ES2128193T5 - Procedimiento y dispositivo para la caracterizacion de superficies enlucidas con pintura. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION TRATA DE UN PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL EFECTO VISUAL DE CIERTOS LACADOS, EN EL CUAL UNA, DOS, O VARIAS CAPAS DE LACADO SE APLICAN SOBRE LA SUPERFICIE DE UN SUBSTRATO PLANO Y SE DEJAN SECAR O ENDURECERSE. SE APLICAN UNA O DOS CAPAS DE LACADO CON UN ESPESOR DE CAPAS EN GRADIENTE, Y A CONTINUACION, EN LA SUPERFICIE LACADA DE ESTE MODO, EN LOS DIVERSOS PUNTOS DE MEDICION DISTRIBUIDOS SOBRE LA SUPERFICIE, SE MIDEN UNA O VARIAS PROPIEDADES DE LA SUPERFICIE QUE INFLUYEN EN LA IMPRESION VISUAL MEDIANTE UNO O VARIOS PROCEDIMIENTOS DE MEDICION OPTICOS, Y SE MIDE TAMBIEN EL CORRESPONDIENTE ESPESOR DE LAS CAPAS DE LACADO APLICADAS EN GRADIENTE. LA INVENCION TRATA ASIMISMO DEL DISPOSITIVO PARA LA REALIZACION DEL PROCEDIMIENTO.

Description

Procedimiento y dispositivo para la caracterización de superficies enlucidas con pintura.

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la caracterización de superficies laqueadas o laqueadas con varias capas con relación a su efecto visual.

El efecto visual de una superficie laqueada o laqueada con varias capas resulta a través de la cooperación de diferentes impresiones ópticas como por ejemplo brillo, estructura y tono de color, que se compone de nuevo del lugar del color en el diagrama cromático, de la claridad y de la intensidad del color. En el caso de laqueados de varias capas, el efecto visual resulta en general no sólo de la capa de laca exterior, sino puede estar influenciado también por una o varias capas de laca que se encuentran debajo. Se conocen una multitud de métodos para la caracterización de una superficie laqueada, que son adecuados para describir su efecto visual para la vista del observador. Ejemplos de ello son los procedimientos conocidos por el técnico que funcionan de acuerdo con principios ópticos para la medición del brillo, para la medición del velo del brillo (neblina), para la medición del tono de color (métrica de colores) y para la determinación de estructuras superficiales. Una magnitud de influencia esencial con relación al efecto visual de una superficie laqueada es el espesor de capa, en el que se han aplicado la capa de laca respectiva o las capas de laca respectivas. Si una superficie provista con un laqueado de una capa o con un laqueado de varias capas debe caracterizarse por un efecto visual en función del espesor de capa de una capa de laca respectiva o del espesor de capa de capas de laca especialmente interesantes, es necesario cubrir con laca una multitud de chapas de ensayo y realizar mediciones. Esta multitud resulta, por una parte, de la necesidad de lacar varias chapas de ensayo con diferente espesor de laca y, por otra parte, de obtener un valor medio estadístico, que garantice ya una reproducibilidad de los valores de medición obtenidos. No obstante, la fuerza expresiva de valores de medición obtenidos de esta manera debe considerarse crítica, puesto que la correlación con la impresión visual solamente se da con condiciones. El ojo humano posee una función de concibe la impresión visual de una superficie laqueada como integral.

Existe el cometido de preparar un procedimiento racional para la caracterización de superficies laqueadas con relación a su efecto visual en función del espesor de capa de una o varias capas de laca. El procedimiento que debe encontrarse debe proporcionar resultados de medición reproducibles, bien correlacionados con la función integradora del ojo humano y debe poner de manifiesto de una manera lo más expresiva posible la dependencia del espesor de capa. El procedimiento debe poder realizarse con un consumo lo más reducido posible de laca y de chapas de ensayo y debe poder emplearse en el campo del desarrollo de lacas, del control de calidad en la fabricación de lacas, en el desarrollo así como también en la supervisión de procesos de laqueado, lo que comprende tanto el proceso de aplicación como también el proceso de secado.

Se ha mostrado que este cometido se soluciona por medio del procedimiento que forma el objeto de la invención para la determinación del efecto visual de laqueados, que se caracteriza porque se aplican una, dos o varias capas de laca sobre la superficie de un substrato y se secan y se endurecen, siendo aplicadas una o dos capas de laca con un gradiente de espesor de capa en forma de cuña, y sobre la superficie laqueada obtenida de esta manera se miden a continuación en puntos de medición diferentes distribuidos sobre la superficie una o varias propiedades superficiales que influyen en la impresión visual por medio de uno o varios procedimientos de medición óptica, así como el espesor respectivo de la capa de laca aplicada en forma de gradiente o el espesor respectivo de cada una de las dos capas de laca individuales aplicadas en forma de gradiente.

Cuando en el procedimiento según la invención, dos capas de laca presentan un gradiente de espesor de capa, entonces las dos capas de laca se aplican preferentemente con un gradiente de espesor de capa dispuesto en ángulo recto entre sí.

Preferentemente, las mediciones se realizan con la ayuda de puntos de medición, que están distribuidos en forma de un retículo a modo de rejilla en toda la superficie sobre el laqueado.

También es posible realizar las mediciones solamente en una superficie parcial de interés de la superficie laqueada, estando dispuestos también en esta forma de realización los puntos de medición preferentemente en forma de un retículo a modo de rejilla.

Como substrato con una superficie plana se emplean preferentemente chapas de ensayo. Esta expresión se utiliza a continuación sin que represente, sin embargo, una limitación.

