Měření kvality povrchů Rhopoint TAMS (Total Appearance Measurement System)

Nový manuální přístroj Rhopoint TAMS™ může měřit a mapovat povrchy ve všech fázích procesu lakování, počínaje surovinou až po povrchovou vrstvu.

Instrumentální analýza vzhledu, drsnosti a zvrásnění povrchu v procesu lakování vozidel

Krásná, hladká povrchová úprava je hlavním cílem při lakování vozidla – kvalita této povrchové úpravy závisí na drsnosti povrchu a zvrásnění suroviny určené k nalakování, dále pak na efektivitě každého dalšího lakování a také případného leštění či broušení.

Konečný nátěr se skládá z několika vrstev – postupem nanášení má každá vrstva tendenci materiál vyhlazovat. Měření povrchu v každé fázi poskytuje možnost optimalizovat celý proces lakování a pochopit faktory, které mají největší vliv na konečný vzhled.

Výrobci automobilů rutinně používají přístroje na kontrolu vzhledu bezbarvého laku, obecně nazývaného pomerančovou kůrou, ale již měření mezivrstev má svá omezení, hlavně z důvodu dostupnosti vhodných přenosných přístrojů na měření mezivrstev na lakovací lince.

Laboratorní přístroje mohou přesně charakterizovat povrchy materiálů ve všech fázích, jsou však složité na použití a nákladné, často také mají dlouhou dobu měření, a to snižuje jejich použitelnost u vývojových projektů nebo při řešení problémů inženýrů lakýrnických technologií či materiálových oddělení.

Také manuální profiloměry a skenovací přístroje lze využít při měření mezivrstev, nevyužívají se však v rámci rutinní kontroly kvality vzhledem k subjektivitě spojené s prováděním testů a věrohodnosti výsledků.

Nový manuální přístroj Rhopoint TAMS™ může měřit a mapovat povrchy ve všech fázích procesu lakování, počínaje surovinou až po povrchovou vrstvu. Toto inovativní zařízení má spoustu předností typických pro analytické nástroje s vysokým rozlišením, a současně se vyznačuje mobilností a dostupností přenosného zařízení.

Po poslední aktualizaci má Rhopoint TAMS™ vylepšené funkce pro analýzu textury páskovým filtrem, které slouží ke zlepšení analýzy nátěrů typu E-Coat a základových materiálů.

Měření bezbarvého laku

Kvalita vzhledu, jak ji hodnotí spotřebitel, to je konkrétní textura povrchu, která snižuje jeho vizuální působení. Hodnotí se jako zvrásnění natřeného povrchu, které způsobuje deformace odrazů, a textura nanometrických rozměrů, která zhoršuje odrazové vlastnosti. Měření bezbarvých vrstev se provádí pomocí zařízení Rhopoint TAMS™ nebo jiných zařízení schopných charakterizovat tyto jevy.

Na rozdíl od jiných přístrojů využívajících technologii skenovací linky a vyžadujících posun po povrchu, Rhopoint TAMS™ měří dvojrozměrnou oblast povrchu ze stálé měřicí pozice. Kromě stanovení parametrů povrchu mohou být hodnoceny vizuální preference zákazníka
na základě unikátních ukazatelů, jakými jsou kvalita a harmonie.

Volkswagen se v současné době chystá po celém světě zavést systém TAMS na měření vzhledu lakovaných karosérií vozidel, který po několik let společně vyvíjely společnosti Rhopoint Instruments a Volkswagen AG.

Analytické nástroje pro analýzu povrchu

Analytické přístroje zajišťují velmi přesné mapy materiálů nebo lakovaných povrchů, které mohou být analyzovány postupně pro pochopení, jak každý proces lakování vyplňuje, vyhlazuje a maskuje drsnost základového materiálu. Parametry měření získané na základě analytických dat se následně využívají k vyhodnocení vhodnosti surovin, optimalizaci jednotlivých procesů a vytvoření úplného obrazu o vlivu na kvalitu konečného výrobku v každé fázi lakování.

