Семейство приборов wave-scan
Сканеры для измерения шагрени и DOI
Шагрень, волнистость...или Orange Peel?
Качество внешнего вида окрашенной поверхности зависит от степени шагрени. Шагрень в свою очередь, зависит от размеров структур оптического рельефа, расстояния наблюдения и качества формирования изображения/отражения.Что такое шагрень... или волнистость... или Orange Peel На фотографии заметна разница в уровне шагрени на дверце и на переднем крыле крыле [элемент с логотипом]. На крыле преобладают 'длинные волны', качество отражения на дверце более высокое |
||||||||||||||||||||
При оценке качества внешнего вида окрашенного изделия мы обращаем внимание на его блеск, цветовые характеристики, оптические эффекты (искристость металликов или изменение цвета хамелеонами) и пр. Безусловно, одним из заслуживающих внимания является эффект "влажной поверхности", зависящий от уровня и однородности шагрени, формирующейся в процессе полимеризации лакокрасочного покрытия [либо при неравномерном распределении красящего состава]. Что влияет на качество оценки шагрениНа качество оценки оптической шагрени в свою очередь влияют три основных параметра: - размеры структур оптического микрорельефа - расстояние или дистанция наблюдения - качество отражения |
||||||||||||||||||||
Размер структурПоверхности с различным размером структур микрорельефа выглядят по-разному. Волнистость (оптический рельеф) лакокрасочных покрытий определяется структурами в диапазоне 0,1 - 30 мм. Эту волнистость называют шагренью, текстурой или «апельсинной коркой» (Orange Peel). На блестящих поверхностях такая «корка» видится волнистым узором из темных и светлых областей. Светлые зоны в них создают элементы структуры, отражающие свет в направлении наблюдателя. |
РасстояниеВторой фактор, влияющий на проявление и восприятие шагрени — расстояние. Чем оно больше, тем меньше объектов проявится. Крупные структуры (10 - 30 мм) лучше всего видны с 3 метров. Мелкие структуры (0,1 - 1 мм) можно рассмотреть только с близкого расстояния - 40 см. Структуры размером менее 0,1 мм человеческий взгляд не различает. |
|||||||||||||||||||
Разрешение глаза человекаПри очень мелких структурах (ниже предела разрешения человеческого глаза >0,1 мм) узор из светлых/тёмных областей не виден даже вблизи. В результате снижается качество формирования изображения (image forming quality или IFQ). Хотя с 3 метров структуры размером 1–3 мм трудно определить как "волнистость", но они, тем не менее, влияют на внешний вид покрытия |
 |
|||||||||||||||||||
Качество формирования изображения [IFQ]Чем выше контрастность и резкость изображения объекта, отражённого окрашенной поверхностью - тем лучше будет качество формирования изображения. Мелкие структуры искажают отражение, отчего края становятся расплывчатыми и не резкими. Рассмотрим пример с отражением в окрашенной поверхности ламп дневного света. |
||||||||||||||||||||
IFQ на малом расстоянии:
|
IFQ на большом расстоянии: |
|||||||||||||||||||
Чёткость, DOIЧёткость, DOI = [1 – (R/S)]x100, где R – интенсивность света, отраженного под углом, немного отличающегося (на 0,2 - 0,4°) от угла падения. Значение DOI = 100 соответствует наилучшей чёеткости отраженных поверхностью изображений или предметов. | ||||||||||||||||||||
Чем измерить шагрень? |
||||||||||||||||||||
В линейке приборов для измерения шагрени компании BYK-Gardner представлены портативные сканеры: |
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
Как это работает? |
||||||||||||||||||||
Технически это реализуется с помощью лазерного источника освещения (луч падает на тестируемый образец под углом 60°) и детектора (измеряет интенсивность зеркально отраженного света). Простота и удобство перемещения сканера по тестируемой поверхности обеспечивается шасси с обрезиненными [чтобы не царапать финишное покрытие] колёсиками. Двигаясь по тестируемой поверхности, прибор точку за точкой сканирует её оптический профиль на заданном расстоянии. Расстояние (шаг сканирования) выбирается в меню прибора - 50, 100 или 200 мм. Для достижения лучших результатов рекомендуется сканировать именно 200 мм по поверхности. Разумеется, если это позволяют размеры и геометрия образца/изделия.
Чтобы смоделировать визуальную оценку шагрени человеческим глазом с учётом его разрешающей способности на различном расстоянии, сигнал, поступающий на детектор, раскладывается на несколько диапазонов с помощью математических функций.
