Warum einen Rhopoint IQ kaufen, keinen Glanzmesser?

Der Rhopoint IQ kombiniert vier Instrumente zur Messung des Erscheinungsbilds zu einer Einheit für die Größe des Glanzmessers.

• Glanz (20/60º oder 20/60/85º)
• Reflektierte Bildqualität (RIQ)
• Dunst
• Bildschärfe (DOI)

Warum reicht es nicht aus, nur den Glanz zu messen?

Seit vielen Jahren wird ein Standard-Glanzmessgerät spezifiziert und als QS-Tool zur Quantifizierung und Validierung der Oberflächenqualität verwendet. Es basiert auf einem seit langem etablierten Messprinzip, bei dem die auf eine Oberfläche übertragene Lichtmenge mit der von ihr unter einem festen Messwinkel reflektierten Lichtmenge verglichen wird. Dies erzeugt einen Glanzwert, der für diese Oberfläche einzigartig ist. Dieser Glanzwert kann jedoch oft irreführend sein, da er keine anderen visuell sichtbaren Oberflächeneffekte definiert.

Die zehn obigen Felder zeigen diesen visuellen Unterschied.

Bei der Messung mit einem Standard-Glanzmessgerät erzeugt jedes Paneel den gleichen Glanzwert, jedoch erscheinen sie für das Auge unterschiedlich.

Diese visuelle und gemessene Diskrepanz ist darauf zurückzuführen, dass auf der Oberfläche eine Textur vorhanden ist, die durch große (Orangenhaut) und mikroskopische Strukturen (Trübung) verursacht wird.

Aufgrund der Einschränkungen in der Messtechnik kann ein Glanzmessgerät diese Strukturen daher nicht erkennen, da es nur Glanzwerte bestimmen kann, weshalb die Oberflächen optisch minderwertig erscheinen.

Was ist Glanz und wie wird er gemessen?

Die Reflexionswerte für matte Oberflächen mit niedrigem Glanz sind zu niedrig, um Unterschiede bei visueller Betrachtung feststellen zu können. Daher ist vorwiegend Glanz von Bedeutung.

Wenn jedoch der Reflexionsgrad in Richtung Hochglanz zunimmt, werden die Auswirkungen der Oberflächentextur signifikanter, weshalb, wie oben definiert, für diese Oberflächen die Verwendung des 20-Grad-Winkels für eine größere Genauigkeit und Auflösung bevorzugt wird.

Glanz ist das visuelle Gefühl, das mit der wahrgenommenen Helligkeit von direktem Licht verbunden ist, das von einer Oberfläche reflektiert wird. Oberflächen mit hohem Reflexionsvermögen werden als glänzend bestimmt; weniger reflektierende Oberflächen sind seidenmatt oder matt.

Glanzmesser quantifizieren diesen Effekt, indem sie die spiegelnde Lichtreflexion von einer Oberfläche unter einem gleichen, aber entgegengesetzten Beleuchtungswinkel unter definierten Winkeln messen.

Glanzeinheit

Die Gloss Unit (GU) ist in internationalen Normen wie ISO 2813 und ASTM D523 definiert. Sie wird durch die Menge des reflektierten Lichts von einem Glasstandard mit bekanntem Brechungsindex bestimmt.

Die für den Glanz am häufigsten verwendeten Messwinkel sind 20 °, 60 ° und 85 °.

Der am besten geeignete Winkel sollte in Abhängigkeit vom Glanz der Probenoberfläche ausgewählt werden.

Die Verwendung der richtigen Messgeometrie erhöht die Auflösung und verbessert die Korrelation der Ergebnisse mit der menschlichen Wahrnehmung von Qualität.

So bestimmen Sie den besten Winkel

Um den richtigen Messwinkel zu bestimmen, sollte die Oberfläche mit der 60 ° Geometrie bewertet werden.

• Mattierte Oberflächen, die unter 10 GU bei 60 ° messen, sollten mit dem Winkel von 85 ° neu gemessen werden.
• Hochglänzende Oberflächen, die über 70 GU bei 60 ° messen, sollten unter Verwendung des 20 ° -Winkels bewertet werden.
• Der 60-Grad-Winkel eignet sich am besten für die Messung des mittleren Glanzes von Proben zwischen 10 und 70 GU.

