Glanzsensoren messen den Glanz einer bestimmten Oberfläche. Wie wird dieser Glanz ausgedrückt? Durch den Glanzfaktor. Damit lässt sich die Qualität eines Produkts überwachen. Produkte wie der Glanzfaktor von rostfreiem Stahl, Kupfer oder Aluminium, aber auch von Laminat, Furnierschichten oder Blechen sagen etwas über die Rauhigkeit der Oberfläche aus. So kann beispielsweise eine Nachbearbeitung weniger aufwendig sein, weil das Produkt bereits innerhalb der Spezifikationen liegt. Durch die Messung des Glanzes einer Lackschicht kann die Spritzqualität überwacht werden, denn Orangenhaut führt zu einem geringeren Glanzgrad.
Wenn der Glanzfaktor an mehreren Stellen gemessen wird, lässt sich feststellen, ob die Qualität des Produkts gleichmäßig verteilt ist. Dies verhindert Produktionsfehler, spart Farbe und Material und erhöht die Produktionseffizienz.
Wie funktioniert eine Glanzmessung oder Glanzkontrolle?
Der Glanz eines Produktes ist eine Eigenschaft, die unter bestimmten Bedingungen auftritt und zwar, wenn die Oberfläche des Materials so glatt ist, dass das Relief kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Das ist unter dem Begriff GLOSS-Effekt bekannt. Eine Faustregel für die Glanzmessung lautet: Einfallwinkel = Ausfallwinkel. Ein größerer Winkel α gibt an, dass die Oberfläche schlechter reflektiert. Für die Glanzmessung ist es wichtig, dass der Einfallwinkel standardisiert ist. Standards sind 20°, 60°, 75° und 85°.
Einfallwinkel von 20°
Einfallwinkel von 60° und 75°
Einfallwinkel von 85°
Dieser Einfallswinkel wird häufig für Messungen auf hochglänzendem Material verwendet. Dazu gehören Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Kunststofffolien oder Glasplatten. Diese Materialien weisen eine andere Art von Reflexion auf als matte Oberflächen und erfordern daher einen anderen Ansatz.
Dies sind die am häufigsten verwendeten Winkel. Der Glanz kann bei fast allen Materialien gemessen werden, von glänzend bis leicht matt. Dieser Sensor wird speziell in der Papierindustrie verwendet. Wenn der Glanz gemäß den TAPPI-Normen gemessen werden soll, muss der Sensor in einem Einfallswinkel von 75° angebracht werden.
Dieser Einfallswinkel wird häufig für Messungen auf hochglänzendem Material verwendet. Zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Kunststofffolie oder Glasplatten. Der Grund dafür ist, dass die Glas- und Metallindustrie häufig mit diesen Materialien arbeitet, die einen senkrechten Lichteinfall erschweren.
Wie funktionieren die Glanzsensoren?
Durch den Einbau eines Glanz- oder GLOSS-Sensors in die Produktionslinie kann die Produktqualität gemessen werden. Aber wie genau funktioniert dieser Sensor?
Der Glanzsensor oder GLOSS Sensor ist im Grunde eine Lichtquelle (Sender) von Weißlicht-LED, das in einem spezifischen Winkel auf das Material gerichtet wird. Die Reflexion geht bei einem Empfänger ein. Durch den Einsatz eines Strahlteilers wird dem Referenzempfänger ein Teil der senderseitigen Strahlung zur Verfügung gestellt. Das wird anschließend mit dem Wert, den der eigentliche Empfänger erhält, verglichen. Auf dieser Grundlage wird der Glanzwert ermittelt.
Verarbeitung von Daten aus der Glanzprüfung mit Software
Der Glanzsensor kann leicht und einfach parametriert werden. Die Software Scope von Sensor Instruments können Sie auch Ihre eigene Software verwenden und die direkten Daten auslesen. Die mitgelieferte Software zeigt die wichtigsten Parameter an, wie den Wert des Referenzempfängers und des Direktreflexionsempfängers. Darüber hinaus können Parameter eingestellt werden, die einen Trigger in Ihrem Prozess vorsehen. Wenn andere Glanzsensoren verwendet werden, die miteinander verglichen werden sollen, ist es möglich, die Sensoren miteinander zu kalibrieren.
Handgehaltene vs. Inline-Glanzsensoren
Auf dem Markt gibt es verschiedene Arten von Sensoren für die Durchführung einer Glanzmessung oder -prüfung. Einer der grundlegenden Unterschiede ist die Art und Weise, wie sie eingesetzt werden. Ein bekanntes Beispiel ist der handgehaltene Glanzsensor. Dabei handelt es sich um ein tragbares Gerät, mit dem ein Bediener oder Qualitätsbeauftragter das Material auf seinen Glanzwert prüfen und messen kann. Der Nachteil dabei ist, dass dies nur vor oder nach dem Bearbeitungsprozess des Materials möglich ist.
Hier zeichnen sich Inline-Glanzsensoren aus. Diese Sensoren können nicht nur eigenständig betrieben werden, sondern dies ist auch zu Beginn, während und nach dem Materialverarbeitungsprozess möglich.
Aber das ist nicht der einzige Vorteil, den Inline-Glanzsensoren gegenüber Handgeräten haben. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
- Unzugänglichkeit für externe Lichtquellen und berührungslose Messung oder Prüfung;
- Mehrere Ausgänge, sowohl analog als auch digital;
- Unterstützung für mehrere serielle Schnittstellen: RS232, USB und Ethernet;
- Die interne Lichtquelle kann für eine optimale Messung oder Inspektion auf die Oberfläche abgestimmt werden.
