Badanie Powłok

Pomiary skórki pomarańczowej są powszechnym standardem w przemyśle motoryzacyjnym od wczesnych lat 90. XX wieku. Rynek oprzyrządowania do tego badania zdominowała firma BYK Gardner GmbH, która przy współpracy z producentami lakierów samochodowych i samych pojazdów wypracowała zaawansowane techniki pomiaru i indywidualne skale pomiarowe dla różnych marek samochodów. Przyrządy typu wave-scan, w różnych wersjach, stosowane są powszechnie na liniach lakierniczych i w komórkach audytu jakości na całym świecie (fot. 1). 
Nierozwiązane pozostało zagadnienie powierzchni o zróżnicowanej fakturze i niskim połysku (fot. 2). Temat ten pojawia się zarówno w kontroli farb strukturalnych, jak i powierzchni z tworzyw sztucznych, na przykład we wnętrzach kokpitów aut.
Nowy przyrząd – spectro2profiler – stanowi obiecujące rozwiązanie tego problemu, powiększając jednocześnie rodzinę wieloparametrowych testerów spod znaku znanej bawarskiej firmy BYK (fot. 3 i fot. 4).

Zatrzymajmy się na problemach kontroli powierzchni detali z tworzyw sztucznych stanowiących wyposażenie wnętrz samochodowych. Mamy tu  często do czynienia z silną fakturą i niskim połyskiem. Już sam pomiar połysku na takich detalach stwarza poważne trudności. Teoretycznie do powierzchni matowych należałoby zastosować geometrię 85°, ta jednak w tym przypadku się nie sprawdza. Połysk na elementach kokpitu kontrolujemy zatem powszechnie stosowaną geometrią 60°, ale z podwyższoną precyzją odczytu w obszarze matowym – to seria S połyskomierzy BYK Gardner o wysokiej powtarzalności i odtwarzalności w zakresie od 0 do 20 G. 
Wprowadzenie serii S połyskomierzy 60° było co prawda krokiem naprzód, ale nie rozwiązało problemu różnicowania pomiarowego detali za względu na wizualną zmianę faktury powierzchni. Mimo wyraźnych różnic w ocenie wizualnej, połyskomierz pozostawał często „ślepy” na te różnice. 
Koncept nowego przyrządu wymagał nowego podejścia – obserwujemy obiekt o pewnej strukturze (3D), ale jego plastyczność, trójwymiarowość, postrzegamy bardzo różnie, często także płasko (2D) i wtedy mówimy o teksturze powierzchni. Nowy przyrząd różnicuje te aspekty, badając obraz powierzchni 2D w nowym wymiarze odbicia R (ang. reflectivity) oraz analizy struktury 3D. Odbicie R mierzone jest w osi prostopadłej do próbki i analizowane techniką dynamic range. Strukturę 3D badamy natomiast techniką wielokątowego oświetlenia topografii próbki z zaawansowaną analizą obrazową. Stosując miarę rozległości i głębokości reliefu powierzchni określamy jej wielkość, parametry kształtu i wyrażamy w mikronach lub milimetrach postrzegalnych (perceived). Są to jednostki umowne, bardzo dobrze jednak spełniające swoją rolę w badaniach porównawczych.
Ze względu na bardzo duże zróżnicowanie struktur, z którymi mamy do czynienia w przemysłowej kontroli powłok i powierzchni, w urządzeniu wprowadzono kilka algorytmów roboczych użytkownika. Mają one na celu lepszy dobór nastaw przyrządu i zakresów pomiarowych do aktualnego zastosowania – rodzajów mierzonych próbek. I tak przyrząd oferuje algorytm Leather-like Grain (skóropodobny) do pomiarów na tworzywach wnętrz samochodowych, naturalnych i sztucznych skórach i innych materiałach o podobnym charakterze. Do wyboru mamy także Coarse Paint – do farb o wyrazistej strukturze lub Fine Paint – o strukturze słabej. Adresatem dwóch ostatnich algorytmów są producenci i użytkownicy farb proszkowych, gdzie kontrolujemy zarówno farbę w procesie produkcji, jak i jakość wymalowania uzyskaną przez lakiernię.
Nowy specto2profiler mierzy również klasyczny połysk w geometrii 60°, a także kolor w geometrii 45/0, jest więc zdecydowanie ukierunkowany kompleksowo na cyfrowe badanie zgodności wizualnej próbek i stanowi poważny kamień milowy w tej dziedzinie, jak opisali to współuczestnicy projektu i współtwórcy urządzenia – specjaliści firmy AkzoNobel.
Profilometr spectro2profiler oraz inne urządzenia pomiarowe z portfolio BYK Gardner GmbH można odnaleźć w ofercie firmy EUROTOM Sp. z o. o. – autoryzowanego dystrybutora tej marki w Polsce.
Zainteresowanych szczegółami technicznymi oraz prezentacją profilometru i innych mierników zapraszamy do korespondencji na eurotom@eurotom.pl oraz na stronę internetową www.eurotom.pl       

Tomasz Więckowski
EUROTOM Sp. z o.o.