¿Por qué comprar un Rhopoint IQ, no un medidor de brillo?

El Rhopoint IQ combina cuatro instrumentos de medición de apariencia en una unidad de tamaño de medidor de brillo.

• Brillo (20 / 60º o 20/60 / 85º)
• Calidad de imagen reflejada (RIQ)
• Calina
• Distinción de imagen (DOI)

¿Por qué no basta con medir solo el brillo?

Durante muchos años se ha especificado y utilizado un medidor de brillo estándar como herramienta de control de calidad para cuantificar y validar la calidad del aspecto de la superficie. Se basa en un principio de medición establecido desde hace mucho tiempo, que compara la cantidad de luz transmitida sobre una superficie con la cantidad reflejada en un ángulo de medición fijo. Esto produce un valor de brillo único para esa superficie. Sin embargo, este valor de brillo a menudo puede inducir a error, ya que no define otros efectos de apariencia de la superficie que se puedan ver visualmente.

Los diez paneles anteriores demuestran esta diferencia visual.

Cuando se mide con un medidor de brillo estándar, cada uno de los paneles produce el mismo valor de brillo, sin embargo, a simple vista parecen diferentes.

Esta discrepancia visual versus medida se debe a que la textura está presente en la superficie causada por estructuras grandes (piel de naranja) y microscópicas (neblina).

Debido a las limitaciones en la tecnología de medición, un medidor de brillo es, por lo tanto, incapaz de detectar estas estructuras, ya que solo puede determinar los valores de brillo, por lo que visualmente las superficies parecen deficientes.

¿Qué es el brillo y cómo se mide?

Los valores de reflectancia para superficies mates de bajo brillo son demasiado bajos para poder determinar diferencias cuando se observan visualmente, por lo que el brillo predominante es de importancia.

Sin embargo, a medida que aumenta el valor de reflectancia hacia un alto brillo, los efectos de la textura de la superficie se vuelven más significativos, por lo tanto, como se definió anteriormente, para estas superficies se prefiere el uso del ángulo de 20 grados para mayor precisión y resolución.

El brillo es la sensación visual asociada con el brillo percibido de la luz directa reflejada desde una superficie. Las superficies con alta reflectancia se determinan como brillantes; las superficies menos reflectantes son semibrillantes o mates.

Los medidores de brillo cuantifican este efecto midiendo la reflexión de luz especular de una superficie en un ángulo de iluminación igual pero opuesto en ángulos definidos.

Unidad de brillo

La unidad de brillo (GU) se define en estándares internacionales que incluyen ISO 2813 y ASTM D523. Está determinada por la cantidad de luz reflejada de un estándar de vidrio de índice de refracción conocido.

Los ángulos de medición más utilizados para el brillo son 20 °, 60 ° y 85 °.

Se debe seleccionar el ángulo más apropiado dependiendo del brillo de la superficie de la muestra.

El uso de la geometría de medición correcta aumenta la resolución y mejora la correlación de los resultados con la percepción humana de la calidad.

Cómo determinar el mejor ángulo

Para determinar el ángulo de medición correcto, la superficie debe evaluarse con la geometría de 60 °.

• Las superficies mate que miden menos de 10 GU a 60 ° deben volver a medirse con un ángulo de 85 °.
• Las superficies de alto brillo que miden más de 70 GU a 60 ° deben evaluarse utilizando un ángulo de 20 °.
• El ángulo de 60 grados se adapta mejor a la medición de brillo medio de muestras entre 10 y 70 GU.

Ley de Reflexión

La ley de la reflexión es la dirección de la luz entrante y la dirección de la luz saliente reflejada forman el mismo ángulo con respecto a la superficie.

El método estándar para medir el brillo con un medidor de brillo a 20 ° requiere un ángulo de aceptación de ± 0,9 ° alrededor del ángulo especular de 20 °.

Este estrecho rango de medición angular de la luz reflejada no permite que el sensor de un medidor de brillo detecte la textura en una superficie, ya que las estructuras dentro de la textura hacen que la luz reflejada se desvíe en un ángulo mayor.

Medición del brillo con Rhopoint IQ

El Rhopoint IQ es diferente a un medidor de brillo, ya que utiliza una matriz de diodos lineales (LDA) a 20 ° para medir la distribución de la luz reflejada entre 12,75 ° y 27,25 °.

Las ópticas convencionales del medidor de brillo se utilizan a 60 ° y 85 ° y cumplen totalmente con los estándares internacionales de brillo como ISO 2813 y ASTM 523.

El instrumento no tiene aberturas de receptor físicas como un medidor de brillo convencional; el valor de brillo de 20 ° se obtiene midiendo con los elementos del arreglo lineal que corresponden a los ángulos especificados en las normas.