El procedimiento según la invención permite especialmente registrar los puntos de medición obtenidos en uno o varios diagramas de correlación para el espesor respectivo en cada caso de una de las capas en forma de cuña o de las dos capas en forma de cuña, en el caso de dos capas de laca aplicadas en forma de gradiente, por ejemplo en un diagrama de correlación en representación tridimensional (una representación espacial de todos los puntos de medición ópticos como función de los dos espesores de capa) o preferentemente en forma de un conjunto de diagramas de correlación (varias representaciones con la cantidad parcial correspondiente de los puntos de medición ópticos como función del espesor de capa de una capa de laca de una capa de laca, manteniendo constante en cada caso el espesor de capa respectivo de la segunda capa de laca o a la inversa).

El procedimiento según la invención no está sometido a ninguna limitación de ningún tipo con relación al tipo de laca o las capas de laca. Así por ejemplo las superficies que deben caracterizarse pueden ser laqueados de una o varias capas, para cuya fabricación se emplean agentes de revestimiento que contienen pigmentos y/o libres de pigmentos. Ejemplos son lacas claras, lacas de base que proporcionan color y/o efecto, lacas de cubierta y lacas de substancias de carga. Para la generación de las capas de laca se pueden emplear lacas líquidas o lacas en polvo libres de disolvente, con disolvente o acuosas. Los agentes de revestimiento pueden ser lacas de uno o varios componentes, pudiendo tratarse en este caso de sistemas que se endurecen físicamente o que se reticulan (se endurecen) químicamente. En los sistemas que se reticulan químicamente, la reticulación se puede inducir térmicamente o por medio de radiación rica en energía. En relación con la presente invención, el secado de la laca puede significar secado físico o reticulación química de una capa de laca a temperatura ambiente o a temperatura elevada, por ejemplo reticulación química inducida mediante secado al horno o actuación de radiación térmica (radiación-IR), o también por medio de radiación rica en energía, por ejemplo por medio de radiación UV o radiación de electrones.

En el caso de que se trate del laqueado de una capa, cuya superficie debe caracterizarse, entonces se aplica la laca respectiva con un gradiente de espesores de capa, por lo tanto en forma de una cuña preferentemente por medio de aplicación por inyección y se seca. El gradiente de espesores de capa se puede extender en este caso sobre una zona amplia, por ejemplo una zona entre 0 y 100 \mum. La aplicación y/o el secado siguiente se pueden realizar de manera que la chapa de ensayo se encuentra entretanto en una posición horizontal. No obstante, preferentemente la aplicación o secado, de una manera especial la aplicación o secado especialmente de la capa de laca aplicada en forma de cuña, tiene lugar en una chapa de ensayo que se encuentra por encima de la horizontal, de manera especialmente preferida alineada perpendicularmente. En este caso, la zona de máximo espesor de capa de la capa de laca aplicada en forma de cuña se encuentra preferentemente en el extremo inferior, es decir, en el extremo que se encuentra más próximo a tierra.

En el caso de laqueados de capas múltiples, en los que se aplica una capa de laca en forma de gradiente, por ejemplo los laqueados de laca de base/laqueados de dos capas de laca clara, especialmente laqueados de laca de base/laqueados de efecto de dos capas de laca clara se aplican en principio las mismas explicaciones descritas ya en el apartado anterior, siendo aplicada una de las capas de laca que forman el laqueado de varias capas en un gradiente de espesores de capa. Por ejemplo, la capa de laca de base que proporciona color y/o efecto o la capa de laca clara de un laqueado de laca de base/dos capas de laca clara se aplican con un gradiente de espesores de capa.

Si dos capas de laca deben presentar un gradiente de espesor de capa, entonces se aplican dos capas de laca respectivas de un laqueado de varias capas con un gradiente de espesores de capa dispuesto preferentemente en un ángulo recto entre sí, por lo tanto en cada caso en forma de una cuña, de manera preferida por medio de aplicación por inyección y se seca. Los dos gradientes de espesores de capa se pueden extender en este caso respectivamente sobre una zona amplia, por ejemplo una zona entre 0 y 100 \mum. la aplicación y/o el secado siguiente se pueden realizar de manera que la chapa de ensayo se encuentra entretanto en una posición horizontal. No obstante, preferentemente la aplicación o secado, de una manera especial la aplicación o secado especialmente de las capas de laca aplicadas en forma de cuña, tiene lugar en una chapa de ensayo que se encuentra por encima de la horizontal, de manera especialmente preferida alineada perpendicularmente. En este caso, la zona de máximo espesor de capa de las capas de laca aplicadas en forma de cuña se encuentra preferentemente en el extremo inferior, es decir, en el extremo que se encuentra más próximo a tierra. A tal fin puede ser conveniente, pero no necesario, airearla primera capa de laca aplicada en forma de cuña después de su aplicación sobre una chapa de ensayo que se encuentra en una posición vertical (en el caso de la aplicación preferida húmedo-en-húmedo), secarla y endurecerla y luego aplicar la segunda capa en forma de cuña después de realizar un giro de 90º.

Hay que indicar que el concepto "chapa de ensayo" en el marco de la presente invención no representa ninguna limitación en la selección del material, sino que más bien se trata solamente de un substrato liso, plano o no curvado, por ejemplo rectangular de materiales opcionales adecuados, preferentemente de metal o plástico. Especialmente adecuadas son las chapas de ensayo rectangulares usuales en la industria de la laca de dimensiones opcionales, por ejemplo en el orden de magnitud de 300 mm por 600 mm o 600 mm por 600 mm. Estas pueden ser por ejemplo de acero. Preferentemente, la aplicación se realiza para garantizar una reproducibilidad por medio de una máquina automática usual, como se conoce por ejemplo a partir del documento EP-B-0 350 891. Por ejemplo, el gradiente de espesor de capa o los dos gradientes de espesores de capa se pueden generar preferentemente de manera que la o las dos capas de lacas respectivas se aplican en varios, por ejemplo en dos o más ciclos de inyección, cubriéndose sólo parcialmente las zonas de inyección.

En el procedimiento según la invención es qué capa o capas se aplican en forma de cuña (en forma de gradiente). Convenientemente, se aplican una capa o ambas capas en forma de gradiente, cuya repercusión sobre la impresión visual general es interesante. De manera especialmente preferida, en el caso de dos capas de laca aplicadas en forma de gradiente se trata de capas directamente vecinas, que se cubren con laca preferentemente en cada caso en cuñas dispuestas en ángulo recto entre sí.

