La película reflectante es un nuevo compuesto funcional desarrollado en los últimos 50 años. La película reflectante de microprisma se desarrolló a fines de la década de 1980. Debido a su alto brillo y buena durabilidad, supera las deficiencias de los materiales reflectantes de prisma anteriores, como el ángulo de incidencia efectivo pequeño, el ángulo de observación pequeño y el haz reflejado asimétrico. Por lo tanto, se utiliza cada vez más en el tráfico de carreteras que requiere un alto brillo.
1. Principio reflectante y composición estructural
1.1 principio
El principio reflectante de la película reflectante de microprisma se basa en la luz incidente desde un cierto ángulo en el espacio tridimensional, reflejada tres veces en tres planos mutuamente perpendiculares y luego reflejada a lo largo de la dirección incidente original, como se muestra en la Figura 1.
Según los diferentes procesos de fabricación, existen dos tipos de reflejos en la superficie del prisma: uno es el reflejo (total) de la interfaz de resina de aire y el otro es el reflejo de la interfaz de resina de aluminio.
1.2 clasificación por estructura
De acuerdo con los diferentes tipos de reflexión, la estructura de la película reflectante de microprisma se puede dividir en dos tipos (ver Fig.2 y Fig.3): película reflectante recubierta (llamada lámina tipo V en astm4956) y película reflectante sin recubrimiento (llamada lámina tipo IV en astm4956). Debido al color gris de la película reflectante recubierta, las perspectivas de mercado son sombrías.
Las diferencias estructurales entre las dos películas reflectantes son:
(1) Hay aire detrás de la pirámide de película reflectante sin recubrimiento, por lo que el reflejo es principalmente una reflexión interna total, lo que requiere que haya una capa de aire estable detrás de la pirámide. Por lo tanto, hay una capa de sellado en la película reflectante sin recubrimiento (ver Fig. 2) para evitar que las impurezas como la humedad y el polvo entren en la capa de aire, dando como resultado la disminución del coeficiente de retrorreflexión.
(2) La pirámide de película reflectante recubierta está recubierta con una capa de metal, generalmente aluminio. La reflexión se produce principalmente en la interfaz de resina de aluminio. La película reflectante revestida no tiene capa de sellado.
(3) Dado que la película reflectante sin recubrimiento debe cerrarse, hay una pared de soporte. De frente, es una celosía en forma de diamante o hexagonal. La película reflectante revestida no lo hace.
2. Rendimiento de la película reflectante de microprisma
2.1 propiedades ópticas
La película reflectante de microprisma es mucho mejor que la película reflectante de la lente en términos de intensidad reflectante y gran angular. La figura 4 es una comparación de los valores iniciales de intensidad reflectante de tres tipos de productos (ángulo de visión de 0,2 °).
El cono de luz reflectante de la película reflectante de microprisma anterior es asimétrico y el ángulo de incidencia efectivo es pequeño, pero estos problemas se han resuelto básicamente mediante el diseño de la unidad reflectante y su matriz.
2.2 resistencia a la intemperie
Aunque el coeficiente de retrorreflexión de la película reflectante de microprisma disminuye en un 50% después de alcanzar la vida útil, su coeficiente de retrorreflexión aún se puede mantener en 400 CD · lx-1 · m-2, que es mucho más alto que los otros dos tipos de películas reflectantes. , como se muestra en la Figura 5 (ángulo de observación de 0,2 °, ángulo de incidencia de - 4 °).
3. Tecnología de fabricación de película reflectante de microprisma.
3.1 tecnologías clave
Aunque el principio básico de la película reflectante de microprisma es simple, la tecnología de fabricación involucra campos multidisciplinarios y de alta tecnología, como la ciencia de los materiales, la óptica, la fabricación de maquinaria de precisión, etc. En resumen, existen cuatro tecnologías clave para la fabricación de películas reflectantes de microprismas.
3.1.1 estructura de la celda y su diseño de matriz
Los materiales retrorreflectantes de prisma tradicionales tienen principalmente las siguientes desventajas:
(1) El ángulo de incidencia efectivo es pequeño. Cuando el ángulo de incidencia es superior a 20 °, la reflexión interna total desaparece y el brillo reflectante casi se pierde.
(2) El ángulo de observación es pequeño, es decir, las personas pueden ver la luz reflejada en la distancia, pero no de cerca.
(3) Debido a las tres propiedades laterales de la unidad de reflexión, el cono de luz retrorreflectante tiene una forma asimétrica insatisfactoria. Como resultado, hay diferente brillo retrorreflectante cuando se observa desde diferentes ángulos de exploración.
El método para resolver estos problemas depende principalmente del diseño de la estructura y la matriz de elementos retrorreflectantes, como cambiar el ángulo incluido de tres planos para que tengan una determinada distribución, o disponer la matriz de elementos de acuerdo con una determinada ley. Sin embargo, debido a la estructura compleja y al diseño de la matriz, es muy difícil hacer, copiar y desmoldar la placa base, por lo que no es fácil de implementar.
3.1.2 fabricación y réplica de placa base
Debido a que la altura de la unidad de reflexión del microprisma es 0.003 ~ 0.015in (es decir, 0.078 2 ~ 0.381 mm), la forma es irregular, la disposición en el plano es regular y los requisitos para la suavidad de la superficie de formación son muy altos. por lo que la placa base necesita un mecanizado de precisión. La placa en sí no participa directamente en la formación, el precio de procesamiento es caro, el área es limitada y el ciclo de uso de la matriz no es alto. El molde duplicado puede producirse utilizando la réplica de la placa maestra y empalmarse en cualquier tamaño para facilitar la producción industrial.
3.1.3 determinación del material base
Como película reflectante de microprisma, su material principal son los plásticos de ingeniería. Se seleccionan diferentes bases de láminas de plástico de acuerdo con los diferentes requisitos de su desempeño de servicio. Los principales índices considerados y problemas resueltos son: resistencia a la intemperie de los materiales, rendimiento de precalentamiento y propiedades reológicas de la base de láminas de plástico, etc. En la actualidad, TID utiliza principalmente PVC, PC, PMMA y pet según diferentes series de productos.
3.1.4 tecnología de estampado
Debido a que la película reflectante de microprisma tiene altos requisitos de rendimiento óptico, su precisión de estampado también es muy alta. En el proceso de estampado, no se permiten defectos como flujo deficiente, burbujas y rayones, y los requisitos para las condiciones del proceso como la temperatura y la presión también son muy severos.
4 perspectiva de solicitud
Debido a la intensidad reflectante extremadamente alta y al buen rendimiento de gran angular de la película reflectante de microprisma, con la mejora continua de la velocidad del motor, el crecimiento continuo de la carretera de alto grado y la complejidad continua de las condiciones de la carretera, el mercado de aplicaciones de microprisma reflectante La película será cada vez más amplia. Sin embargo, otros problemas causados por la alta intensidad, como el deslumbramiento y los requisitos de contraste entre el patrón y el fondo en la aplicación práctica, determinan que la película reflectante de microprisma no puede reemplazar completamente la película reflectante de microperlas de vidrio.