Gesetz der Reflexion

Das Reflexionsgesetz ist die Richtung des einfallenden Lichts und die Richtung des reflektierten ausgehenden Lichts bilden den gleichen Winkel in Bezug auf die Oberfläche.

Die Standardmethode zur Messung des Glanzes mit einem Glanzmesser bei 20 ° erfordert einen Akzeptanzwinkel von ± 0,9 ° um den Spiegelwinkel von 20 °.

Dieser enge Winkelmessbereich des reflektierten Lichts ermöglicht es dem Sensor in einem Glanzmesser nicht, die Textur auf einer Oberfläche zu erfassen, da die Strukturen innerhalb der Textur bewirken, dass das reflektierte Licht in einem größeren Winkel abgelenkt wird.

Glanz messen mit dem Rhopoint IQ

Der Rhopoint IQ unterscheidet sich von einem Glanzmesser, da er ein lineares Diodenarray (LDA) bei 20 ° verwendet, um die Verteilung des reflektierten Lichts zwischen 12,75 ° und 27,25 ° zu messen.

Herkömmliche Glanzmesseroptiken werden bei 60 ° und 85 ° verwendet und entsprechen vollständig den internationalen Glanzstandards wie ISO 2813 und ASTM 523.

Das Instrument hat keine physischen Empfängeröffnungen wie ein herkömmliches Glanzmessgerät. Der 20 ° -Glanzwert wird durch Messen mit den Elementen des linearen Arrays erhalten, die den in den Normen angegebenen Winkeln entsprechen.

Mit dieser Funktion kann das Instrument die Auswirkungen der Textur auf eine Oberfläche quantifizieren, die je nach Größe entweder als Orangenschale oder als Trübung klassifiziert werden kann.

Was ist Dunst und wie wird er gemessen?

Was ist Dunst?

Trübung ist Licht, das von sehr kleinen Oberflächenstrukturen neben dem Hauptspiegelwinkel reflektiert wurde. Der Begriff „Trübung“ definiert den milchigen Lichthof oder die milchige Blüte, die visuell auf hochglänzenden Oberflächen beobachtet werden.

Oberflächendunst

Oberflächentrübung kann bei den meisten Beschichtungsanwendungen problematisch sein, einschließlich Automobilherstellung, Pulverbeschichtungen und anderen Hochglanzbeschichtungen. Dies kann auf eine Reihe von Ursachen zurückgeführt werden, darunter inkompatible Materialien in einer Formulierung, schlechte Dispersion und Probleme beim Trocknen / Aushärten / Einbrennen.

Beschichtungen ohne Trübung weisen eine tiefe Reflexion und einen hohen Reflexionskontrast auf. Dunstige weisen ein leichtes „milchiges“ Finish auf, das auf der hochglänzenden Oberfläche sichtbar ist.

Trübung wird durch mikroskopische Oberflächentextur verursacht, die Licht neben der Hauptkomponente des reflektierten Lichts streut.

Wenn Sie die Reflexion einer starken Lichtquelle auf einer Oberfläche mit hoher Trübung betrachten, „blüht“ das Bild und ist von einem hellen Lichthof umgeben.

Trübung ist eine wichtige Maßnahme für hochglanzpolierte Metalle und wird häufig mit Polierspuren und Bearbeitungsrichtung in Verbindung gebracht.

Messung der Trübung mit dem Rhopoint IQ

Unter Verwendung der LDA-Technologie im Rhopoint IQ kann die Messung der Trübung unter Verwendung des in ASTM E430 beschriebenen Verfahrens leicht erreicht werden, indem die Lichtmenge analysiert wird, die zu beiden Seiten des Spiegelwinkels um +/- 2 ° abgelenkt wurde.

Eine Trübungskompensation ist ebenfalls enthalten, um eine Trübungsmessung auf verschiedenfarbigen Oberflächen zu ermöglichen. Die Lichtstreuung, die durch helle Farben, z. B. Weiß oder Gelb, verursacht wird, würde ansonsten höhere Trübungsgrade erzeugen, obwohl sie gleich sind.

Diese Messung wird vom Instrument automatisch in einem Prozess durchgeführt.

Was ist Orangenschale und DOI und wie wird es gemessen?

Was ist DOI?

Die Unterscheidbarkeit des Bildes ist, wie der Name schon sagt, eine Funktion der Schärfe eines reflektierten Bildes in einer Beschichtungsoberfläche.