Esta característica permite al instrumento cuantificar los efectos de la textura en una superficie que se puede clasificar como piel de naranja o neblina según su tamaño.

¿Qué es la neblina y cómo se mide?

¿Qué es la neblina?

La neblina es luz que ha sido reflejada por estructuras superficiales muy pequeñas adyacentes al ángulo especular principal. El término "Haze" define el halo lechoso o la floración que se observa visualmente en superficies de alto brillo.

Neblina superficial

La turbidez de la superficie puede ser problemática en la mayoría de las aplicaciones de revestimiento, incluida la fabricación de automóviles, revestimientos en polvo y otros revestimientos de alto brillo. Puede atribuirse a una serie de causas que incluyen materiales incompatibles en una formulación, mala dispersión y problemas encontrados durante el secado / curado / horneado.

Se puede ver que los recubrimientos sin neblina tienen un reflejo profundo y un alto contraste reflectante. Aquellos con neblina exhiben un ligero acabado "lechoso" que se puede ver sobre la superficie altamente brillante.

La neblina es causada por la textura microscópica de la superficie que difunde la luz adyacente al componente principal de la luz reflejada.

Al ver el reflejo de una fuente de luz intensa en una superficie con alta neblina, la imagen “florece” y tiene un halo brillante a su alrededor.

La turbidez es una medida importante para metales muy pulidos y a menudo se asocia con marcas de pulido y dirección de mecanizado.

Medición de neblina con Rhopoint IQ

Usando la tecnología LDA en el Rhopoint IQ, la medición de Haze se logra fácilmente, usando el procedimiento descrito en ASTM E430, analizando la cantidad de luz que ha sido desviada +/- 2 ° a cada lado del ángulo especular.

La compensación de la bruma también se incluye para permitir la medición de la bruma en superficies de diferentes colores; la difusión de la luz causada por colores brillantes, por ejemplo, blanco, amarillo, produciría niveles más altos de bruma aunque sean iguales.

Esta medición la realiza automáticamente el instrumento en un proceso.

¿Qué es la piel de naranja y el DOI y cómo se mide?

¿Qué es DOI?

La distinción de la imagen es, como su nombre lo indica, una función de la nitidez de una imagen reflejada en una superficie de revestimiento.

Dos superficies acabadas con revestimientos similares pueden exhibir valores de brillo idénticos, pero visualmente se puede ver que la calidad de un revestimiento es muy mala. Tras una inspección más cercana, el revestimiento deficiente visualmente deficiente tiene una apariencia de hoyuelos altamente texturizada conocida como "piel de naranja". Cuando se ve un objeto reflejado con tal recubrimiento, la imagen se vuelve borrosa y distorsionada.

¿Qué es la piel de naranja?

La piel de naranja, la ondulación, la textura, la formación de agujeros y los efectos similares pueden ser problemáticos en muchas aplicaciones de recubrimientos de alto brillo, incluida la automoción, la pintura en polvo y cualquier otra industria que requiera un acabado suave y homogéneo. Todos estos efectos se pueden medir con el Rhopoint IQ.

El DOI se ha medido instrumental y subjetivamente en la industria automotriz durante muchos años. Los instrumentos que medían este valor en el pasado eran muy costosos y algunos tenían poca repetibilidad. La medición de DOI no era común fuera de la industria automotriz debido a que el costo del equipo era alto y la demanda de un acabado brillante de alta calidad no era tan crucial.

Medición de la piel de naranja y la distinción de la imagen (DOI) con Rhopoint IQ

El Rhopoint IQ mide el DOI de una superficie cuantificando la forma en que un haz de medición reflejado se extiende y distorsiona alrededor del ángulo especular.

Ejemplos de paneles de prueba con valores de DOI bajos y altos. La piel de naranja, la textura, la fluidez y otros parámetros clave se pueden evaluar en aplicaciones de recubrimiento donde la calidad de alto brillo es cada vez más importante.

El valor DOI de una superficie es un número entre cero y cien; una superficie que exhibe una imagen perfecta sin distorsiones devuelve un valor de 100, a medida que aumenta la textura, la imagen se distorsiona y el valor DOI disminuye.

Desventajas de la distinción de imagen

La distinción de imagen (DOI) fue uno de los primeros parámetros para definir la textura de la superficie, originalmente era una medida visual e instrumental.

La distinción de la imagen es, como su nombre lo indica, una función de la nitidez de una imagen reflejada en una superficie de revestimiento. A medida que se ve más cáscara de naranja en una superficie, la nitidez de la imagen reflejada disminuye.

Este efecto se mide instrumentalmente cuantificando la forma en que la luz se refleja alrededor del ángulo especular; una superficie perfectamente lisa con una reflexión nítida tiene un DOI de 100, que disminuye con la cantidad de piel de naranja presente.

