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Nuevas Tecnologías de Medición para el Control de

Calidad de Efectos Metálicos

Soluciones a la Problemática de los Pigmentos de Efecto

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2The Right Color—from Mind to Market

¿Qué son losPigmentos de

Efecto?

Nuevas Tecnologías de Medición para el Control de Calidad de

Efectos Metálicos


Los pigmentos metálicos y de

interferencia se denominan Pigmentos

de Efecto

Los pigmentos de efecto cambian su

aspecto cuando cambia el ángulo de

iluminación o de observación.

El cambio de aspecto puede ser

drástico.


Efectos Metálicos


Efecto?


Los pigmentos de partícula

metálica causan principalmente

cambios de luminosidad.

Los pigmentos de interferencia

provocan cambios en el matiz y la

saturación de color.

Los pigmentos de efecto se

pueden encontrar hoy en día en

muchos productos industriales.


Efectos Metálicos


Efecto?

5

Automoción

The Right Color—from Mind to Market

Aplicaciones de losPigmentos de Efecto

6

Plásticos



7

Cosméticos



8

IndustriaGráfica(Tintas de

Seguridad)




Estándares para la Medición de Recubrimientos Metalizados

ASTM InternationalE2194 Standard Practice for Multiangle Color Measurement of

Metal-Flake Pigmented Materials1 ángulo de iluminación: 45ºÁngulos aspeculares preferentes: 15º, 45º y 110ºÁngulos aspeculares permitidos: 25º, 70º o 75º

Deutsches Institut fur Normung e.V.Tolerancias DIN 6175-2 para pintura de automoción – Parte 2:

Pinturas Goniocromáticas1 ángulo de iluminación: 45ºÁngulos aspeculares específicos: 25º, 45º, 75º y 110º


Grupo de ÁngulosTradicional

Luz Incidente Ángulo de Brillo Especular (0º)


Control de Pigmentos de Interferencia


Varios ángulos de iluminación: 25º, 45º y 75º

Ángulos próximos a la especularpara cada ángulo de iluminación: +15º y/o –15º.

Control de Pigmentos de Interferencia

13

Ángulos de Interferencia

Iluminación 45°

Ángulo Brillo 135°(45°)45°/120°CIS

45°/150°TRANS

14

Iluminación 75°

Iluminación 45°

Illumination 25° Ángulo de Brillo 155°(25°)

Ángulo de Brillo 135°(45°)


25°/170°

45°/120°75°/120° 25°/140°

45°/150°

45°/90° (DIN)75°/90°

Ángulos de Interferencia

15

Interferencia + GeometríaDIN / ASTM

25°/170°

45°/110° (DIN)

45°/120°75°/120° 25°/140°

45°/150°45°/25° (DIN)

45°/60° (DIN)

45°/90° (DIN)75°/90°

Iluminación 75°

Iluminación 45°

Illumination 25° Ángulo de Brillo 155°(25°)



• Geometría de Iluminación y Observación Precisas• Buen Acuerdo entreInstrumentos• Aperturas Ópticas Precisas


Necesidades de la Técnica de Medición


Efectos Metálicos



Diseño Tubular



Efectos Metálicos

Diseño Tubular

Diseño Tubular

Medio tubo

Desplazamiento Lineal

Multiplexor

Diseño Tubular




Efectos Metálicos


• Geometría de Iluminación y Observación Precisas• Buen Acuerdo entreInstrumentos• Aperturas Ópticas Precisas• Partes que “no se muevan”


MultiplexorÓptico


Efectos Metálicos


Multiplexor Óptico

Luz

• Geometría de Iluminación y Observación Precisas• Buen Acuerdo entreInstrumentos• Aperturas Ópticas Precisas• Partes que “no se muevan”• Resolución Espectral Alta



Efectos Metálicos


EspectrofotómetroMultiángulo FX10

10 Pares de Ángulos

Iluminación/ Observación


ResultadosGráficos



ResultadosNuméricos



CurvasEspectrales


Cómo interpretar losresultados

Características de los Pigmentos:

Pigmentos de Color (tonos sólidos)Absorción y Reflexión de la luz en todas direcciones



Pigmentos de AluminioReflexión de la luz a modo de espejo


Pigmentos Metálicos

Escamas de Aluminio / Sector Automoción

Tipos convencionales (Cornflake) 18 - 20 µm Tipos longitudinales (Silver Dollar) 18 - 20 µm

Aluminium

-10

-5

0

5

10

-10 -5 0 5 10

+a*

+b* Aluminium

0

40

80

120

160

15 20 25 45 70 [°]

L*

Medición con un ángulo de iluminación y distintos ángulos de visión

Características de los Tonosde Efecto

Aluminium plus Blue

-80

-60

-40

-20

0-50 -40 -30 -20 -10 0 10

-b*

-a*

45°/120

Aluminium plus Blue

0

50

100

150

200

250

300

400nm 500nm 600nm 700nmwavelength [λ]