|
||||||||||||||||||||
Тусклость (Dullness)Структуры размером менее 0,1 мм влияют на визуальное восприятие [делают отражённое изображение менее чётким] - поэтому wave-scan использует встроенную CCD-камеру для измерения рассеянного света, вызванного этими малыми структурами. Этот параметр называется «тусклость».Спектр структурЗначения тусклости (du) и данные волнистости от Wa до We формируют так называемый "структурный спектр". Это позволяет проводить детальный анализ шагрени и факторов, влияющих на ее возникновение - лакокрасочных материалов, параметров процесса окраски и пр. |
|
|||||||||||||||||||
Интерпретация результатов измерений |
||||||||||||||||||||
| Результаты измерения шагрени с помощью приборов wave-scan могут дать весьма полезную информацию специалистам на линии окраски или технологам. Детальный анализ данных позволяет понять - какие параметры в технологическом процессе или какие свойства ЛКМ следует изменить при оптимизации шагрени для достижения бескомпромиссного качества внешнего вида. . |
||||||||||||||||||||
Влияние шероховатости субстрата на шагрень |
На чёткость отражения значительное влияние оказывает качество подложки. Высокая степень шероховатости стали или пластика проявляется даже в финишном слое лака, отрицательно сказываясь на блеске покрытия. Шероховатость подложки проявляется в высоких значениях Wb и Wc. Увеличение толщины наносимого грунта может купировать этот рост значений Wb и Wc |
|||||||||||||||||||
Влияние толщины покрытия на шагрень |
Структурный спектр может помочь оптимизировать внешний вид изделий, например - через определение оптимальной толщины покрытия. Увеличение толщины лака улучшает его растекание и выравнивание за счет поверхностного натяжения. На графике структур это будет выражаться в снижении значений в диапазоне Wc и Wd |
|||||||||||||||||||
Влияние положения при отверждении на шагрень |
Что касается процесса отверждения покрытия, поверхности, расположенные во время сушки горизонтально, показывают лучшие характеристики растекания и выравнивания — Wc и We снижаются. Наиболее сильно положение при полимеризации влияет на короткие волны [одно и то же покрытие покажет на вертикальной поверхности величину Wd на 10 единиц выше, чем на горизонтальной] |
|||||||||||||||||||
Автомобильные шкалы для wave-scan dual
Стандарты по шагрени в авиации
|
||||||||||||||||||||
Чем измерить шагрень?
В линейке волновых сканеров немецкой компании BYK-Gardner — модели wave-scan 3, wave-scan 3 dual, micro-wave-scan и wave-scan Robotic.wave-scan 3
wave-scan 3 пришёл на смену легендарному wave-scan II. Прибор также превосходно обеспечивает контроль внешнего вида верхнего покрытия - базы и лака. Wave-scan 3 характеризуется стопроцентной корреляцией с wave-scan DOI и открывает новые возможности для измерения шагрени/волнистости и DOI на поверхностях с сильным блеском (du <40).
.
- новая система навигации и управления – колесо, как на компьютерной мыши.
- объем памяти увеличен до 1 500 значений (ранее – 500)
- новая док-станция - хранение прибора, зарядка батареи, обмен данными с ПК по USB.
- малый вес и размеры, эргономичный дизайн
- возможность измерять изогнутые поверхности (внешний радиус кривизны >500 мм)
wave-scan 3 dual
Wave-scan 3 dual - это "продвинутый" прибор для "продвинутых" пользователей. Основное его отличие от wave-scan 3 состоит в возможности измерения шагрени не только верхнего покрытия (база-лак), но и грунта. Это стало возможно благодаря допонительному источнику света - ИК-светодиоду. Но загрунтованная поверхность должна обладать необходимым уровнем блеска (тусклость или du <65). Wave-scan 3 dual как и wave-scan 3 прекрасно работает как на плоских, так и на искривленных поверхностях (с радиусом кривизны >500 мм), снабжен большим дисплеем и USB-портом, встроенной памятью. Индекс DOI и степень четкости отражения анализируется с помощью встроенной современной CCD-камеры. Wave-scan dual даёт новые возможности специалистам "black belt" на автомобильных заводах при анализе дефектов или несоответствии внешнего вида заданным параметрам. Прибор обеспечивает контроль шагрени в соответствии с внутренними стандартами всех мировых автопроизводителей.
micro-wave-scan
Модель Micro-wave-scan изначально была разработана для измерения шагрени и DOI на изделиях с малым радиусом кривизны. Таких как бамперы, лючки бензобака, корпуса автомобильных зеркал, дверные ручки и пр. Но автомобилестроение - не единственная область применения прибора micro-wave-scan. Производители бытовой техники Samsung, LG, BOSCH, SAMSUNG, SONY и пр. уделяют качеству внешнего вида своей продукции особое внимание и используют прибор micro-wave-scan в своих службах контроля качества. Этим же прибором контролируют внешний вид деталей яхт, самолётов и пр.wave-scan robotic 3
Измеритель шагрени и DOI wave-scan Robotic применяется для контроля готового покрытия на конечном участке окрасочной линии, например - при окраске кузовов автомобилей. Прибор представляет собой сканирующий датчик, который фиксируется на роботе. В отличие от стандартных моделей сканеров wave-scan, которые снабжены колёсиками для размещения их на контролируемой поверхности, сканер Robotic проводит измерения бесконтактно. В соответствии с программой робота сканер размещается над поверхностью окрашенного кузова автомобиля на расстоянии 15+-2 мм. Роботизированная система гарантирует одинаковые условия измерения для всех тестируемых объектов и высокую производительность (сканирование происходит со скоростью от 50 до 150 мм/сек.)
ЗАО Контроль качества - официальный дистрибьютор BYK-Gardner в России, странах ТС и СНГ. У нас Вы можете подобрать и приобрести необходимый прибор, обеспечить его стандартной гарантией 24 месяца, откалибровать или отремонтировать. Наши специалисты будут рады провести обучение вашего персонала работе с оборудованием и программным обеспечением BYK-Gardner
