Kvantifikace 3D tvaru plátů s texturou

Listy s texturovaným povrchem

Jedná se o fólie, které mají na povrchu nerovnoměrně stoupající a klesající vzor, který fólii propůjčuje různé funkce. Existují různé typy rozdělené podle účelu a funkce, materiálu a velikosti, tvaru a vzoru nerovností a způsobu zpracování nebo výroby. Listy s texturovaným povrchem se široce používají v široké škále aplikací včetně leteckého průmyslu, materiálů pro průmyslové produkty, jako jsou automobily a elektrické spotřebiče, známé zboží denní potřeby a zdravotnické a sanitární produkty.

Typy texturovaných listů

Texturovaný povrch může zvětšit plochu listu tím, že mu dodá trojrozměrný tvar. Výhody těchto tvarů se využívají k vytváření široké škály typů, funkcí a aplikací. Některé typické příklady jsou uvedeny níže.

• Tepelně izolační list: Zachycení teplého nebo studeného vzduchu v nerovném tvaru může zmírnit teplotní rozdíly. Použití takové fólie na střechu nebo okno nacházející se mezi rozdílnými teplotami venku a v interiéru snižuje vliv na vnitřní teplotu a omezuje kondenzaci.
• Fólie pro odvod tepla: Nerovnoměrný tvar fólie slouží jako chladič. Tyto fólie se používají k odvodu tepla ze součástí, jako jsou procesory a základní desky, výkonové tranzistory a napájecí části uvnitř kompaktních elektronických zařízení.
• Tlumicí materiál nebo materiál tlumící vibrace: Jedná se o fólie z pružného nebo elastického materiálu, jako je pryž nebo uretan, s nerovnoměrně tvarovaným povrchem, které se používají k tlumení nárazů nebo vibrací. Jsou široce používány pro zlepšení tichosti a komfortu interiéru automobilů.
• Absorpční fólie: Tyto fólie využívají zvětšené plochy, kterou poskytuje nerovný povrch, ke zlepšení schopnosti absorpce vody.

Fólie s texturovaným povrchem se používají také pro širokou škálu dalších produktů, včetně průmyslových produktů, zboží denní potřeby a zdravotnických a sanitárních produktů. Nerovnoměrné tvary mohou být přidány pro různé účely, jako je snadnější stírání nečistot, zabránění uklouznutí, zabránění přilepení a atraktivní vzory.

Zpracování a výroba texturovaných listů

Výrobní postupy a technologie zpracování používané pro strukturované fólie jsou rovněž velmi rozmanité. V případě textilu je možné přidat požadovanou funkci změnou rozteče nebo tloušťky zvrásnění. V případě netkané textilie vyrobené metodou Spunbond nebo Spunlace nebo plastové či papírové fólie s hladkým povrchem lze přidat různé nerovnoměrné tvary a funkce pomocí procesů, jako je ražení nebo odstraňování reliéfu, nanášení vzoru nebo leptání.
V následující části jsou vysvětleny mechanismy ražení nebo odstraňování reliéfu, které jsou mezi těmito metodami nejběžnější.

Ražení a odstraňování reliéfu

Ražení a odstraňování reliéfu jsou metody vytváření nerovného tvaru povrchu lisováním desky mezi dvěma kovovými nebo plastovými deskami, z nichž jedna obsahuje výstupky a druhá vroubky, nebo lisováním desky s výstupky na desku shora.
Pokud jsou tvary vytvořené lisováním plechu mezi deskami (matricemi) shora a zespodu vyšší než povrch materiálu, nazývá se tento proces ražení reliéfu. Pokud jsou tvary nižší než povrch materiálu, nazývá se odstraňování reliéfu. Ražení tlakem na povrch materiálu na jedné straně pomocí jedné projekční desky je také známé jako „slepé ražení“. Mechanismus jednotlivých procesů je znázorněn v níže uvedených schématech.

Řízení kvality texturovaných listů

S výjimkou speciálních produktů musí mít téměř všechny strukturované fólie jednotný nerovnoměrný vzor povrchu. Pokud není výška a hloubka nerovného tvaru rovnoměrná po celé ploše fólie, není možné vyrobit požadovanou funkci nebo vzhled a produkty mohou být považovány za vadné.
V případě jemného nerovného povrchu není možné vizuálně vyhodnotit, zda nerovnost je rovnoměrná, či nikoli. I když je možné při in-line kontrolách identifikovat celkový tvar, škrábance, ohyb, vrásky a cizorodé látky na fólii, není možné přesně změřit výšku a hloubku jemných nerovností.

Vzhledem k tomu, že cyklus produktu je rychlý, je u vysoce funkčních fólií důležitá rychlost v každém kroku od výzkumu a vývoje přes výrobu prototypů, hodnocení až po uvedení na trh. Efektivní a přesné vyhodnocování v každé fázi přinese výrazný rozdíl v rychlosti.

Texturované listy – obtíže při měření

Bez ohledu na způsob výroby nebo zpracování je při hodnocení výkonnosti, kvality a procesů mimořádně důležité přesně změřit nerovnoměrný tvar povrchu fólií. Při měření pomocí konvenčních systémů pro měření profilů a jiných kontaktních systémů však dochází k následujícím problémům.

Obtíže při měření – profilometr

Systém pro měření profilů měří a zaznamenává profil cíle sledováním jeho povrchu pomocí stylusu.
V posledních letech byly vyvinuty systémy pro měření profilů, které používají místo stylusu k měření složitých tvarů bezkontaktním sledováním profilu laser. Některé modely jsou dokonce schopny měřit horní i spodní povrch.