Por ejemplo, tanto la capa de laca de base que proporciona color y/o efecto como también la capa de laca clara se aplican con un laqueado de laca de base/dos capas de laca clara, como se conoce en el sector del laqueado de carrocerías de automóviles, con gradientes de espesores de capa dispuestos en ángulo entre sí.

En el procedimiento según la invención, cuando se aplica la capa de interés configurada en forma de gradiente o las dos capas de interés configuradas en forma de gradiente, preferentemente una, dos o más zonas se recortan sobre la chapa de ensayo. Estas zonas pueden estar configuradas por ejemplo en forma de tira, por ejemplo en los bordes de la chapa de ensayo. Esto se puede realizar por ejemplo cubriendo las zonas que permanecen libres, cuando se aplica la capa configurada en forma de gradiente o cada una de las capas individuales configuradas en forma de gradiente, por ejemplo por medio de cintas adhesivas en forma de tira. Las capas restantes, incluida la otra capa eventual aplicada en forma de gradientes, se aplican en estas zonas de la misma manera que sobre toda la chapa de ensayo. En la práctica se pueden retirar a tal fin por ejemplo las pegatinas antes de aplicar la otra u otras capas. De esta manera se posibilita determinar por adición el espesor de capa de la capa aplicada en forma de gradiente o de las capas individuales aplicadas en forma de gradiente en los puntos de medición individuales por medio de comparación con las zonas recortadas.

El procedimiento según la invención se realiza preferentemente de manera que después de la calibración cuidadosa del sistema de medición, se mide la chapa de ensayo provista con la laca n veces, con respecto a la propiedad superficial que influye sobre la impresión, en forma de una rejilla que consta de n puntos de medición, que se extienden sobre toda la superficie, por medio de procedimientos de medición ópticos, midiéndose para cada punto de medición también el espesor de capa en seco de la capa de laca respectiva en forma de cuña o bien los espesores de capa en seco de las capas de laca respectivas en forma de cuña. Preferentemente, el número de los puntos de medición es n = aproximadamente 400 hasta aproximadamente 1000 o en el caso de dos capas de laca en forma de cuña es n = aproximadamente 1500 hasta aproximadamente 3000. El espesor de capa se determina con los métodos usuales conocidos por el técnico, como por ejemplo procedimientos de medición del espesor de capa que funcionan de manera magneto-óptica (como se describe por ejemplo en H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Tomo 8/1, Verlag W.A. Colomb, 1980, página 140 y siguientes, y Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vincentz Verlag, Munich, 1984, página 292 y siguientes, preferentemente el espesor de capa sobre las chapas de ensayo preferidas de acero se determina con procedimientos de medición magnético-inductivos. Por ejemplo, en el procedimiento según la invención se procede de manera que se realizan varias mediciones a lo largo de una línea con el mismo espesor de capa de la capa de laca respectiva o a lo largo de una de las capas de laca respectivas. Por ejemplo, se puede medir comenzando con el espesor de capa más bajo y continuando hacia el espesor de capa más alto en cada caso preferentemente a lo largo de líneas equidistantes. En este caso, cada línea individual detecta espesores de capa iguales de las capas de laca respectivas o bien de una capa de laca respectiva. Las diferentes líneas dispuestas equidistantes están asignadas a espesores de capa diferentes de la capa de laca respectiva o de una de las capas de laca respectivas. Por ejemplo, se detecta una rejilla de medición de aproximadamente 400 a aproximadamente 1000 valores de medición en total por chapa de ensayo. En el caso de 500 puntos de medición, se pueden tomar en cada caso 25 valores de medición por ejemplo a lo largo de 20 líneas diferentes del mismo espesor de capa. O en el caso de dos capas de laca en forma de cuña se puede detectar por ejemplo una rejilla de medición de aproximadamente 1500 a aproximadamente 3000 valores de medición en total por chapa de muestra. En el caso de 1600 puntos de medición se pueden registrar en cada caso 40 valores de medición por ejemplo a lo largo de 40 líneas diferentes del mismo espesor de capa de una de las capas de laca respectivas. En este caso, las distancias y el número de las líneas así como de los puntos de medición están diseñados de manera que se mide preferentemente al menos aproximadamente un punto de medición con centímetro cuadrado de la superficie de laca.

Para la evaluación, los valores de medición obtenidos pueden ser representados por ejemplo por la ordenada, los espesores de capa correspondientes pueden ser representados por la abscisa de un diagrama de correlación. Para la propiedad de la superficie laqueada que debe caracterizarse se obtiene un modelo no intercambiable de n puntos, que es comparable a una huella dactilar. De esta manera, se obtiene una posibilidad de evaluación de las propiedades visuales de un laqueado. Especialmente se puede evaluar si y en qué medida las propiedades visuales dependen de condiciones de aplicación y de secado definidas así como de una composición definida de una o varias lacas, que se utilizan para el laqueado. En el caso de dos capas de laca en forma de cuña, los valores de medición obtenidos se pueden representar también como diagrama de correlación en representación tridimensional (una representación espacial de todos los puntos de medición ópticos como función de los dos espesores de capa) o preferentemente en forma de un conjunto de diagramas de correlación (varias representaciones con la cantidad parcial correspondiente de los puntos de medición ópticos como función del espesor de capa de una capa de laca manteniendo constante en cada caso el espesor de capa de la segunda capa de laca o viceversa). Por ejemplo, los valores de medición óptica obtenidos son representados por el eje-Z, los espesores de capa correspondiente de las dos capas laqueadas como cuya son representados por el eje-X o el eje-Y de un diagrama de correlación tridimensional o los valores de medición óptica son representados por la ordenada y los espesores de capa correspondientes de una de las capas laqueadas en forma de cuña son representados por la abscisa de un diagrama de correlación, siendo realizado esto varias veces para diferentes espesores de capa constantes respectivos de la segunda capa laqueada en forma de cuña o a la inversa. Para la propiedad que debe caracterizarse de la superficie laqueada varias veces se obtiene de esta manera un modelo (tridimensional) o varios modelos (bidimensionales) no intercambiables formados en total por n puntos, que son comparables en cada caso a una huella dactilar. De esta manera se obtiene una posibilidad de evaluación de las propiedades visuales de un laqueado de varias capas. Especialmente se puede evaluar si y en qué medida las propiedades visuales dependen de condiciones de aplicación y de secado definidas así como de la composición definida de la cala utilizada para la fabricación del laqueado de varias capas.