Nejčastěji aplikovanou laboratorní technikou využívanou u povrchů vozidel je interferometrie, která umožňuje vytvořit trojrozměrné topografické mapy s přesností a rozlišením menším než mikrometr. Tyto mapy jsou následně zpracovávány v analytickém programu, který používá datové filtry umožňující vypočítat parametry drsnosti a zvrásnění pro každý povrch. Ačkoli jsou laboratorní přístroje velice přesné, mají tu vadu, že je možné je použít pouze mimo výrobní linku, dalším omezujícím faktorem je také čas, protože zachytit reprezentativní oblast na povrchu může trvat dlouhé minuty, ba dokonce hodiny. Kvůli vysokým nákladům na vybavení a složitému způsobu jeho použití se implementace analytických nástrojů obvykle omezuje na centrální vývojové funkce u výrobců OEM.

Jinou optickou technikou, která umožňuje získat mapy povrchů, je deflektometrie měřením fáze (PMD), která analyzuje poměrně velké oblasti během několika vteřin.
I když deflektometrie měřením fáze nezaručuje absolutní přesnost typickou pro interferometrii, umožňuje získat údaje o měření s vysokým rozlišením, které do značné míry korelují s interferometry ve vlnových pásmech důležitých při výrobě automobilů. Rhopoint Optimap PSD – přenosné zařízení využívající tuto techniku se obecně používá u speciálních vývojových projektů u výrobců OEM, dodavatelů surového kovu, umělých hmot a barev, avšak jeho velké rozměry snižují možnosti jeho použití jako nástroje pro kontrolu kvality či procesu.

Rhopoint TAMS™ využívá PMD jako jednu z technologií měření a umožňuje získat mapy surovin a všech povrchů během lakování s vysokým rozlišením. Výhodou Rhopoint TAMS™ je, že je to zařízení manuální a dostatečně mobilní, aby bylo možné ho použít ve všech fázích lakování. Rhopoint TAMS™ má rychlý čas akvizice obrazu, údaje o povrchu stáhne za méně než 5 vteřin. Trojrozměrné mapy povrchu získané díky Rhopoint TAMS™ jsou kompatibilní s komerčním softwarem pro topografickou analýzu i vlastním softwarem společnosti Rhopoint pro obrazovou analýzu.

Mobilní měření kvality povrchu

Jehlové profiloměry se používají v celém automobilovém průmyslu, a někteří výrobci uvádějí měření drsnosti pomocí profiloměrů ve specifikacích pro suroviny a povrchy vrstev E-Coat. Vhodnost výsledků získaných pomocí těchto nástrojů závisí na míře pokročilosti zařízení a metodě jeho použití. Zařízení s vyššími parametry není snadné nainstalovat na výrobní lince, protože jsou náchylná k vibracím, a naopak měření provádění pomocí levnějších zařízení jsou méně přesná a vyžadují opakované skenování za účelem získání průměrné hodnoty. Obecně profiloměry nejsou považovány za věrohodné analytické nástroje při hodnocení suroviny a povrchu vrstvy E-Coat.
Druhý přístup spočívá v přiložení reflexní pásky k povrchu oceli či matnému povrchu vrstvy E-Coat a jeho změření pomocí skenovacího zařízení. Přesnost získaných výsledků nejen do značné míry závisí na správném použití pásky a přirozeně maskuje část textury povrchu, ale samotná páska také přidává trochu textury k výslednému měření. Výsledky získané pomocí skenovacího zařízení u surovin a nátěrů E-Coat nejsou kompatibilní s výsledky měření drsnosti provedeného pomocí analytických přístrojů či profiloměrů. Rhopoint TAMS™ nyní nabízí také uživatelem definované filtrování dat za účelem získání dat kompatibilních s profiloměry či laboratorními analytickými zařízeními.

Závěrem

Nová technologie využitá u zařízení Rhopoint TAMS™ poskytla výrobcům automobilů, oceli a hliníku, a také dodavatelům barev rychlý, kompatibilní a cenově dostupný nástroj na kontrolu kvality při měření povrchu v celém procesu lakování. Tento nástroj se stane neocenitelným v úsilí o zlepšení kvality vzhledu za současného řízení nákladů cestou optimalizace procesů a materiálů.