¿Por qué es importante la medición del brillo?

Las superficies lisas o pulidas reflejan la luz de forma muy nítida, directa en una dirección como si fuese un espejo, obteniendo un efecto de alto brillo, siendo el ángulo de incidencia igual al de reflexión. Sin embargo, en las superficies rugosas la luz se dispersa saliendo en todas las direcciones. En este caso se habla de apariencia o brillo mate. Desde Neurtek apuntan los principales factores a tener en cuenta a la hora de su medición.

El brillo de una superficie puede determinar la aceptación de un producto por parte del consumidor de casi todos los productos manufacturados. Las industrias para las cuales la medición del brillo (y del color) es de gran importancia incluyen pinturas, barnices, plásticos, sector naval, automoción, decoración, construcción, electrónica, papel, imprenta, etc.

Los instrumentos para medir el brillo, denominados brillómetros, necesitan reproducir la habilidad del ojo para detectar pequeñas diferencias de brillo. Es decir, son instrumentos de precisión portátiles que sirven para medir el brillo de cualquier superficie, desde mate hasta alto brillo.

Las normas internacionales definen la metodología, proceso y especificaciones técnicas de los brillómetros para la medición del brillo en diferentes tipos de superficies y materiales.

- UNE-EN ISO 2813

Pinturas y barnices. Determinación del índice de brillo especular a 20º, 60º y 85º. (ISO 2813:2014). Consiste en aplicar una fuente de luz sobre el sustrato y la cantidad de luz reflejada es medida en unidades de brillo.

- ASTM D 523-85

Método de ensayo estándar para el brillo especular. Este método de ensayo trata sobre la medición del brillo especular de muestras no metálicas para geometrías del brillómetro de 60, 20 y 85°.

- DIN 67530

Método de evaluación del brillo de superficies planas de revestimientos de pintura y plásticos.

Los brillómetros o medidores de brillo son los instrumentos utilizado para medir la reflexión especular de un objeto o superficie de forma controlada y fiable. La proporción de luz incidente y luz reflejada tienen una relación directa con la reflexión especular que se ha utilizado para estandarizar y medir el brillo.

El brillo se mide dirigiendo un haz de luz determinado a la superficie y cuantificando la luz reflejada. El ángulo de luz y el método por el cual se mide la reflectancia se determinan por la superficie y la apariencia de la superficie a medir.

El brillo se mide en unidades de brillo (Gloss Units GU) con trazabilidad a patrones de referencia controlados en el BAM (Alemania), NRC (Canadá), NPL (Reino Unido) o ENAC (España).

Para llevar a cabo la medición del brillo de superficies se utilizan varias clases de instrumentos, diferenciados en la cantidad de ángulos de medida del brillo, pudiendo ser brillometros de 1 ángulo, de 2 ángulos o de 3 ángulos.

Dependiendo del nivel de brillo de la muestra se deben usar diferentes ángulos de medición, ángulo universal 60º para todo tipo de brillos, 20º para alto brillo, 85º para bajo brillo y según el tipo de acabado superficial a controlar debe seleccionarse un brillómetro de 1 ángulo de 60º, 2 ángulos de 20 y 60º o los 3 ángulos 20/60/85º para todo tipo de acabados.

Las superficies que miden más de 70GU en el ángulo estándar de 60º se miden con brillómetro de geometría de 20º que son más sensibles a los efectos de difusión que afecta la apariencia de una superficie.

El ángulo básico de un brillometro es el de 60º, mientras que el ángulo de 20º se usa para materiales brillantes y el ángulo de 85º se usa para medir el brillo en materiales con acabado mate.

• 60º Angulo habitual
• 20º > 70 en ángulo de 60º
• 85º < 10 en ángulo de 60º

Los brillómetros se deben suministrar junto con un patrón de brillo de referencia. Normalmente son superficies de vidrio negras, si bien pueden ser de acabado espejo para materiales metálicos.

Los patrones de brillo pueden tener un acabado superficial brillante o mate, y en el certificado de calibración debe estar expresado el ángulo de iluminación-detección utilizada durante las medidas de la Reflexión. Deben ser estables y requieren unas condiciones especiales de mantenimiento y limpieza.

Estos patrones se utilizarán para la calibración y ajuste habituales del brillómetro, para asegurar la correcta medición del brillo de las muestras a controlar.

Los materiales ideales para la medida y control del brillo son objetos planos, con un acabado superficial uniforme, y de un tamaño suficiente para el correcto apoyo estable del brillómetro.

En algunos sectores es posible trabajar directamente sobre las muestras en laboratorio o producción al cumplir con las características ideales indicadas, en otras ocasiones se debe trabajar con probetas o con muestras testigo, y en ocasiones hay que trabajar con muestras curvas, con estructura superficial y de pequeño tamaño. Por ello existen diferentes modelos de brillómetros, siendo los medidores más habituales los brillómetros portátiles, o los brillómetros de áreas pequeñas bien portátiles para medir en la muestra o los brillómetros de sobremesa para acercar la muestra al equipo.