Las propiedades detectadas visualmente de una superficie laqueada de una o varias capas son influenciadas por la colaboración compleja de un conjunto de parámetros variables de los materiales de laca propiamente dichos, de la aplicación de la laca propiamente dicha y del secado de la laca. Esta colaboración influye por ejemplo en la aparición apreciable por la vista y en la apreciación de fenómenos tales como tono de color, refringencia de la claridad y/o refringencia del color (anisotropía óptica), extensión, tendencia al corrimiento, formación de piel de naranja, micro estructura, capacidad de absorción de la neblina de inyección, efectos de desprendimiento inicial, velado en laqueados de efecto, capacidad de cubrimiento, brillo, velo del brillo, fenómenos que se manifiestan en último término en la impresión visual de una superficie laqueada de una o varias capas. Cada una de estas propiedades puede formar la base para las mediciones que deben realizarse de acuerdo con el procedimiento de la invención.

La capacidad de absorción de neblina de inyección mencionada anteriormente se muestra especialmente cuando el gradiente respectivo individual se configura en forma de varias capas de laca aplicadas desplazadas. En la superficie límite de dos capas de laca se absorben por la capa de laca inferior neblinas de inyección que se producen cuando se aplica la capa de laca que se encuentra encima. De esta manera, se puede evaluar la capacidad de absorción de neblina de inyección de laqueados; esto es importante, porque en la práctica apenas se pueden evitar neblinas de inyección en cabinas de laqueado.

Ejemplos de propiedades detectables y medibles visualmente son brillo, velo del brillo (velo), estructura superficial con porción de onda larga y de onda corta, tono de color, por ejemplo lugar del color en el diagrama cromático, intensidad del color, claridad.

Ejemplos de procedimientos que se pueden emplear en el marco del procedimiento según la invención para la medición del brillo de superficies laqueadas son los procedimientos goniofotométricos usuales, conocidos por el técnico, que se basan en el principio de reflexión de la luz, como se describe por ejemplo en H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Tomo 8/1, Verlag W.A. Colomb, 1980, página 240 y siguientes, Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vincentz Verlag, Munich, 1984, página 239 y siguientes, y DIN 67530). En el marco del procedimiento según la invención, los aparatos de medición del brillo empleados con preferencia son aparatos de venta en el comercio, como por ejemplo los aparatos Microgloss® y Micro-Tri-Gloss® distribuidos por la Firma BYK-Gardner.

Ejemplos de procedimientos que se pueden emplear en el marco del procedimiento según la invención para la medición del velo del brillo (velo) de superficies laqueadas son los procedimientos goniofotométricos usuales, conocidos por el técnico, que se basan igualmente en el principio de reflexión de la luz, (como se describe por ejemplo Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vincentz Verlag, Munich, 1984, página 240). Se pueden emplear los aparatos conocidos por el técnico, de venta en el comercio. Un aparato de medición empleado preferentemente en el marco del procedimiento según la invención para la determinación del velo del brillo es por ejemplo el aparato Microhaze® distribuido por la Firma BYK-Gardner.

Ejemplos de procedimientos utilizables en el marco del procedimiento según la invención para la métrica del color de superficies laqueadas son los procedimientos usuales conocidos por el técnico para la determinación de las curvas de reflexión de la luz, a partir de las cuales se pueden calcular las magnitudes colorimétricas L*, a* y b* usuales en el Sistema-CIELAB (como se describe por ejemplo en H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Tomo 8/1, Verlag W.A. Colomb, 1980, página 252 y siguientes, Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vincentz Verlag, Munich, 1984, página 220 y siguientes). Se pueden emplear todos los aparatos de medición usuales conocidos por el técnico. Un aparato de medición colorimétrico empleado por ejemplo de manera preferida en el marco del procedimiento según la invención es el aparato X-Rite MA 58 distribuido por la Firma X-Rite, un aparato de medición empleado por ejemplo de manera preferida para la determinación de la claridad es el aparato Micrometallic® distribuido por la Firma BYK-Gardner.

Un ejemplo de un método utilizable en el marco del procedimiento según la invención para la determinación de la porción de onda larga y de onda corta de la estructura superficial de superficies laqueadas es el procedimiento goniofotométrico conocido por el técnico, que se basa en el principio de la reflexión de la luz modulada por estructuras superficiales. Se pueden utilizar todos los aparatos de medición usuales, conocidos por el técnico. Por ejemplo, en el procedimiento según la invención se emplea preferentemente el aparato de medición Wave-scan distribuido por la Firma BYK-Gardner (ver European Coatings Journal nº 1-2 (1995), páginas 32-35).

