Глосметри

Измервателна техникаСп. Инженеринг ревю - брой 4/2018 • 15.06.2018

Глосметри
Глосметри

 

Блясъкът (англ. gloss, оттам и глосметър) е зрителен ефект, който се създава при наблюдението на повърхност. Колкото по-голяма част от пряко попадналата върху нея светлина се отразява, толкова по-явно ще бъде впечатлението за блясък. Ефектите на блясъка се основават на взаимодействието на светлината с физическите характеристики на дадената повърхност. Другият влияещ компонент е преценката на наблюдателя на чисто физиологическо ниво. Човешкото око си остава най-доброто средство за определяне на разликите в блясъка, но все пак визуалният контрол не е достатъчен, защото и условията, при които се прави оценката не са ясно дефинирани.

Гладки и добре полирани повърхности отразяват ясно образите. Падащата светлина се отразява директно от повърхността по основното направление – това, при което ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение. При груби повърхности светлината се разпръсква дифузно във всички посоки, а отразените образи не са така качествени – не са ясни, очертанията им са размазани. Колкото по-равномерно се разпръсква падналата светлина, толкова по-слабо е отражението по основното направление и толкова по-матова ще изглежда повърхността.

Когато се разглежда въздействието на предметите върху потребителя на физиологическо ниво, то блясъкът е също толкова важна част от зрителното възприятие, какъвто е и цветът. Върху блясъка на една повърхност голямо влияние оказват редица фактори като например гладкостта на полиране, количеството и вида на покритието или качеството на материала, върху който то се полага.

Измерване на блясъка
Блясъкът се измерва с глосметър, който насочва светлинен поток под определен ъгъл към изследваната повърхност и в същото време отчита каква част от него е отразена. От вида на повърхността, чийто блясък ще се измерва, се определя подходящият ъгъл за насочване на светлинния поток към нея, а оттам и подходящият модел глосметър.

Интензитетът на отразената светлина зависи от материала и от ъгъла на осветяване. При неметални повърхности (покрития, пластмаси) интензитетът на отразената светлина нараства с увеличаване на ъгъла на осветяване. Една част от остатъка от падналия светлинен поток прониква в материала и се абсорбира от него, а друга се разпръсква дифузно в зависимост от цвета.

Металните повърхности имат много по-голяма отражателна способност, която не зависи толкова от ъгъла на осветяване, както е при неметалните. Резултатите от измерване с глосметър са свързани с интензитета на отразената светлина от еталонно черно стъкло с даден коефициент на пречупване, а не с интензитета на падащата светлина. Измерената стойност за това еталонно стъкло е равна на 100 единици блясък (gloss units, GU). Стойността от измерването на материали с по-висок коефициент на пречупване ще бъде над 100 GU. Такива са например тънките покривни слоеве (филми).

За прозрачни материали стойността от измерването е по-висока заради множеството отражения вътре в структурата на материала. Тъй като са с много висока отражателна способност, при металите стойностите могат да достигнат до 2000 GU. В тези случаи е прието резултатите от измерванията да се записват като процент отражение на падналата светлина. Глосметрите и методологията на работа с тях трябва да се специфицират на международно ниво, за да може да се осигури възможност за сравнение на резултатите от измерванията.

Има три типа глосметри, които покриват целия диапазон за измерване на блясъка – глосметри, измерващи под ъгъл 20°, 60° и 85°. Има и индустриални сектори, в които обаче се ползват и други ъгли. За по-добра разделителна способност при слаб блясък измерването се прави под ъгъл 85° спрямо повърхността. Тази стойност на ъгъла се препоръчва за повърхности, при които са измерени под 10 GU при 60°. При 85° осветената зона при измерването е и по-голяма, което осреднява разликите в блясъка на текстурирани или леко неравни повърхности.

Трябва да се отбележи, че всички нива на блясък могат да бъдат измерени при стандартния ъгъл от 60°. Това е стандартният ъгъл за мерене на блясъка за всякакви изделия, като най-добри резултати се постигат за повърхности с блясък в диапазона 10-70 GU. При стойност на блясъка под или над границите на този обхват измерването може да е по-точно при другите две стойности – 85° или 20° – използвани съответно за ниска или висока степен на блясък.

Острият ъгъл за измерване 20° предоставя по-добра разделителна способност за повърхности със силен блясък. За такива, при които е измерена стойност над 70 GU при стандартния ъгъл от 60°, често се прави повторно измерване под ъгъл от 20°, при който замъгляването на повърхността от изобилното отражение не влияе толкова силно.

