Alles draait om het oppervlak


Rhopoint TAMS™ - een innovatief nieuw meetsysteem voor het karakteriseren van de visuele kwaliteit van functionele en decoratieve oppervlakken.

De meetmethoden voor het karakteriseren van de visuele indruk waren tot nu toe zeer complex en voornamelijk het domein van experts. Om een snelle en ongecompliceerde uitspraak te doen over de visuele kwaliteit van een oppervlak, is na een jarenlange samenwerking tussen specialisten van Volkswagen AG, Audi AG en het Engelse bedrijf Rhopoint Instruments Ltd. een innovatief meetapparaat ontwikkeld dat de menselijke waarneming reproduceert - het Rhopoint TAMS™ (Total Appearance Measurement System).

Het uiterlijk van gelakte oppervlakken is van het grootste belang voor alle premium coatingbedrijven en in het bijzonder voor autofabrikanten, aangezien de eerste visuele indruk die de klant krijgt van de oppervlaktekwaliteit van een product een aanzienlijke invloed kan hebben op de latere aankoopbeslissing. De kwaliteit van gelakte oppervlakken moet daarom door de klant als visueel aantrekkelijk worden ervaren, hetgeen wordt beïnvloed door de kleur en vooral de structuur van het oppervlak.

Conventionele meetinstrumenten vertrouwen op gebruikers die de zeer complexe waarden van verschillende meetinstrumenten interpreteren als een werkelijke visuele verschijning. Dit kan leiden tot dubbelzinnige communicatie over de aard van oppervlakken, bijvoorbeeld tussen de fabrikant en de bedrijven die onderdelen leveren. Problemen bij de correlatie tussen gemeten waarden en de visueel ervaren indruk kunnen leiden tot een afwerking die niet aan de verwachtingen van de fabrikant voldoet, ook al liggen alle conventioneel gemeten parameters binnen de tolerantie.

Om de lakprocessen te optimaliseren, startte Volkswagen AG enkele jaren geleden een uitgebreid innovatieproject waarbij onder meer de basisprocedures voor het meten van autolakken werden onderzocht en verbeterd. Het project leidde tot de ontwikkeling van een volledig nieuwe instrumententechnologie door Rhopoint Instruments Ltd. (VK), een bedrijf dat gespecialiseerd is in het meten van aflak. (VK), een bedrijf dat gespecialiseerd is in het beoordelen van de perceptie van het uiterlijk.

Een belangrijk onderdeel van het project was intensief onderzoek naar de menselijke perceptie, dat werd uitgevoerd bij AUDI AG. De gezamenlijke ontwikkeling van definities en rekenmodellen was nodig voor een uitgebreide beschrijving van de visuele indrukken van de waarnemer.

Het menselijk oog kijkt naar oppervlakken door twee verschillende soorten focus - focus op korte afstand voor de evaluatie van oppervlaktestructuur en gebreken, en focus op de reflecties en contouren van een oppervlak op zogenaamde showroomafstand, d.w.z. de afstand van ongeveer 1,5 m die een waarnemer doorgaans aanneemt voor visuele evaluatie.

Daarbij doorloopt het brein van de waarnemer verschillende inschattingen en de basis voor zijn reactie is: "Ziet het product er goed uit" of "Hebben naburige onderdelen een harmonieus en homogeen effect", processen die uiteindelijk van invloed zijn op de aankoopbeslissing.

De Rhopoint TAMS™ simuleert deze processen door de functies van het menselijk oog na te bootsen en de mechanismen die in de hersenen plaatsvinden in kaart te brengen met behulp van beeldtechnologie met dubbele focus en beeldvormings- en computersystemen op high-tech niveau. De Rhopoint TAMS™ registreert de beelden op verschillende focusniveaus en berekent de kenmerken met behulp van waarnemingsalgoritmen.

Op basis van deze kennis is een speciale registratie van de visuele indruk mogelijk. Er is gekozen voor eenvoudig te begrijpen meetvariabelen die een duidelijke communicatie tussen alle verantwoordelijke interne en externe schakels in de leveringsketen van het voertuig mogelijk maken.