En el procedimiento según la invención, se prefiere realizar las mediciones que conducen a diferentes resultados de medición, en función del ángulo de iluminación y/o del ángulo de conservación, en aquellas chapas de prueba que, durante la aplicación y/o secado de la laca, de manera preferida durante la aplicación y secado especialmente de la capa de laca aplicada en forma de cuña, se encontraban fuera de la posición horizontal, preferentemente en una posición vertical. Es especialmente preferido que la zona del máximo espesor de capa de la capa de laca aplicada como cuña o de las dos capas de laca dispuestas preferentemente en ángulo recto entre sí, aplicadas en cada caso como cuña, se encuentre durante la aplicación de la laca y dado el caso también durante el secado de la laca en cada caso en el extremo inferior, es decir, más próximo a tierra, de la chapa de prueba. Este modo de proceder conduce a diagramas de correlación especialmente expresivos y diferenciados. Muchas de las mediciones ópticas se realizan con aparatos de medición, que emiten un rayo de iluminación y realizan la medición por ejemplo en el rayo reflejado; por lo tanto, estos aparatos tienen una dirección de iluminación, desde la que se ilumina, y una dirección de consideración (dirección de medición) opuesta a ella. En la forma de realización preferida mencionada anteriormente, es especialmente preferido que la dirección de iluminación y/o la dirección de consideración se extienda, independientemente del ángulo de iluminación y/o del ángulo de consideración seleccionado para la medición en la chapa de muestra, en la dirección de un eje de la chapa de muestra o 180 grados opuesta al mismo. A tal fin, se elige preferentemente el eje que durante la aplicación y/o secado de la laca de la capa de laca aplicada como cuña o de aquella capa de laca aplicada como cuña, desde la que parte la influencia principal sobre la medición óptica correspondiente, preferentemente durante la aplicación y dado el caso el secado de la laca de esta capa, se extendía de arriba abajo sobre una chapa de prueba que se encuentra fuera de la horizontal, preferentemente en la vertical. La selección de la capa de laca, desde la que parte la influencia principal sobre la medición correspondiente, es fácil para el técnico o se puede realizar fácilmente por él con la ayuda de experimentos. Depende del tipo de laca que debe investigarse si se prefiere en cada caso iluminar en la dirección del eje o en contra del eje.

El procedimiento según la invención se puede aplicar también en el campo del desarrollo de lacas y aglutinantes. Por ejemplo, se puede determinar la influencia de la composición de la laca sobre el efecto visual de un laqueado de una o varias capas obtenido utilizando la o las lacas manteniendo condiciones de aplicación y de secado definidas. Por ejemplo, el efecto visual de una superficie laqueada puede depender del tipo y proporción de cantidades de los aglutinantes en las lacas, del tipo y cantidad de las substancias volátiles como por ejemplo disolventes, del tipo y cantidad de los aditivos así como del tipo y cantidad de los pigmentos y substancias de carga. El procedimiento según la invención se puede emplear con éxito también ya en la fase de estilo. por ejemplo en la formulación de nuevos tonos de color (de efecto) desconocidos hasta ahora. También la estabilidad de las lacas durante un periodo de tiempo prolongado dado el caso en condiciones especiales, por ejemplo su estabilidad durante el almacenamiento y estabilidad de la línea circular, o la idoneidad de las lacas para un proceso de laqueado determinado se pueden verificar con éxito con el procedimiento de acuerdo con la invención. Si por ejemplo en el caso de lacas estables durante el almacenamiento o con estabilidad de la línea circular no se produce ninguna modificación del efecto del tono de color o de la estructura superficial de superficies laqueadas con ellas, entonces se manifiesta como patrón inalterado en los diagramas de correlación correspondientes generados de acuerdo con el procedimiento de la invención.

El procedimiento de acuerdo con la invención se puede emplear también en el control de calidad en la fabricación de lacas, por ejemplo para la autorización del tono de color. En este caso, en condiciones definidas se fabrican chapas de muestra con la laca o lacas que deben someterse a ensayo y se comparan los diagramas de correlación correspondientes con los diagramas teóricos para verificar la coincidencia como criterio de autorización. Las desviaciones del material de laca se pueden reconocer rápida y seguramente y se pueden corregir por medio de medidas de influencia adecuadas sobre el proceso de fabricación. En este caso, por medio de los diagramas de correlación se reconoce con frecuencia no sólo la desviación en sí, sino también su causa.

Además, el procedimiento según la invención se puede aplicar en el desarrollo de procesos de laqueado, lo que incluye tanto el proceso de la aplicación de la laca como también el proceso de secado de la laca. Por ejemplo, utilizando una y la misma laca o en el caso de laqueados de capas múltiples utilizando las mismas lacas y manteniendo constantes todos los parámetros de secado se puede investigar la influencia de parámetros de aplicación sobre el efecto visual de la superficie laqueada. También se pueden mantener constantes los parámetros de aplicación y se pueden variar los parámetros de secado. Ejemplos de parámetros de aplicación variables son la humedad del aire, la temperatura, el tipo y modo de funcionamiento del órgano de pulverización, la altura de la tensión durante la aplicación electrostática, el tipo y el espesor de capa de las otras capas de laca, no aplicadas como cuña, de un laqueado de varias capas. Ejemplos de parámetros de secado variables son las condiciones de aireación como temperatura, duración de la circulación de aire, curva de calentamiento de temperatura/tiempo del horno de secado, temperatura de secado o temperatura del objeto como tal, duración del secado al horno, humedad del aire. En el procedimiento de acuerdo con la invención se procede por ejemplo de manera que solamente se varía un parámetro de aplicación o de secado, mientras que se mantienen constantes los otros parámetros de aplicación o de secado. El o los diagramas de correlación obtenidos de acuerdo con el procedimiento de la invención representan en cada caso la influencia de los parámetros de aplicación y/o de secado sobre el efecto visual de una superficie laqueada.

Por ejemplo, la ventana de procesamiento óptimo de lacas definidas se puede determinar durante su aplicación con relación a la humedad y la temperatura del aire manteniendo constantes la impresión visual y con ello los diagramas de correlación obtenidos de acuerdo con el procedimiento de la invención, es decir, que existe la posibilidad de definir una zona de procesamiento seguro para lacas dadas.

Además, en el caso de dos capas de laca aplicadas como cuña, se pueden determina por ejemplo una o varias zonas para tales combinaciones de espesores de capa de las dos capas laqueadas como cuña, en las que la impresión visual de la superficie laqueada con capas múltiples corresponde a las previsiones determinadas. En un diagrama, que representa el espesor de capa de una capa laqueada como cuña con respecto al espesor de capa de la segunda capa laqueada como cuña de un laqueado de varias capas, tales zonas se pueden reconocer por ejemplo como representación de colores falsos.