Приложение
В много производства блясъкът се мери като показател за качеството на продуктите. Доказано е, че степента на блясък на дадено изделие оказва същото психологическо въздействие върху потребителя, както и неговият цвят. Във външния вид на много продукти силен блясък се съчетава с матово покритие с цел да станат максимално привлекателни за купувача.

Често качеството на дадена повърхност може да се оцени чрез измерване на блясъка й. Например недобре изсъхнали бои или покрития с необичаен блясък на по-късен етап от производството могат да започнат да се лющят и разслояват. Следенето на стойността на блясък на дадено изделие позволява лесно да бъдат открити подобни проблеми, като по този начин се избягват разходите за повторно нанасяне на покритие или за изтегляне и подмяна на продукта.

Автомобилостроенето е отрасъл, в който се държи на блясъка и цвета като признаци за високото качество на крайните изделия. Степента на блясък варира от огледални хромирани детайли до съвсем матови пластмасови повърхности вътре в купето. Именно видът на купето отвътре става все по-важен фактор при вземането на решение за покупка.

За да се осигури еднородност на блясъка сред различните групи части на автомобила, в индустрията са зададени много строги толеранси. При измерване със стандартен 60-градусов глосметър и желан блясък под 5 GU типичните стойности на толерансите могат да достигнат до 0,3 или 0,5 GU. При такива малки допустими отклонения за цвета и блясъка преценката на око е невъзможна. Нанасяните отвън на каросерията бои със силен блясък се контролират под ъгъл 20°, пластмасовите и дървени части със средна степен на блясък – под ъгъл 60°, а матовите пластмасови повърхности вътре в купето могат да се измерват и под ъгъл 85°.

Стойността на блясъка при повечето бои и покрития се контролира още на етапа на изготвянето им. След това блясъкът се проверява редовно в хода на производството, както и след нанасянето на боите и покритията. Изменението на блясъка на който и да било етап от този процес може да доведе до съществени визуални разлики между отделните партиди, доставяни на крайните потребители.

Стриктният контрол на блясъка осигурява възможност изделията да се възприемат добре визуално и да се избягват отказите за прием още при първоначален оглед. Производителите на защитни покрития следят стойността на блясъка им през целия им експлоатационен живот, тъй като със стареенето блясъкът на боята намалява. При достигане на предварително зададена долна граница конструкцията се пребоядисва, което гарантира възможно най-дълъг живот на защитното покритие, без риск от корозия на предпазваната конструкция. Боите и защитните покрития се контролират предимно под ъгъл от 60°, като другите две стойности се ползват съответно за матови покрития и такива с високо ниво на блясък.

Върху металните части и изделия често се нанася допълнително покритие от друг метал, някакво защитно покритие или пък се полират, за да изглеждат добре за потребителите или просто с цел предпазване от корозия или износване. В повечето случаи стойността на блясък служи като мярка за качеството на тези процеси. В производството на валцована стомана за оценка на качеството на продукцията се използват 45-градусови глосметри. С 60- и 20-градусови глосметри пък се следи качеството на външното покритие и на полирането на металните повърхности.

Блясъкът, или гланцът, е незаменим показател за качество в полиграфическата промишленост. Опаковките и кориците на списанията редовно се подлагат на UV лакиране, за да придобият качествен гланц, а фирмените брошури се лакират и обработват на слоеве, за да се съчетаят контрастиращи матово покритие и гланц. Недостатъчният гланц на покритието може да е индикатор за проблем в процеса на изсушаване. Малък спад в изходната мощност на UV лампите за изсушаване например може да има катастрофален ефект върху качеството на пакетите за хранителни продукти – незасъхналите мастила и покрития могат да се изтрият от хартията или картона и дори да замърсят опакования продукт.

Върху мебелите могат да се нанасят покрития, те могат да бъдат боядисвани, лакирани или оцветявани при най-различни нива на блясък – от най-силен до съвсем матов. Блясъкът трябва да се контролира по време на тези технологични процеси, за да се гарантира, че партидите изглеждат еднакво и за да се следи дали покритието е нанесено както трябва и дали съхне правилно. Неочаквани промени в блясъка често са ранно предупреждение за проблем в състава на покритието, нанесеното количество или режима на съхненето му. В мебелната промишленост се използва стандартното измерване под ъгъл от 60°, като някои клиенти могат да изискат то да се прави и под ъгъл от 20° и 85°.

Новият Специален брой: Машини, технологии, оборудване за Industry 4.0/2018

Специален брой: Машини, технологии, оборудване за Industry 4.0-2018

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО

Top