Si bien el parámetro DOI era adecuado para la finura del acabado disponible en el momento de su desarrollo, la calidad de los recubrimientos actuales ha aumentado hasta un punto en el que el DOI es una medida mucho menos relevante en muchas industrias.

¿Qué es la calidad de imagen reflejada (RIQ)?

La calidad de imagen reflejada es una nueva medida desarrollada por Rhopoint Instruments para proporcionar una mayor sensibilidad al evaluar recubrimientos altamente reflectantes y el elemento especular / difuso de materiales de bajo brillo.

Dos superficies altamente reflectantes que tienen cambios muy pequeños en la cáscara o textura de naranja mostrarán muy poco o ningún cambio en el DOI debido a la forma en que se calcula, pero parecerán bastante diferentes visualmente.

Al reducir la distancia de detección alrededor del ángulo especular y medir la luz reflejada y la distorsión a su alrededor, se logra una respuesta de resolución mucho más alta con mayor linealidad, más en línea con la experiencia visual.

Dos paneles altamente reflectantes con los mismos valores de brillo muestran pocos cambios en DOI pero parecen diferentes. Sin embargo, al utilizar RIQ se consigue una mayor diferenciación.

Las mediciones promedio de los paneles ACT 5 - 10 muestran poca variación cuando se usa DOI.

El valor RIQ de una superficie también es un número entre cero y cien; una superficie que exhibe una imagen perfecta sin distorsiones devuelve un valor de 100, ya que los valores disminuyen, hay mayor textura de la superficie y se reduce la nitidez de la imagen.

¿Por qué utilizar RIQ en lugar de DOI?

DOI no es sensible a bajas cantidades de piel de naranja en superficies de la más alta calidad.

RIQ tiene una respuesta más proporcionada a la piel de naranja en una gama más amplia de acabados superficiales.

RIQ funciona bien para diferenciar superficies de bajo brillo con diferentes componentes especulares / difusos.

La medición RIQ es lo suficientemente sensible como para cuantificar las diferencias de apariencia debido a:

• Alineación del sustrato (horizontal / vertical)
• Formulación de revestimiento
• Sustrato
• Técnica de aplicación

Los valores de brillo, neblina, DOI y RIQ se obtienen todos simultáneamente en una medición rápida utilizando el Rhopoint IQ.

Además de esto… La planitud de la superficie también afecta la confiabilidad de las mediciones realizadas con un medidor de brillo. Rhopoint IQ, sin embargo, incorpora compensación de planitud.

Comparación - medidores de brillo IQ v

Compensación de planitud de muestra y medición de la calidad de la imagen reflejada (RIQ) con Rhopoint IQ

Compensación de planitud de muestra

Los medidores de brillo y neblina de 20 ° tienen geometría fija. Requieren superficies muy planas para medir con precisión.

El Rhopoint IQ utiliza un sensor de 512 elementos que mide 20 +/- 7,25 °. Determina matemáticamente el ángulo de brillo.

Con un medidor de brillo estándar, las superficies no planas hacen que la luz se refleje en una parte incorrecta del sensor y proporcionen resultados de brillo inexactos. Con Rhopoint IQ, la luz se refleja en diferentes áreas de la matriz de diodos y el instrumento compensa automáticamente las irregularidades de la superficie.

A la izquierda: dos superficies de apariencia similar, una es curva; la luz reflejada se aleja del centro de la matriz.

La lectura de la derecha muestra el coeficiente intelectual que compensa automáticamente la falta de planitud.

Ley de la reflexión: la dirección de la luz entrante y la dirección de la luz saliente reflejada forman el mismo ángulo con respecto a la superficie.

¿Qué es RSPEC?

RSPEC es la reflectancia máxima medida sobre una banda angular muy estrecha en la dirección especular (+/-) 0.0991º, mide cómo br

RSPEC es una medida muy sensible de textura que está presente en una superficie. Esta textura u ondulación actúa como un reflector cóncavo o convexo que desvía la luz alrededor del ángulo especular. Cuando RSPEC es igual al valor de brillo, la superficie es lisa, a medida que aumenta la textura, el valor de RSPEC disminuye.

El diagrama de arriba muestra el mismo recubrimiento aplicado a dos paneles, el primero tiene piel de naranja / ondulación debido a la configuración de aplicación incorrecta en la pistola rociadora.

Aplicaciones y estándares

Resumen de aplicaciones

• ¿Qué industrias pueden beneficiarse de estas medidas adicionales?
• Automotor
• Pinturas y Recubrimientos
• Recubrimientos para yates
• Detallado automotriz

Videos

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Estructura del menú de Rhopoint IQ

Guía de calibración para Rhopoint IQ