De manera correspondiente, el procedimiento según la invención se puede emplear también con éxito en la supervisión de procesos de laqueado, lo que incluye tanto la supervisión de la aplicación de la laca como también el secado de la laca. Por ejemplo, si se asegura que el material de laca empleado corresponde a las especificaciones (lo que se puede controlar, como se ha mencionado anteriormente, también por medio del procedimiento según la invención), entonces se pueden reconocer rápidamente las desviaciones del proceso de laqueado prescrito (como por ejemplo el incumplimiento de determinados parámetros de aplicación y/o de secado prescritos) mediante la aplicación del procedimiento según la invención y se pueden corregir. También aquí vale que los diagramas de correlación no sólo permiten reconocen con frecuencia la desviación en sí, sino también su causa.

Una valor especial del procedimiento según la invención se deduce de la posibilidad de estudiar la colaboración de procesos de laqueado y de la formulación de la laca. Por ejemplo, puede existir el deseo de fabricar, en diferentes instalaciones de laqueado con diferentes parámetros de aplicación y/o de secado fijamente predeterminados, substratos con la misma impresión visual. Mediante la creación del o de los diagramas de correlación adecuados de acuerdo con el procedimiento de la invención se puede hallar por ejemplo un concepto aditivo adecuado para la laca, que permita en principio emplear en cada caso la misma laca, pero adaptarla con los aditivos adecuados a las condiciones especiales de diferentes instalaciones de laqueado. De esta manera se posibilita que partes laqueadas en diferentes instalaciones de laqueado presenten la misma impresión visual, lo que se representa en el diagrama de correlación respectivo en un patrón idéntico.

A continuación se indican ejemplos de realización de fenómenos superficiales, que se pueden detectar y caracterizar con la ayuda del tipo de procedimiento según la invención.

El procedimiento de acuerdo con la invención se puede emplear de manera ventajosa para la detección y caracterización de la micro estructura, del comportamiento de reticulación, de la extensión, de la tendencia al corrimiento, del comportamiento de desprendimiento y del efecto de piel de naranja empleando procedimientos para la determinación de la posición de onda larga y/o de onda corta de la estructura superficial de superficies laqueadas, especialmente mediante el empleo del aparato de medición Wave-scan® mencionado anteriormente.

Además, el procedimiento según la invención se puede utilizar de manera ventajosa, empleando métodos colorimétricos, especialmente a través de la determinación de la claridad, para la detección y caracterización de la capacidad de cubrimiento, del tono de color, de la refringencia de la claridad, de la refringencia del color, de la nubosidad, de la capacidad de absorción de la neblina de inyección, de efectos de desprendimiento y especialmente en laqueados de dos capas de laca de base/laca clara, cuando se utilizan lacas de base de efecto, para la detección y caracterización de fenómenos de corrimiento de la laca de base de efecto.

El procedimiento de acuerdo con la invención se realiza preferentemente de manera automática. Por ejemplo, el aparato de medición o varios aparatos de medición diferentes se pueden conducir al mismo tiempo, por ejemplo un aparato de medición para la medición del brillo, un aparato de medición para la determinación de la estructura superficial y un aparato de medición para la determinación de la claridad se pueden conducir al mismo tiempo, por medio de una instalación de movimiento que funciona automáticamente de acuerdo con la rejilla de medición deseada sobre la chapa de prueba laqueada. Esto se puede realizar por ejemplo utilizando una mesa de medición-X,Y usual conocida en sí. Las parejas de valores o valores triples formados a partir de los valores de medición y de los espesores asignados a éstos de la capa laqueada en forma de cuña o de las capas laqueadas en forma de cuña se pueden conducir por ejemplo a un ordenador conectado, por ejemplo un ordenador personal y a continuación se pueden imprimir como uno o varios diagramas de correlación. Por ejemplo, esta impresión se puede realizar como un diagrama de correlación en representación bidimensional o en el caso de dos capas de laca en forma de gradiente en representación tridimensional (una representación espacial de todos los puntos de medición ópticos como función de los dos espesores de capa) o preferentemente en forma de un conjunto de diagramas de correlación (varias representaciones con la cantidad parcial correspondiente de los puntos de medición ópticos como función del espesor de capa de una capa de laca cuando se mantiene constante en cada caso el espesor de capa de la segunda capa de laca o a la inversa). Por ejemplo, se puede realizar una representación óptica de todos los puntos de medición ópticos como función del espesor de capa de la laca de base y del espesor de capa de la laca clara de un laqueado de dos capas de laca de base/laca clara, o se obtiene un conjunto de diagramas de correlación, que reproducen en cada caso la parte respectiva de los puntos de medición ópticos como función del espesor de capa de la laca de base cuando se mantiene constante en cada caso el espesor de capa de la laca clara o a la inversa, es decir, que la parte respectiva de los puntos de medición ópticos se representa en cada caso como función del espesor de la capa de laca clara cuando se mantiene constante en cada caso el espesor de la capa de laca de base. De manera ventajosa, por ejemplo, para la realización de una operación de medición nocturna independiente de operario, la mesa de medición-X,Y puede estar acoplada con un cambiador automático de muestras, en el que se apilan varias chapas de muestra y éstas son conducidas sucesivamente para la medición sobre la mesa de medición-X,Y.

Por lo tanto, la invención se refiere también a un dispositivo para la determinación del efecto visual de laqueados aplicados sobre placas de prueba, con una mesa de medición para la colocación substituible de las placas de prueba, que se caracteriza porque encima de la mesa de medición está un soporte de manera que se puede desplazar tanto en la dirección longitudinal (eje-Y) como también en la dirección transversal (eje-X) de la mesa de medición, donde el soporte lleva uno o varios aparatos de medición para la evaluación óptica así como un aparato de medición para la medición de los espesores de capa de los laqueados. Preferentemente, en este dispositivo el soporte está montado desplazable paso a paso. El soporte puede estar dispuesto sobre un puente montado desplazable sobre la mesa de medición.