R [%] 45°/65° 45°/90°

45°/110° 45°/115°45°/120°


Medición con un ángulo de iluminación y distintos ángulos de visión



Pigmentos de AluminioReflexión de la luz a modo de espejo

Pigmentos de InterferenciaRefracción de la luz y reflexión selectiva


SUSTRATOMicaDióxido de Silicio (sintético)AluminioÓxido de Aluminio (sintético)Óxido de Hierro (sintético)

ÓXIDO METÁLICOTiO2 (Rutilo)FeTiO3CoTiO3Fe2O3Cr2O3capas múltiples

ÓXIDO METÁLICO

SUSTRATO

Estructura de los Pigmentos Perlados


Pigmentos de Interferencia de Mica (con TiO2)

9205 WR

amarillo

9215 WR

rojo

9217 WR

cobre

9219 WR

violeta

9225 WR

azul

9235 WR

verde

luz blanca

incidente

0

5

10

15

20

25

30

400 500 600 700λ nm

0

5

10

15

20

25

400 500 600 700λ nm0

5

10

15

20

25

400 500 600 700λ nm

0

5

10

15

20

25

30

400 500 600 700λ nm0

5

10

15

20

25

30

400 500 600 700λ nm0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

400 500 600 700λ nm

140 nm

370 nm310 nm280 nm250 nm230 nm

Satin9201 WR 9211 WR9223 WR II 9221 WR 9231 WR


Pearlgreen 9235

0

100

200

300

400

500

400nm 500nm 600nm 700nmwavelength [λ]

R [%] 25°/140°/15°30°/135°/15° - 65°/100°/15°70°/95°/15°

0° 180°

45° 135°120°

90°

25°15°

15°

15°

75° 105°

155°140°

Aspecular Fija: Pearlgreen 9235

Pearlgreen 9235

-30

-20

-10

0

10

20

30

-60 -50 -40 -30 -20 -10 0

-b*

-a*

aspecular

cis-interference

25°/140°

75°/90°45°/120°

45°/65°

Líneas aspeculares y de interferencia:Pearlgreen

-20

-10

0

10

20

-60 -50 -40 -30 -20 -10 0

-b*

-a*

9960 aspecular line

9960 interference line

9961 aspecular line

9961 interference line

Pearlgreen vs. Pearlsilver/Pearlgold

Pigmentos Metálicos vs Pigmentos deEfecto de 2ª Generación

Especificaciones del Multi-FX10

Tipo de Instrumento Espectrofotómetro Multiángulo de Doble Haz

Geometría de Medición Bi-direccional

Fuente de Iluminación Lámpara Halógena de 12V/50W

Rango de Longitudes de Onda 400 nm a 780 nm (reportados)

Intervalo de los resultados 10 nm

Ancho de Banda Efectivo 10 nm

Rango Fotométrico: 0 a 1000%

0.15 MáximoRepetitibilidad a todos los ángulos6(CIELAB) 0.08 Promedio

0.50 MáximoCorrelación entre Instrumentos7 (CIELAB)

0.20 Promedio

Apertura de Medición 22 mm (0.9in) ancho X 69 mm (2.7 In) largo

490 mm (19.3 In) ancho X 450 mm (17.7 In) fondo X 320 mm (12.6 In) altoTamaño y Peso

32.4 Kg (71.5 Lb)

110 a 250 VAC

50 a 60 Hz

240 VA Máximo

Rango de Trabajo 5° a 40° C, 5% a 85% humedad relativa sin condensación

Comunicación RS-232 57600 Baud

Alimentación

Especificaciones del Multi-FX10

Ángulo de Detección2 Área de Iluminación Área de Visión

(Ángulo Aspecular) (mm/mm)3,4 (mm/mm) 3,4

25° 170° (-15°) 14 / 33 17 / 98

25° 140° (+15°) 19 / 46 17 / 27

45° 150° (-15°) 17 / 24 19 / 38

ASTM angle5 45° 120° (+15°) 19 / 27 17 / 20

75° 120° (-15°) 17 / 18 19 / 22

75° 90° (+15°) 19 / 20 17 / 17

ASTM/DIN angle5 45° 110° (+25°) 19 / 29 17 / 18

ASTM/DIN angle5 45° 90° (+45°) 19 / 29 17 / 17

ASTM/DIN angle5 45° 60° (+75°) 19 / 29 17 / 20

ASTM/DIN angle5 45° 25° (+110°) 17 / 24 19 / 45

Ángulos de Iluminación y Detección Ángulo de Iluminación1

1 0° (izqda.) a 180° (dcha.) en el plano de la superficie de la muestra.2 90° es la normal a la superficie de la muestra.3 Ejes menor y mayor de la elipse de iluminación; en negrita el área de medición.4 La divergencia del haz es ±2° excepto para el haz a 45°/25° que es ±2.7°.5 ASTM E2194 Standard Practice for Multi-angle Color Measurement of Metal Flake Pigmented.

Materials; DIN 6175-2 Tolerances for automotive paint - Part 2: Goniochromatic paints.6Basado en 20 lecturas del estándar Spectralon del instrumento.7Basado en lecturas 45°/90° de 12 placas BCRA en ambiente controlado.

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