中国造的汽车驰骋在世界各地，但汽车大国并不是汽车强国，还有不少质量问题困扰着中国汽车行业，其中汽车涂层开裂就是常见问题之一，涂层开裂不仅影响外观，还对整车的防腐性能和使用寿命造成影响，因此对涂层抗开裂性能的杯凸测试刻不容缓。杯凸测试对卷涂工业和制罐工业中需进行后成型的那些涂料，如卷钢涂料、罐头漆等是必不可少的测试项目。
杯凸仪主要是检测钢板及铁板表面漆膜抗开裂性测试；能够帮助用户快速准确自动测定金属表面涂层及相关产品从基材上剥离开来的抗拉强度。
■ 关于全程可视化的自动杯凸测试
自动杯凸测量仪和传统人工测量方法测量不同测试板的杯凸值进行对比，找出2种测量方法的差异及优缺点，并对2种方法测量杯凸可行性和实用性进行分析，从操作灵活性、稳定性、试板厚度、杯凸速度、观察杯凸裂开时的判断、测量结果的重复性、重现性差等方面进行分析。
1.实验部分
1.1实验方法
人工杯凸测量：传统人工操作步骤按照GB/T 9753进行。
自动杯凸测量：打开仪器，校准好“0”位。把标准板换成测试板（注意漆膜那面要朝着上面），用夹具自动固定测试板；然后选择0.2mm/s的恒定速定进行杯凸，直到达到规定设置的深度。
主要功能模块介绍
电源变压器：将市电转换为控制系统所需要的低压直流电
嵌入式控制系统：控制各个模块协调工作以实现所需功能
摄像头模块：获取杯凸影像信息
液晶屏显示模块：彩屏显示输出，实现显示功能
触摸屏控制模块：触摸屏控制，实现人机对话、控制等功能
标准串口通信模块：实现嵌入式系统和专用控制器模块的信息交换
LED光源驱动模块：驱动led光源
LED光源模块：提供光线，以实现摄像头所需亮度
专用控制器模块：按照嵌入式控制系统的指令，控制直流无刷电机，并将高度规的实时数据上传给嵌入式系统
千分表驱动器：驱动千分表
千分表：测量杯凸行程
直流无刷电机：给杯凸提供动力
2 结果与讨论
2.1不同杯凸深度对杯凸结果的影响把标准板换成测试板（注意漆膜那面要朝着上面），用夹具自动固定测试板；然后选择0.2mm/s的恒定速定进行杯凸，直到达到规定设置的深度（如表1）。
表 1:用1mm的铁板一面喷涂，以速度V=0.2mm/s进行不同深度杯凸测试:
结论：用速度为0.2mm/s做不同深度的杯凸测试，从测试数据和曲线图可以看出测试的结果精度都在99%以上，经多次测试得出的结论为该测试方法测出的精度非常精准。
2.2不同试板厚度、杯凸速度对杯凸结果的影响
通过不同厚度的试板在不同杯凸速度条件下使用自动杯凸测试仪进行杯凸实验，并且发现了影响杯凸值准确的性的主要因素：试板厚度、杯凸速度 ，如表2
表2：不同速度下杯凸7mm试验结果&在不同厚度试板下杯凸10mm实验结果
结论：由以上表可见，杯突值随着试样厚度增加而增大。最佳的杯凸速度控制在0.1-0.2mm/s。
2.3测试过程影响因素以及解决方法
2.3.1测试环境温湿度直接影响到测试结果，解决方法试验应在恒温恒湿室23±2℃，相对湿度为（50±5）%的环境下进行。
2.3.2测试试板的交点与冲头的中心轴线距离不小于35mm,解决方法在选用试板时边长不能小于70mm。
2.3.3零位校准对测试结果造成影响，解决方法测试前用校准板对仪器进行零位校准。
2.4自动杯凸仪和传统手动杯凸仪试验对比分析
2.4.1用自动杯凸仪和传统手动杯凸仪进行同款试板不同深度杯凸测试结果，如表3.
表3：自动杯凸仪和传统手动杯凸仪进行对比测试
结论：通过上表可以看出同款试板不同深度杯凸，自动杯凸仪杯凸出来的值要比传统杯凸仪杯凸出来的值更为精准。
2.4.2用自动杯凸仪和传统手动杯凸仪进行重复性对比测试，如表4
表4：自动杯凸仪和传统手动杯凸仪GRR值测试对比
注：GRR指的是量具的重复性和复现性，GRR值判定方法：GRR＝<5% 检测设备重复性很好，GRR＝<10% 检测设备可接受 ，10%<grr=20%检测设备不能接受，需要改进；通过以上GRR值可以看出智能杯凸仪重复性要比手动杯凸仪好很多。
2.5自动杯凸测试优势
2.5.1用蜗轮蜗杆进行电机驱动，使得测试结果精准，速度在0.01-0.4毫米/秒之间任选进行杯凸。仪器使用触摸屏操作，人性化显示屏设计大方得体。
2.5.2采用机械化自动运行装置，确保运行速度、力量是匀速的，大大提高了测试结果的真实性、准确性。
2.5.3可对杯凸行程、运行速度进行预先设定，测试完后可对设备运行状态进行“自动复位”，可将测试结果传输到PC上进行分析，生成测试报告。
2.5.4自动杯凸仪还装有了一套LED视觉观测系统，使得测试结果更直观容易清晰。LED灯的亮度可调从而获得对比度。它确保了各种高光、哑光、色彩丰富等类型表面的结果都被最大限度地观测到。
2.6.使用注意事项
2.6.1杯凸前，注意底材有无变形；杯凸过程结束后，底材没有开裂，如开裂，则本次测试结果无效，需要重新进行测试。
2.6.2在杯凸过程中，必须先用校准板进行校准，否则杯凸测试实际数据不准确。
2.6.3当杯凸到设定深度时，在显示屏上观察试板涂层是否开裂或与底材分离。并可观察到显示屏上杯凸深度值与设定值是否一致。
2.6.4在测定引起破坏的最小深度时，当涂层表面第一次出现开裂或与底材分离时，应停止停止杯凸，读取屏幕上的杯凸深度值，该实验应重复试验，以验证其结果，直至结果一致。
3.结论
3.1自动杯凸仪是通过触摸屏幕操作，既人性化又智能化。
3.2可在杯凸过程中进行录像和拍照，以便将图像拷贝到U盘（传统杯凸仪无录像和拍照功能）。能够帮助用户更为直观的观察到金属表面涂层及相关产品从基材上的抗拉裂和剥离强度，以及给客户提供了测试储存。
3.3当设定一个恒定速度时（传统手动杯凸仪无法设定恒定速度），自动杯凸仪比传统杯凸仪在杯凸行程更为准确。
3.4自动杯凸仪在杯凸过程中，是通过程序控制实现杯凸均匀，所测结果更为接近实际值。
3.5自动杯凸仪，还增加了实时杯凸过程输出到电脑端，大大提高了图像分辨率和清晰度，并可在电脑端获得清晰的拍照和录像；能够方便日后追溯。
■ 自动杯凸仪发明专利
■ 我们的用户
■ 本文部分内容摘于2020年9月发表于《中国涂料》2020年第35卷“分析与检测”篇。