La rugosidad, la textura o piel de naranja, y el velo o haze entre otros pueden afectar en el acabado superficial o en la calidad de la apariencia en el proceso de fabricación de una Pintura o barniz: Formulación, Aplicación y Curado. Sin embargo, un brillómetro no puede cuantificar todos estos aspectos

Hay que medir el brillo, el Velo y el DOI para poder caracterizar el acabado superficial de un material, sobre todo en acabados de alto brillo donde estos efectos son más visibles.

Se denomina efecto espejo o DOI a la capacidad de una superficie de reflejar perfectamente la luz que incide sobre la misma. El DOI es la ondulación de la superficie en onda corta y la piel de naranja es la ondulación de la superficie en onda larga que produce una dispersión en la reflexión de la luz en la superficie. Son efectos superficiales físicamente similares, pero con efectos visuales distintos y que se aprecian mejor a corta o a larga distancia.

Para la medición del DOI o Efecto Espejo se puede utilizar un medidor específico o un brillómetro con capacidad de medir el DOI (como el brillómetro Rhopoint IQ), mientras que para la Piel de Naranja hay que usar equipos más sofisticados como instrumentos específicos para ello o deflectómetros que puedan medir la piel de naranja junto con otros efectos superficiales (como el OPTIMAP de Rhopoint).

Problema en la pintura:

• Espesor de pintura inadecuado
• Espesor del primer inadecuado
• Espesor del barniz transparente inadecuado
• Viscosidad de aplicación inadecuada
• Mala distribución de partículas
• Mal alineamiento de partículas
• Calidad o incompatibilidad de los tipos de resinas

Problema en la aplicación:

• Inapropiado ajuste de las pistolas
• Exceso de pintura
• Marcas de cepillado
• Inapropiado tiempo de repintado

Problema en el substrato:

• Rugosidad / ondulación inadecuadas
• Energía – Tensión superficial inadecuados
• Temperatura inadecuada, por exceso o por defecto
• Limpieza o preparación de la superficie inadecuados

Curado:

• Posición vertical - horizontal
• Perfiles de curado del horno inadecuados (temperatura – tiempo)
• Condiciones ambientales de aplicación o secado inadecuados

El velo o haze se produce por una dispersión de la luz, que produce un efecto visual de suciedad o de poca nitidez. Se produce habitualmente en materiales brillantes, o con una capa superficial transparente, en el pulido de una superficie pintada, o directamente en metales pulidos.

Ejemplos de efecto brillo, velo o haze.

Problema en las materias primas:

• Dispersión inadecuada
• Propiedades inadecuadas del pigmento
• Tamaño de Partícula inadecuada
• Mala Compatibilidad del Ligante
• Migración de Aditivos
• Tipos de Resinas y calidad inadecuados

Curado:

• Posición vertical - horizontal
• Perfiles de curado del horno inadecuados (temperatura – tiempo)
• Condiciones ambientales de aplicación o secado inadecuados

Pospintado:

• Marcas de Pulido
• Limpieza inadecuada
• Envejecimiento y Oxidación

Neurtek trabaja desde hace más de 30 años con brillómetros de calidad para garantizar un correcto control de la apariencia o acabado superficial de todo tipo de materiales en distintas industrias.

Desde 2000, la firma trabaja junto con Rhopoint como marca de referencia en brillómetros a nivel mundial, con una gran evolución en calidad, precisión, conectividad, nuevos diseños y tecnologías, acreditación y calibración ENAC.

- NK 60 de Neurtek, Brillometro Portátil de 60º.

- NK 2060 DUAL de Neurtek, Brillometro Portátil de 20º y 60º.

- NK 206085 TRIO de Neurtek, Brillometro Portátil de 20º, 60º y 80º.

- NovoGloss FLEX 60 de Rhopoint, Brillometro Portátil de 60º para muestras pequeñas.

- Rhopoint IQ 20º y 60º Dual y Rhopoint IQ 20º, 60º y 85º Trigloss, brillómetro para brillo, velo y DOI.

Al igual que todos los equipos de medición y control de un proceso productivo o de un sistema de investigación o de control de calidad, los brillómetros deben calibrarse periódicamente para asegurar la calidad de la medición del brillo.

Neurtek dispone de servicio técnico propio de asesoramiento, formación, demostración de medidores y de Laboratorio Acreditado por ENAC para la Calibraciones de Brillometros y Patrones de Brillo según la norma internacional ISO-17025 válida en todos los países de Europa, América y Asia asociados a ILAC.

¿Cuál es el alcance del Laboratorio Acreditado ENAC de Neurtek para una correcta medición del brillo?

• Calibración de brillómetros y patrones de brillo.
• Calibración de espectrofotómetros y Colorímetros por reflectancia.
• Calibración de patrones y muestras de color.
• Calibración de cabinas de luz.
• Calibración de termómetros y termohigrómetros.
• Calibración de estufas y medios isotermos.
• Calibración de cámaras de corrosión y niebla salina en temperatura.
• Calibración de cámaras climáticas en temperatura y humedad.

• Espectrofotómetros, colorímetros y cabinas de luz.
• Abrasión Taber y lavabilidad.
• Cámaras climáticas, de corrosión y niebla salina.
• Envejecimiento solar y UV.