Při měření a vyhodnocování strukturovaných listů pomocí systému pro měření profilů se mohou vyskytnout následující problémy:

• Protože se cíl měří sledováním podél linií, je obtížné měřit a vyhodnocovat deformace na velké ploše.
• Nerovnoměrný tvar není možné určit pro celou cílovou plochu.
• Pokud se sleduje více měřicích linií, aby se změřila co největší plocha, je zapotřebí mnoho času na změření maximálních a minimálních výšek a hloubek. Kromě toho jsou naměřené hodnoty nestabilní v důsledku odchylky měřicích linií.

Řešení pro měření

Konvenční kontaktní měřicí přístroje měří pouze tvary pomocí čar nebo bodů a nedokážou určit celý tvar texturovaného listu. Kromě toho je obtížné získat maximální a minimální hodnoty pro každou nerovnost povrchu na celém cíli nebo rychle provést kvantitativní srovnání.

Pro řešení těchto problémů s měřením vyvinula společnost KEYENCE optický 3D profilometr řady VR.
Řada VR přesně zachycuje 3D tvar celého povrchu cíle, aniž by došlo ke kontaktu s ním. Navíc 3D skenuje celý tvar během 1 sekundy, což umožňuje okamžité a kvantitativní měření bez chyb ve výsledcích. V této části jsou představeny některé konkrétní výhody řady VR.

Výhoda 1: 3D měření za 1 sekundu.

Řada VR dokáže získat data o povrchu 800 000 bodů z tenkého, pružného a křehkého listu jediným bezkontaktním měřením za pouhou jednu sekundu. Maxima a minima nerovného povrchu (výška, hloubka) v získaném 3D tvaru lze zobrazit v barevné mapě pro vizualizaci deformovaných míst v celém cíli.

Jednoduchými a intuitivními operacemi lze na požadovaných místech naskenovaných dat nakreslit i více profilových čar. Díky možnosti přesného měření profilu lze okamžitě získat podrobné údaje o deformovaných dílech.
I po měření lze provádět měření profilů různých dílů s využitím dat z minulého plošného 3D skenování, aniž by bylo nutné cíl znovu nastavovat a skenovat.

Kromě toho je možné pomocí dat z měření více listů, na které byly aplikovány různé podmínky zpracování, porovnávat tvary a aplikovat požadované podmínky na více sad dat najednou.
Kromě přesného měření a vyhodnocování se tím dosahuje výrazného snížení počtu člověkohodin a zvýšení efektivity práce.

• Stáhnout katalogy
• Kontakt/dotazy

Výhoda 2: Obsluha je snadná a měření může provádět kdokoli, aniž by docházelo k odchylkám v naměřených hodnotách.

Měření 3D tvaru lze snadno provést pouhým umístěním cíle na podložku a stisknutím tlačítka.
Přepínáním mezi kamerami s malým a velkým zvětšením lze pomocí jediného systému přesně měřit všechny tvarové detaily a drsnost povrchu, a to i u listů s jemným a nerovným povrchem.

Protože je možné automatické nastavení polohy na základě údajů o cílových charakteristikách, není nutné přesné vyrovnávání nebo polohování. Tato řada také obsahuje první funkci Inteligentní měření v odvětví, která automaticky nastavuje rozsah měření a posouvá podložku podle velikosti cíle. Tím odpadá práce, která byla nutná pro nastavení délky měření a rozsahu Z.

Pomocné nástroje mohou být použity k automatické extrakci tvaru povrchu, aby bylo zajištěno, že měření probíhá na stejném místě bez ohledu na operátora. Kromě účelů, jako je výzkum a vývoj, testování a vyhodnocování, to umožňuje snadno zvýšit počet vzorků nebo provádět analýzu trendů pro měření a kontrolu i během komerční výroby.

• Stáhnout katalogy
• Kontakt/dotazy

Shrnutí: Efektivní měření listů s texturou

Řada VR dokáže přesně a okamžitě měřit 3D tvary cílů pomocí vysokorychlostního 3D skenování bez kontaktu s cílem. Kromě měření 3D rozměrů listu to umožňuje rychle dokončit dříve obtížné práce, jako je měření nepatrné výšky a nerovných tvarů a porovnávání více sad dat.
Použití řady VR přináší následující výhody:

• Bezkontaktní, okamžité skenování.
• Výškové rozdíly v celém cíli lze vizualizovat v barevné mapě.
• Lze měřit více sad měřených dat najednou.
• Po dokončení skenování lze kdykoli provést profilové měření libovolné části a porovnání více sad dat z minulých dat.
• Bez nutnosti polohování nebo jiné přípravy lze měření provést pouhým umístěním cíle na podložku a stisknutím tlačítka. Díky tomu není pro měřicí práce nutné přidělovat specializovanou obsluhu.
• Protože 3D tvary lze snadno měřit vysokou rychlostí a s vysokou přesností, lze v krátkém čase změřit velké množství vzorků. To je užitečné pro zvýšení kvality.
• Jednoduchá obsluha a automatické řízení eliminují odchylky způsobené lidským faktorem a umožňují skutečné kvantitativní měření.

Tento systém umožňuje porovnání s daty CAD a snadnou analýzu dat, například rozložení v rámci tolerancí. Kromě výzkumu, vývoje a testování jej lze efektivně využít v celé řadě situací při výrobě listů, včetně kontroly vzorků po zahájení komerční výroby a analýzy příčin chyb.

• Stáhnout katalogy
• Kontakt/dotazy