El puente puede estar apoyado sobre carriles que se extienden en la dirección longitudinal (eje-Y) de la mesa de medición. El soporte puede presentar un carro suspendido desplazable en la dirección transversal (eje-X) de la mesa de medición en el yugo del puente. Preferentemente, el carro presenta instalaciones de retención para los aparatos de medición, las cuales son desplazables perpendicularmente a la mesa de medición. Para la realización del procedimiento según la invención, el puente y el carro pueden estar provistos con una instalación de control para detener el puente y/o el carro en lugares predeterminados u opcionales.

La figura 1 adjunta representa una vista lateral de un ejemplo de realización del dispositivo según la invención.

La figura 2 representa una vista en planta superior de un ejemplo de realización del dispositivo de acuerdo con la invención.

En las figuras, 1 representa una mesa de medición, que está configurada preferentemente de forma rectangular o cuadrada. Esta mesa de medición presenta un soporte 2 para una o varias placas 3 laqueadas colocadas planas que deben evaluarse. Sobre la mesa de medición está configurado un puente 5 desplazable por ejemplo sobre carriles 4 en la dirección longitudinal (eje-Y) de la mesa de medición. Este puente presenta un yugo 7 configurado en la dirección transversal (eje-X) de la mesa de medición. Este yugo 7 puede estar configurado en forma de un carril, en el que está colgado un carro 8 desplazable. El carro presenta una o varias instalaciones de retención 9 desplazables perpendicularmente a la mesa de medición para los aparatos de medición ópticos así como aparatos de medición para la medición de los espesores de capa. Tanto el puente 5, como también el carro 8 presentan una instalación de control para la detención en lugares predeterminados u opcionales.

En el dispositivo según la invención, las instalaciones de control, que mueven y detienen los aparatos de control tanto en la dirección longitudinal (eje-Y) como también en la dirección transversal (eje-X) de la mesa de medición, se pueden acoplar directamente con un ordenador, al que se conducen también los valores de medición respectivos de las mediciones ópticas así como de las mediciones de los espesores de capa. Este ordenador puede crear el diagrama de correlación deseado entre la medición de los espesores de capa y las mediciones ópticas, que conduce a la "huella dactilar" deseada, que es característica para la evaluación del efecto visual de laqueados.

En el soporte 9 del dispositivo según la invención están fijados uno o varios aparatos de medición ópticos así como un aparato para la medición de los espesores de capa (por ejemplo, por inducción). El dispositivo según la invención funciona de manera que la instalación de retención se mueve hacia diferentes puntos de medición distribuidos sobre la superficie. Preferentemente, el dispositivo según la invención funciona de manera que la instalación de retención se mueve en forma de un retículo en forma de rejilla sobre la chapa de prueba. En cada punto del retículo que debe medirse se detiene el dispositivo y el aparato de medición se baja hacia la chapa de prueba por medio de la instalación de retención. A través de la posibilidad de controlar diferentes puntos de medición, se pueden determinar en cada caso tanto los valores ópticos de interés como también los espesores de capa. Esto se lleva a cabo en etapas consecutivas. En este caso, los aparatos de medición se pueden fijar de manera que en cada caso se realicen en puntos diferentes una o varias mediciones ópticas y en otros puntos diferentes mediciones de los espesores de capa.

El procedimiento según la invención se puede emplear con éxito y representa una herramienta valiosa en el desarrollo de lacas, la verificación de la calidad en el marco de la fabricación de lacas así como en el desarrollo y supervisión de procesos de laqueado. Los diagramas de correlación obtenidos permiten hacer declaraciones sobre el efecto visual de una superficie laqueada fabricada utilizando lacas definidas y manteniendo condiciones de aplicación y/o de secado definidas. La forma característica de los diagramas de correlación obtenidos de acuerdo con el procedimiento según la invención permite deducir una tendencia con relación a la modificación del efecto visual de una superficie laqueada en función del espesor de capa de capas de lacas respectivas.

El procedimiento según la invención suministra una buena correlación con el efecto visual de una superficie laqueada, como se aprecia por el ojo humano. Con poco material de laca y con una única chapa de prueba se puede realizar de manera racional y rápida.

En la figura 3 adjunta se muestra un ejemplo de un diagrama de correlación de la claridad/espesor de capa de laca clara, obtenido de acuerdo con el procedimiento de la invención, de un laqueado de dos capas de laca de base de efecto/laca clara. Pretende ilustrar a modo de ejemplo la fuerza expresiva y el valor del procedimiento de acuerdo con la invención. Este diagrama se puede utilizar como huella dactilar y se puede comparar por ejemplo con la huella dactilar teórica de un laqueado modelo.

El diagrama se ha obtenido recubriendo una chapa de prueba colocada en posición vertical, previamente cubierta con capa de laca de inmersión catódica usual y capa de substancia de carga, por medio de una máquina automática de laqueado por inyección (como se describe en el documento EP-B-0 350 891) en espesor de capa seca de 15 \mum con una laca de base de efecto de color plateado. Después de 5 minutos de aireación a 80ºC se aplicó una laca clara de dos componentes de venta en el comercio con un gradiente de espesor de capa de 10 a 50 \mum (espesor máximo de la capa de laca clara en el extremo de la chapa de prueba más próximo al suelo) por medio de la misma máquina automática de laqueado por inmersión y se secó al horno conjuntamente con la capa de laca de base durante 30 minutos a 130ºC. La claridad de la superficie laqueada se midió a modo de rejilla con el aparato Micrometallic® de la Firma BYK-Gardner en función del espesor de la capa de laca clara con un ángulo de iluminación de 45 grados y un ángulo de observación de 25 grados para la reflexión del brillo. En este caso, la dirección de iluminación y la dirección de observación estaban transversalmente a la cuña de laca clara.

