oberfl\u00e4che eines Metallblechs aufgetragen, woraufhin sofort automatische Messungen der Morphologieentwicklung der trocknenden Farbe in situ mit dem ber\u00fchrungslosen Profilometer NANOVEA ST500 durchgef\u00fchrt wurden, das mit einem Hochgeschwindigkeits-Zeilensensor ausgestattet ist. Ein Makro wurde programmiert, um die 3D-Oberfl\u00e4chenmorphologie in bestimmten Zeitintervallen automatisch zu messen und aufzuzeichnen: 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50 und 60 Minuten. Dieses automatisierte Scanverfahren erm\u00f6glicht es den Benutzern, Scanaufgaben automatisch auszuf\u00fchren, indem sie festgelegte Verfahren nacheinander ablaufen lassen, was den Aufwand, die Zeit und m\u00f6gliche Benutzerfehler im Vergleich zu manuellen Tests oder wiederholten Scans erheblich reduziert. Diese Automatisierung erweist sich als \u00e4u\u00dferst n\u00fctzlich f\u00fcr Langzeitmessungen, bei denen mehrere Scans in unterschiedlichen Zeitabst\u00e4nden durchgef\u00fchrt werden.<\/p>

Der optische Zeilensensor erzeugt eine helle Linie, die aus 192 Punkten besteht, wie in ABBILDUNG 1 dargestellt. Diese 192 Lichtpunkte tasten die Probenoberfl\u00e4che gleichzeitig ab, was die Scangeschwindigkeit erheblich erh\u00f6ht. Dadurch wird sichergestellt, dass jeder 3D-Scan schnell abgeschlossen wird, um wesentliche Oberfl\u00e4chenver\u00e4nderungen w\u00e4hrend jedes einzelnen Scans zu vermeiden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Lackbeschichtungsanalyse\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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ABBILDUNG 1:<\/span> Optischer Zeilensensor, der die Oberfl\u00e4che der trocknenden Farbe abtastet.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Die Falschfarbenansicht, die 3D-Ansicht und das 2D-Profil der Topografie der trocknenden Farbe zu repr\u00e4sentativen Zeitpunkten sind in ABBILDUNG 2, ABBILDUNG 3 bzw. ABBILDUNG 4 dargestellt. Die Falschfarben in den Bildern erleichtern die Erkennung von Merkmalen, die nicht ohne weiteres zu erkennen sind. Unterschiedliche Farben stehen f\u00fcr H\u00f6henunterschiede in verschiedenen Bereichen der Probenoberfl\u00e4che. Die 3D-Ansicht ist ein ideales Hilfsmittel f\u00fcr den Benutzer, um die Lackoberfl\u00e4che aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten. W\u00e4hrend der ersten 30 Minuten des Tests wechseln die Falschfarben auf der Lackoberfl\u00e4che allm\u00e4hlich von w\u00e4rmeren zu k\u00fchleren T\u00f6nen, was auf eine fortschreitende Abnahme der H\u00f6he in diesem Zeitraum hindeutet. Dieser Prozess verlangsamt sich, wie die leichte Farbver\u00e4nderung beim Vergleich des Lacks nach 30 und 60 Minuten zeigt.<\/p>

Die durchschnittliche Probenh\u00f6he und die Rauheit Sa in Abh\u00e4ngigkeit von der Trocknungszeit des Lacks sind in ABBILDUNG 5 dargestellt. Die vollst\u00e4ndige Rauheitsanalyse des Lacks nach 0, 30 und 60 Minuten Trocknungszeit ist in TABELLE 1 aufgef\u00fchrt. Es ist zu beobachten, dass die durchschnittliche H\u00f6he der Lackoberfl\u00e4che in den ersten 30 Minuten der Trocknungszeit rasch von 471 auf 329 \u00b5m abnimmt. Die Oberfl\u00e4chentextur entwickelt sich gleichzeitig mit dem Verdampfen des L\u00f6sungsmittels, was zu einem Anstieg des Rauhigkeitswertes Sa von 7,19 auf 22,6 \u00b5m f\u00fchrt. Danach verlangsamt sich der Lacktrocknungsprozess, was zu einer allm\u00e4hlichen Abnahme der Probenh\u00f6he und des Sa-Wertes auf 317 \u00b5m bzw. 19,6 \u00b5m nach 60 Minuten f\u00fchrt.<\/p>