Zwei Oberflächen, die mit ähnlichen Beschichtungen versehen sind, können identische Glanzwerte aufweisen, aber optisch kann die Qualität einer Beschichtung als sehr schlecht angesehen werden. Bei näherer Betrachtung weist die optisch minderwertige, schlechte Beschichtung ein stark strukturiertes Grübchenbild auf, das als "Orangenschale" bekannt ist. Wenn ein reflektiertes Objekt in einer solchen Beschichtung betrachtet wird, wird das Bild unscharf und verzerrt.

Was ist Orangenschale?

Orangenhaut, Welligkeit, Texturierung, Nadellochung und ähnliche Effekte können in vielen Hochglanzbeschichtungsanwendungen problematisch sein, einschließlich Automobil-, Pulverbeschichtungs- und anderen Branchen, die eine glatte homogene Oberfläche erfordern. Alle diese Effekte können mit dem Rhopoint IQ gemessen werden.

Der DOI wird in der Automobilindustrie seit vielen Jahren instrumentell und subjektiv gemessen. Instrumente, die diesen Wert in der Vergangenheit gemessen haben, waren sperrig teuer und einige hatten eine schlechte Wiederholbarkeit. DOI-Messungen waren außerhalb der Automobilindustrie nicht üblich, da die Ausrüstungskosten hoch waren und die Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Glanzlacken nicht so entscheidend war.

Messung von Orangenschale und Bildschärfe (DOI) mit dem Rhopoint IQ

Der Rhopoint IQ misst den DOI einer Oberfläche durch Quantifizierung der Art und Weise, wie ein reflektierter Messstrahl um den Spiegelwinkel verteilt und verzerrt wird.

Beispiel Testpanels mit niedrigen und hohen DOI-Werten. Orangenhaut, Textur, Ausfluss und andere wichtige Parameter können bei Beschichtungsanwendungen bewertet werden, bei denen eine hohe Glanzqualität zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Der DOI-Wert einer Oberfläche ist eine Zahl zwischen null und einhundert. Eine Oberfläche, die ein perfektes unverzerrtes Bild aufweist, gibt einen Wert von 100 zurück, wenn die Textur zunimmt, wird das Bild verzerrt und der DOI-Wert nimmt ab.

Nachteile der Bildschärfe

Die Unterscheidbarkeit des Bildes (DOI) war einer der ersten Parameter, die die Oberflächentextur definierten. Es war ursprünglich eine visuelle und instrumentelle Messung.

Die Unterscheidbarkeit des Bildes ist, wie der Name schon sagt, eine Funktion der Schärfe eines reflektierten Bildes in einer Beschichtungsoberfläche. Wenn mehr Orangenhaut auf einer Oberfläche sichtbar wird, wird die Unterscheidbarkeit des reflektierten Bildes geringer.

Dieser Effekt wird instrumentell gemessen, indem quantifiziert wird, wie Licht um den Spiegelwinkel reflektiert wird. Eine perfekt glatte Oberfläche mit scharfer Reflexion hat einen DOI von 100, der mit der Menge der vorhandenen Orangenschale abnimmt.

Während der DOI-Parameter für die Feinheit der zum Zeitpunkt seiner Entwicklung verfügbaren Oberflächen geeignet war, hat sich die Qualität der heutigen Beschichtungen bis zu einem Punkt erhöht, an dem DOI in vielen Branchen eine viel weniger relevante Messung darstellt.

Was ist reflektierte Bildqualität (RIQ)?

Die reflektierte Bildqualität ist eine neue Messung, die von Rhopoint Instruments entwickelt wurde, um eine höhere Empfindlichkeit bei der Bewertung hochreflektierender Beschichtungen und des spiegelnden / diffusen Elements von Materialien mit niedrigerem Glanz zu erzielen.

Zwei stark reflektierende Oberflächen mit sehr geringen Änderungen der Orangenhaut oder der Textur zeigen aufgrund der Art der Berechnung nur eine sehr geringe oder keine Änderung des DOI, sehen jedoch optisch sehr unterschiedlich aus.

Durch Verringern des Erfassungsabstands um den Spiegelwinkel und Messen des reflektierten Lichts und der Verzerrung um diesen herum wird eine Reaktion mit viel höherer Auflösung mit größerer Linearität erreicht, die dem visuellen Erlebnis besser entspricht.

