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测色仪在工程塑胶行业的应用 |
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作者：柯尼卡美能达 |
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由于高强度、耐冲击、耐热性能优异、耐腐蚀，具有卓越硬度及抗老化性能，经久耐用，易于加工，并可在多种场合替代金属材料，近年来，工程塑料被广泛应用于制造电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业用零部件或外壳的材料。随着我国制造业的迅速发展，各行各业对新材料的需求急剧增加，客观上也促进了工程塑胶的应用。统计资料显示，中国已成为全球工程塑料消费需求最快最多的国家之一，2010年，我国工程塑料消费量达244.3万吨，同比增长11%， 2011年上升到272万吨，同比增长11.34%。到2015年，预计国内工程塑料消费量将达到417万吨。有分析指出，随着国内经济的不断发展，工程塑料的需求还将进一步得到增长，仅以冰箱、冷柜、洗衣机、空调及各类小家电产品为例，每年需要消耗的工程塑料将达60万吨左右，而用于通信基础设施建设以及铁路、公路建设等方面的工程塑料用量则更为惊人，今后几年内有望达到450万吨以上。
工程塑胶产品QC与开发
由于工程塑料常用于零部件拼接或者产品外壳，塑胶的颜色与拼接零部件颜色是否存在色差，或者用于产品外壳的不同批次之间的塑料颜色是否一致，都会影响到最终成品的颜色和外观质量。通常而言，塑胶膜厚可达1cm，其色差一般需控制在1.0到0.5之间，要求严格的产品，则需将色差控制在0.5以下；对于如白色、浅灰色等浅颜色的部件而言，色差控制最为严格，而对深颜色的产品如红色、绿色、蓝色，色差控制范围则可以略为放宽。
为了确保塑料部件外观色彩基本一致，从而保证最后成品的质量，必须从颜色测量与配色环节着手。目前，通常的做法是，由配色人员在塑料产品的研发和品质检验过程中，运用测色计对不同批次间的塑胶件颜色值进行比较，并对测量结果进行分析。 
为塑胶领导企业提供颜色测定的依据
道生工程塑料有限公司（下称“道生公司”）是世纪之交成立的一家中德技术合作企业，由香港道生科技控股有限公司全资拥有。公司以德国高性能改性工程塑料先进科技为后盾，集研发、生产、出口加工等技术实力于一体，致力于全球顶尖的材料科技开发，把专业的改性材料开发和生产经验与全球应用知识结合在一起，为国内外电器开关、灯具照明、空调、小家电（电饭煲微波炉等）、电视机、冰箱、汽车、电子产品等行业客户提供外壳和塑胶用料解决方案。
为顺应飞速发展的中国市场需求，2004年，道生在国内开设了一所现代化的研发中心，用先进的技术测试设施和支持功能为中国乃至亚太地区市场提供强大的技术支持。同年底，道生公司再次跨出前进的步伐，在珠三角建设了一座全新的现代化复合工厂，使其国内产能得到大幅度提高，并为中国市场提供了成本更佳的产品。
据道生公司产品负责人占光平先生介绍，塑胶生产企业对塑胶件的外观色彩特别重视，因为塑胶部件必须满足客户对最终产品的质量要求。如果不同批次塑胶件的颜色出现偏差，达不到客户要求，就会影响客户的产品交付、成品质量和信誉，危及企业与客户的信任与合作，从而对企业造成巨大的潜在风险。
柯尼卡美能达台式分光测色计CM-3600A
塑胶件测色与色差控制 道生公司一直以来注重产品的外观色彩问题，并坚持以严格标准去控制色差。
“外观色彩也是我们品质把控的重要环节，之所以选用柯尼卡美能达的分光测色计CM-3600A，正是看重仪器的高精度、稳定的数据重复性和方便用户的操作体验”， 占先生介绍，“举个例子，我们在测量时会遇到不同的情况，如两块同样底材的塑胶样件，在室内用肉眼观察时，并没有显示出太大的色差，但在户外阳光下观察，则可能感觉色差很明显。这种现象是典型的同色异谱。如果塑胶样件为白色或浅颜色，这种情况会更加明显，因此，通常我们会更加严格地控制浅颜色塑胶件的色差范围。
“一般来说，我们会通过CM-3600A测量两个样件的光谱曲线，以及L*a*b*的数据。通过光谱曲线去分析这两块白色塑胶件的光谱反射率以及亮度、颜色色相偏差，并制定好标准容差范围。我们将ΔEab严格控制在0.5以内，ΔL*、Δa*、Δb* 分别控制在0.1以内，确保同底材同批次的样品色差与人眼所观察到的色差一致。如果ΔEab偏差很大，有可能是因为所的色粉不一致或者配色分量不一致造成，具体原因可以通过数据找出一些答案。以前硬胶和软胶都会有相对应的色粉，配色时比较难控制，容易出现较大的色差。现在我们采用通用的色粉，对同底材样件上色后，色差一般能控制在较小范围；对不同底材的样件，由于颜色控制在同一色相，即使色差较大，考虑到底材不同，客户基本都能接受。如果遇到要测量带金属珠光成份的塑胶件，通常我们会通过不同角度去目视比对，也会用多角度的测色计测量光泽度和几个方向上的色度值。如用CM-512m3A 比对标准件和样件在75°角度下的ΔL*、Δa*、Δb* 值。因为相对来说，如果产品带珠光成份，其色差控制比较困难，所以我们尽可能在75°接近人眼观察的方向上把ΔEab控制在0.5以内”，占先生补充道。
柯尼卡美能达的CM-3600A具有双波束方式、双通道传感阵列，可以实现高精度和高再现性。仪器测量模式可进行SCI/SCE之间自由切换、可同时进行包含或不包含反射分量的测量；尽管内置了6英寸大型积分球，整个结构依然非常紧凑；3种测量口径可根据样品尺寸选择最适当的测量口径。该仪器的数字化光泽控制、数字化UV控制及其它世界领先技术，大幅减少了仪器的机械部件数量，在保持高精度测量的同时，大大降低了重复测量样件的时间；滤光器等部件的移动也减至最小；而且仪器10nm的波长间隔测量涵盖360～740nm全范围波长。
道生公司在测量塑胶样件前，通常选择光源设置条件为D65，SCI和10°观察角。如果需要比对不同光源、不同观察角和测量模式下的数据时，也可通过软件SpetraMagic NX来选择在多光源、不同观察角或SCI/SCE模式下进行测量。通过软件将仪器设置为透射测量。在测量一些黑色透明样件时，则需要测量样件在500nm和550nm时的透过率和光谱吸收率，得到塑胶颜色用料的反射比，为色相控制和调色提供数据指导。(end)
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(10/18/2013) |
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