Diese Studie unterstreicht die F\u00e4higkeiten des ber\u00fchrungslosen NANOVEA 3D-Profilometers bei der \u00dcberwachung der 3D-Oberfl\u00e4chenver\u00e4nderungen der trocknenden Farbe in Echtzeit, was wertvolle Einblicke in den Trocknungsprozess der Farbe erm\u00f6glicht. Durch die Messung der Oberfl\u00e4chenmorphologie ohne Ber\u00fchrung der Probe vermeidet das Profilometer Formver\u00e4nderungen der ungetrockneten Farbe, wie sie bei Kontakttechnologien wie dem gleitenden Taststift auftreten k\u00f6nnen. Dieser ber\u00fchrungslose Ansatz gew\u00e4hrleistet eine genaue und zuverl\u00e4ssige Analyse der Oberfl\u00e4chenmorphologie der trocknenden Farbe.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Morphologie\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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ABBILDUNG 2:<\/span> Entwicklung der Oberfl\u00e4chenmorphologie der trocknenden Farbe zu verschiedenen Zeitpunkten.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Charakterisierung\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Oberfl\u00e4chenprofil\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Analyse\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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ABBILDUNG 3:<\/span> 3D-Ansicht der Entwicklung der Lackoberfl\u00e4che bei verschiedenen Trocknungszeiten.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Oberfl\u00e4chenprofilometrie\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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ABBILDUNG 4:<\/span> 2D-Profil \u00fcber der Lackprobe nach verschiedenen Trocknungszeiten.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ABBILDUNG 5:<\/span> Entwicklung der durchschnittlichen Probenh\u00f6he und des Rauhigkeitswerts Sa in Abh\u00e4ngigkeit von der Trocknungszeit des Lacks.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ISO 25178 \u2013 Oberfl\u00e4chenstrukturparameter<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Trocknungszeit (min)<\/b><\/em><\/td>\n0<\/b><\/em><\/td>\n5<\/b><\/em><\/td>\n10<\/b><\/em><\/td>\n20<\/b><\/em><\/td>\n30<\/b><\/em><\/td>\n40<\/b><\/em><\/td>\n50<\/b><\/em><\/td>\n60<\/b><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
Sq (\u00b5m)<\/b><\/em><\/td>\n7.91<\/td>\n9.4<\/td>\n10.8<\/td>\n20.9<\/td>\n22.6<\/td>\n20.6<\/td>\n19.9<\/td>\n19.6<\/td>\n<\/tr>\n
Sku<\/b><\/em><\/td>\n26.3<\/td>\n19.8<\/td>\n14.6<\/td>\n11.9<\/td>\n10.5<\/td>\n9.87<\/td>\n9.83<\/td>\n9.82<\/td>\n<\/tr>\n
Sp (\u00b5m)<\/b><\/em><\/td>\n97.4<\/td>\n105<\/td>\n108<\/td>\n116<\/td>\n125<\/td>\n118<\/td>\n114<\/td>\n112<\/td>\n<\/tr>\n
Sv (\u00b5m)<\/b><\/em><\/td>\n127<\/td>\n70.2<\/td>\n116<\/td>\n164<\/td>\n168<\/td>\n138<\/td>\n130<\/td>\n128<\/td>\n<\/tr>\n
Sz (\u00b5m)<\/b><\/em><\/td>\n224<\/td>\n175<\/td>\n224<\/td>\n280<\/td>\n294<\/td>\n256<\/td>\n244<\/td>\n241<\/td>\n<\/tr>\n
Sa (\u00b5m)<\/b><\/em><\/td>\n4.4<\/td>\n5.44<\/td>\n6.42<\/td>\n12.2<\/td>\n13.3<\/td>\n12.2<\/td>\n11.9<\/td>\n11.8<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Sq -<\/span> Wurzel-Mittel-Quadrat-H\u00f6he <\/span> | Sku -<\/span> Kurtosis <\/span> | Sp -<\/span> Maximale Peakh\u00f6he<\/span> | Sv -<\/span> Maximale Grubenh\u00f6he<\/span> | Sz -<\/span> Maximale H\u00f6he<\/span> | Sv -<\/span> Arithmetisches Mittel der H\u00f6he<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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TABELLE 1:<\/span> Rauheit der Farbe bei unterschiedlichen Trocknungszeiten.<\/span>
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SCHLUSSFOLGERUNG<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In dieser Anwendung haben wir die F\u00e4higkeiten des ber\u00fchrungslosen 3D-Profilometers NANOVEA ST500 bei der \u00dcberwachung der Entwicklung der Oberfl\u00e4chenmorphologie von Lacken w\u00e4hrend des Trocknungsprozesses demonstriert. Der optische Hochgeschwindigkeits-Zeilensensor, der eine Linie mit 192 Lichtpunkten erzeugt, die die Probenoberfl\u00e4che gleichzeitig abtasten, hat die Untersuchung zeitsparend gemacht und gleichzeitig eine un\u00fcbertroffene Genauigkeit gew\u00e4hrleistet.<\/p>\n

Die Makrofunktion der Erfassungssoftware erm\u00f6glicht die Programmierung automatischer Messungen der 3D-Oberfl\u00e4chenmorphologie in situ, was besonders f\u00fcr Langzeitmessungen mit mehreren Scans in bestimmten Zeitintervallen n\u00fctzlich ist. Dies reduziert den Zeit- und Arbeitsaufwand sowie das Potenzial f\u00fcr Benutzerfehler erheblich. Die fortschreitenden Ver\u00e4nderungen der Oberfl\u00e4chenmorphologie werden kontinuierlich \u00fcberwacht und in Echtzeit aufgezeichnet, w\u00e4hrend die Farbe trocknet, was wertvolle Einblicke in den Trocknungsmechanismus der Farbe erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Die hier gezeigten Daten stellen nur einen Bruchteil der in der Analysesoftware verf\u00fcgbaren Berechnungen dar. NANOVEA Profilometer sind in der Lage, praktisch jede Oberfl\u00e4che zu messen, egal ob sie transparent, dunkel, reflektierend oder undurchsichtig ist.<\/p><\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Haben Sie eine \u00e4hnliche Anwendung?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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PAINT SURFACE MORPHOLOGY AUTOMATED REAL-TIME EVOLUTION MONITORINGUSING NANOVEA 3D PROFILOMETER Prepared by DUANJIE LI, PhD INTRODUCTION Protective and decorative properties of paint play a significant role in a variety of industries, including automotive, marine, military, and construction. To achieve desired properties, such as corrosion resistance, UV protection, and abrasion resistance, paint formulas and architectures are […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":23056,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,349,351,353,335],"tags":[],"class_list":["post-23049","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-laboratory-testing","category-profilometry-roughness-finish","category-profilometry-texture-grain","category-profilometry-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23049","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23049"}],"version-history":[{"count":55,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23049\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":25135,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23049\/revisions\/25135"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/23056"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23049"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23049"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23049"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}