Zwei hochreflektierende Paneele mit den gleichen Glanzwerten zeigen nur geringe Änderungen des DOI, erscheinen jedoch unterschiedlich. Bei Verwendung von RIQ wird jedoch eine größere Differenzierung erreicht.

Die durchschnittlichen Messungen der ACT-Panels 5 bis 10 zeigen bei Verwendung von DOI nur geringe Abweichungen.

Der RIQ-Wert einer Oberfläche ist ebenfalls eine Zahl zwischen null und einhundert. Eine Oberfläche, die ein perfektes unverzerrtes Bild aufweist, gibt einen Wert von 100 zurück, da die Werte abnehmen. Eine höhere Oberflächentextur ist vorhanden und die Bildschärfe ist verringert.

Warum RIQ anstelle von DOI verwenden?

DOI reagiert nicht empfindlich auf geringe Mengen an Orangenschalen auf Oberflächen höchster Qualität.

RIQ reagiert auf Orangenschalen in einem breiteren Bereich von Oberflächen besser.

RIQ eignet sich gut zur Unterscheidung von Oberflächen mit geringem Glanz und unterschiedlichen spiegelnden / diffusen Komponenten.

Die RIQ-Messung ist empfindlich genug, um Erscheinungsunterschiede aufgrund von

• Substratausrichtung (horizontal / vertikal)
• Beschichtungsformulierung
• Substrat
• Anwendungstechnik

Glanz-, Trübungs-, DOI- und RIQ-Werte werden alle gleichzeitig in einer schnellen Messung mit dem Rhopoint IQ erzeugt.

Darüber hinaus… beeinflusst die Ebenheit der Oberfläche auch die Zuverlässigkeit von Messungen mit einem Glanzmesser. Rhopoint IQ enthält jedoch eine Ebenheitskompensation.

Vergleich - IQ v Glanzmesser

Kompensation der Probenebenheit und Messung der reflektierten Bildqualität (RIQ) mit dem Rhopoint IQ

Kompensation der Probenflachheit

20 ° Glanz- und Trübungsmessgeräte haben eine feste Geometrie. Sie benötigen sehr flache Oberflächen, um genau zu messen.

Der Rhopoint IQ verwendet einen 512-Element-Sensor, der 20 +/- 7,25 ° misst. Es bestimmt mathematisch den Glanzwinkel.

Bei einem Standard-Glanzmesser verursachen nicht flache Oberflächen, dass Licht auf einen falschen Teil des Sensors reflektiert wird und ungenaue Glanzergebnisse liefert. Mit dem Rhopoint IQ wird Licht auf verschiedene Bereiche des Diodenarrays reflektiert und das Instrument gleicht die Oberflächenunregelmäßigkeiten automatisch aus.

Links: Zwei ähnliche Erscheinungsflächen, eine ist gekrümmt - das reflektierte Licht fällt von der Mitte des Arrays ab.

Die Anzeige rechts zeigt den IQ, der die Unebenheit automatisch ausgleicht.

Reflexionsgesetz: Die Richtung des einfallenden Lichts und die Richtung des reflektierten abgehenden Lichts bilden den gleichen Winkel zur Oberfläche.

Was ist RSPEC?

RSPEC ist das über ein sehr schmales Winkelband in Spiegelrichtung (+/-) 0,0991º gemessene Spitzenreflexionsvermögen, das misst, wie br

RSPEC ist ein sehr empfindliches Maß für die Textur, die auf einer Oberfläche vorhanden ist. Diese Textur oder Welligkeit wirkt als konkaver oder konvexer Reflektor, der das Licht um den Spiegelwinkel ablenkt. Wenn RSPEC gleich dem Glanzwert ist, ist die Oberfläche glatt, wenn die Textur zunimmt, nimmt der RSPEC-Wert ab.

Das obige Diagramm zeigt die gleiche Beschichtung, die auf zwei Platten aufgebracht wurde. Die erste weist aufgrund der falschen Auftragseinstellung an der Spritzpistole eine Orangenhaut / Welligkeit auf.

Anwendungen & Standards

Übersicht der Anwendungen

• Welche Branchen können von diesen zusätzlichen Messungen profitieren?
• Automobil
• Farben & Beschichtungen
• Yachtbeschichtungen
• Automotive Detaillierung

Videos

Messungen mit dem Rhopoint IQ

Rhopoint IQ Operation

Rhopoint IQ Menüstruktur

Kalibrierungsanleitung für den Rhopoint IQ