Muchos de los automóviles actuales están recubiertos con pintura que exhibe un brillo metálico o brillante. El brillo y el color exactos que ves están determinados por la distribución y las características de los pequeños copos metálicos utilizados en la pintura. Un nuevo enfoque basado en la técnica de imagen médicaLa tomografía de coherencia óptica OCT proporciona a la industria automovilística una forma práctica de analizar automáticamente estos copos metálicos, que hasta ahora han sido difíciles de visualizar, con el fin de mejorar la eficiencia del proceso de acabado de automóviles.
"Hemos demostrado, por primera vez, a través de OCT y nuestro enfoque de análisis de imágenes, somos capaces de medir cuantitativa y automáticamente el tamaño, el número y la orientación de las escamas de metal en la pintura de automóviles aplicada industrialmente", dijo Yaochun Shen, investigador principalen el proyecto y profesor de la Universidad de Liverpool, Reino Unido. "Este enfoque podría ser muy útil para los procesos de garantía de calidad utilizados durante la fabricación de automóviles".
OCT es una técnica basada en la luz que adquiere imágenes transversales en tiempo real con una resolución a escala de micras. Desde su invención en 1991, las aplicaciones médicas de OCT se han expandido rápidamente, y hoy en día los médicos la usan habitualmente para diagnosticar enfermedades oculares.De las capacidades de la tecnología y la practicidad inherente, OCT continúa avanzando hacia nuevas aplicaciones biomédicas y ahora se está explorando como una herramienta para mejorar los procesos industriales y de fabricación.
"El paso de la pintura es un cuello de botella en el proceso de fabricación", dijo Shen. "Si la pintura del automóvil terminada no cumple con los requisitos, entonces debe eliminarse químicamente y volver a pintar el automóvil por completo. Esto no solo cuesta tiempo y dinero, sino tambiéncrea desechos químicos y problemas ambientales asociados ".
en el diario The Optical Society Óptica Express , Shen y sus colegas informan que su método puede identificar y realizar automáticamente mediciones 3D de escamas de metal que tienen solo 10 micras de diámetro y 1 micra de espesor. Los investigadores demostraron su enfoque en muestras de pintura aplicada para automóviles, pero dicen que conUn mayor desarrollo de la técnica podría utilizarse para el monitoreo en línea, donde podría detectar problemas que ocurren durante el proceso de pintura.
"Usar la técnica para monitorear los procesos en línea también podría ayudar a los fabricantes de automóviles a comprender mejor todo el proceso de recubrimiento", dijo Shen. "Con esa mejor comprensión, la industria automotriz podría desarrollar nuevos procesos de recubrimiento o nuevos tipos de recubrimiento"
Análisis de pintura sin contacto
La pintura para automóviles es una estructura compleja que generalmente está hecha de cuatro capas. La industria automotriz actualmente usa imágenes de ultrasonido para examinar la pintura del automóvil en las comprobaciones de garantía de calidad. Aunque los instrumentos de ultrasonido son fáciles de usar, no pueden obtener imágenes de los pequeños copos metálicos utilizados enmuchas pinturas modernas para automóviles. Las mediciones de ultrasonido también requieren que el equipo esté en contacto con la muestra, lo que significa que el ultrasonido no se puede usar para el monitoreo en línea sin interferir con el trabajo de pintura.
"Cuando el fabricante de automóviles se nos acercó para desarrollar una nueva técnica para analizar las escamas brillantes en la pintura del automóvil, sentimos que OCT podría proporcionar una solución", dijo Shen. "Utilizamos OCT en nuestra investigación oftalmológica debido a la alta resolución y porquepuede realizar mediciones sin tocar la muestra. Esta combinación lo hace ideal para el análisis que los fabricantes de automóviles necesitaban con la producción ".
Para obtener imágenes de las escamas, los investigadores diseñaron un instrumento 3D OCT con una resolución espacial lateral muy alta para distinguir las escamas minúsculas y una resolución de alta profundidad para ver la posición y orientación de cada una. Debido a que una sola imagen 3D OCT contiene miles de escamas:- demasiados para medirlos manualmente - los investigadores también desarrollaron un algoritmo para identificar y describir automáticamente cada escama en una muestra.
Las pruebas de la técnica en cinco muestras de pintura mostraron que el sistema OCT funcionó bien para obtener imágenes de las dos capas superiores de pintura del automóvil, que incluye la capa con escamas metálicas. El uso con los algoritmos de análisis 3D permitió a los investigadores determinar el número, tamaño y orientación de las escamas metálicas dentro de las muestras de pintura.
Los investigadores dicen que el hardware y software OCT actual está muy cerca de ser utilizable en un entorno industrial para analizar la pintura que ya se ha aplicado. Actualmente están buscando formas de acelerar las mediciones para que puedan ser utilizados de forma real.monitoreo del tiempo durante el proceso de solicitud
Los investigadores también están trabajando para aplicar OCT en otros contextos industriales, como el análisis de recubrimientos de tabletas farmacéuticas. La calidad de estos recubrimientos controla las tasas de liberación de fármacos y OCT podría ayudar a analizar cuantitativamente la uniformidad de espesor de estos recubrimientos y verificar defectos ".Nuestra investigación con pintura para automóviles y recubrimientos farmacéuticos muestra que OCT, que se ha utilizado durante algún tiempo para aplicaciones médicas, también se puede utilizar para aplicaciones industriales ", dijo Shen.
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Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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