A partir del diagrama de correlación, cuya ordenada indica la claridad (L*, según el Sistema-CIELAB) y cuya abscisa indica el espesor de capa de la laca clara en \mum, se puede leer lo siguiente: a partir de 35 \mum de espesor de la capa de laca clara se desprende la capa de laca clara, se reduce el valor de la claridad y de repente se dispersa más intensamente que en la zona del espesor más reducido de la capa de laca clara. Esto está en buena correlación con la impresión visual, puesto que en la consideración a simple vista se observa la aparición de nubes a medida que se eleva el espesor de la capa de laca clara. En la figura, la doble flecha paralela a la figura representa la anchura de dispersión máxima de los puntos de medición.

Claims (24)

1. Procedimiento para la determinación del efecto visual de laqueados, en el que se aplican una, dos o varias capas de laca sobre la superficie de un substrato y se secan y se endurecen, siendo aplicadas una o dos capas de laca con un gradiente de espesor de capa en forma de una cuña, y sobre la superficie laqueada obtenida de esta manera se miden a continuación en puntos de medición diferentes distribuidos sobre la superficie una o varias propiedades superficiales que influyen en la impresión visual por medio de uno o varios procedimientos de medición óptica, así como el espesor respectivo de la capa de laca aplicada en forma de gradiente o el espesor respectivo de cada una de las dos capas de laca individuales aplicadas en forma de gradiente.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se aplican dos o más capas de laca sobre la superficie de un substrato plano y se secan o endurecen, siendo aplicadas dos de las capas de laca con un gradiente de espesor de capa dispuestas en ángulo recto entre sí.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se mide en puntos de medición que están distribuidos sobre toda o parte de la superficie en forma de un retículo a modo de rejilla sobre la superficie laqueada.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizado porque la aplicación de las capas de laca se realiza en una superficie del substrato alineada verticalmente, estando configurado en cada caso el espesor de capa máximo del o de los gradientes en el extremo inferior que se encuentra más próximo a la tierra.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la dirección de iluminación y/o la dirección de observación (dirección de medición) de los aparatos de medición de la superficie laqueada está en la dirección del eje u opuesta 180 grados al eje de la superficie que, durante la aplicación de la capa de laca configurada en forma de gradiente o en el caso de dos capas de laca configuradas en forma de gradiente de aquella capa de laca que tiene el interés principal, se extendía en la posición perpendicular de la superficie de arriba abajo.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la medición se realiza automáticamente.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los puntos de medición obtenidos se registran en uno o varios diagramas de correlación del espesor de capa o de los espesores de capa y para el punto de medición correspondiente en cada caso.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la creación de los diagramas de correlación se realiza a continuación de la medición respectiva de forma automática por medio de un ordenador.

9. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque se crea un diagrama de correlación tridimensional.

10. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 7, 8 ó 9, caracterizado porque los diagramas de correlación creados se utilizan como huella dactilar de un laqueado especial, especialmente para la comparación con una huella dactilar teórica.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como propiedades superficiales, que influyen en la impresión visual, se miden el brillo, velo del brillo (neblina), estructura superficial, lugar del color en el diagrama cromático, intensidad de color y/o claridad.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como substrato que debe recubrirse con laca con superficie plana se emplea una chapa de ensayo.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el espesor de la(s) capa(s) de laca en forma de gradiente, asignado a los puntos de medición ópticos respectivos, se mide de forma magneto-inductiva.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se realiza para la caracterización de la micro estructura, del comportamiento de reticulación, de la extensión, de la tendencia al corrimiento, del comportamiento de desprendimiento inicial y/o del efecto de piel de naranja de lacas o laqueados utilizando un aparato de medición para la evaluación de la estructura superficial.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque se emplea para la caracterización del comportamiento de desprendimiento inicial, de la tendencia al corrimiento, de la capacidad de cubrimiento, del tono de color, de la refringencia de la claridad, de la refringencia del color, de la nubosidad y/o de la absorción de la niebla de inyección de lacas o laqueados utilizando un aparato de medición colorimétrico.

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque se realiza para la caracterización del comportamiento de corrimiento de lacas de base de efecto.

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se realiza en el campo del desarrollo de aglutinantes y de lacas, para la verificación de la estabilidad durante el almacenamiento y/o estabilidad en líneas circulares, para el control de calidad y/o para el desarrollo o supervisión de la aplicación de laca y/o de procesos de secado o de endurecimiento de la laca.

18. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se aplican varias capas de diferentes lacas.

19. Dispositivo para la realización del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, con el que se determina el efecto visual de laqueados aplicados sobre placas de prueba (3), con una mesa de medición (1) para la colocación alternativa de las placas de ensayo (3), estando montado encima de la mesa de medición (1) un soporte (8, 9), de manera que se puede desplazar tanto en la dirección longitudinal (eje-Y) como también en la dirección transversal (eje-X) de la mesa de medición (1), donde el soporte (8, 9) lleva uno o varios aparatos de medición para la evaluación óptica así como un aparato de medición para la medición de los espesores de capa de los laqueados.

20. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque el soporte (8, 9) está montado de forma desplazable paso a paso.

21. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 18 ó 19, caracterizado porque el soporte (8, 9) está dispuesto en un puente (5) montado de forma desplazable sobre la mesa de medición (1).

22. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizado porque el puente (5) está apoyado sobre carriles que se extienden en la dirección longitudinal (eje-Y) de la mesa de medición (1), y porque el soporte (8, 9) presenta un carro (8) suspendido que es desplazable en la dirección transversal (eje-X) de la mesa de medición (1) en el yugo (7) del puente (5).

23. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque en el carro (8) están dispuestas instalaciones de retención (9) para los aparatos de medición, las cuales son desplazables perpendicularmente a la mesa de medición (1).

24. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 22 y 23, caracterizado porque el puente (5) y el carro (8) están provistos con una instalación de control para la detención del puente (5) y/o del carro (8) en lugares predeterminados u opcionales.