De Rhopoint TAMS™ gebruikt vier parameters om een uitgebreide beschrijving van de visuele sensatie te produceren: Contrast, beeldscherpte, golving en dominante structuurgrootte (dimensie).

Het contrast is gerelateerd aan de kleur van het oppervlak; witte en metalen oppervlakken hebben een laag contrast, terwijl diepzwarte oppervlakken een hoog contract hebben (100 %).

Reflectie op een wit oppervlak

Contrast reflection on white surface
C = 40 %

Reflectie op een zwart oppervlak

Contrast reflection on black surface
C = 100 %


De scherpte kwantificeert de nauwkeurigheid van de door een oppervlak gereflecteerde beelden, 100 % geeft een perfecte reflectie aan.

Wazig zicht

showroom distance unsharp reflection

Scherp zicht

Sharp reflected image showroom distance

Golvendheid is een maat voor de visuele indruk die oppervlaktegolven oproepen bij een waarnemer op showroomafstand (1,5 m), en is afgeleid van menselijke gewaarwordingen. Oppervlakken met een geringe golving genieten de voorkeur van de kijker.

Glad oppervlak

Contrast reflection on black surface

Golvend oppervlak

surface with high degree of waviness (19.6)
W=19.6

De dimensie daarentegen geeft de dominante structuurgrootte aan die op showroomkijkafstand wordt waargenomen. De dominante structuurgrootte is belangrijk voor het bepalen van de harmonie tussen twee naburige delen.

Oppervlak met kleine structuur dominantie

image reflected on surface with small structure dominant surface

Oppervlak met grote structuurdominantie

Image reflected on a large structure dominant surface

Hoewel deze parameters alleen kunnen worden gebruikt voor de evaluatie, is een belangrijk voordeel van de Rhopoint TAMS™ dat deze parameters kunnen worden gecombineerd tot twee nieuwe waarden: De kwaliteitscoëfficiënt en de harmoniecoëfficiënt.

De kwaliteitscoëfficiënt (Q) is een individuele waarde die het algemene uiterlijk van een oppervlak samenvat, waarbij 100% staat voor een volledig glad oppervlak met een perfecte visuele indruk.

De harmoniecoëfficiënt (H) is ontwikkeld om de aanvaarding van twee aangrenzende delen te evalueren. Een waarde van >1,0 geeft aan dat de visuele kwaliteit van de aangrenzende delen door de waarnemer als storend wordt ervaren.

Deze twee waarden zijn de beslissende voorwaarde om een PASS/FAIL-evaluatie mogelijk te maken voor een laatste kwaliteitscontrole in de productielijn en/of om interventielimieten vast te stellen.

De Rhopoint TAMS™, gebaseerd op optische metrologie, is een belangrijke stap voorwaarts in het meten van auto- en premium hoogglanscoatings, omdat het de visuele ervaring kwantificeert en de resultaten gemakkelijker te interpreteren en door te geven zijn. De technologie van de Rhopoint TAMS™ geeft een uitgebreid beeld van de meest uiteenlopende oppervlakken, van staal als dragermateriaal tot de verschillende tussenlagen zoals KTL en plamuur en tot aan de toplaag. De Rhopoint TAMS™ helpt daarom de oppervlakteafwerking te optimaliseren en biedt nieuwe kwaliteitscriteria die niet onderhevig zijn aan de subjectieve invloeden van visuele evaluatie.

De universele technologie van de Rhopoint TAMS™ zal in de toekomst andere klantspecifieke evaluatiemethoden haalbaar maken, waarbij Industrie 4.0 een belangrijke rol speelt.

Als jarenlange distributiepartner van Rhopoint Instruments zal Konica Minolta Sensing de marketing en distributie van de Rhopoint TAMS™ verzorgen met haar wereldwijde distributienetwerk. Het nieuwe apparaat is de perfecte aanvulling op Konica Minolta's uitgebreide assortiment kleur- en lichtmeetoplossingen voor de auto-industrie en haar toeleveranciers.

Toepassingsnota

Download