作者：Manfred Binder，X-Rite 在线颜色测量销售总监
涂层钢板和铝板是建筑行业、商品和其他应用不可或缺的一部分。随着设计趋势扩展到包括具有有趣的新颜色的定制颜色工作，制造商必须确保首次运行的准确性和可重复性。整个立面以及从一种产品到另一种产品的颜色必须保持一致。
这样，颜色就成为首要的质量标准。如果颜色不一致，很容易辨别。如果屋顶或建筑物上的一块面板具有不同的色调，就会立即引起注意。当颜色不一致时，产品需要返工、报废或打折出售。这不仅会影响制造商的利润，还会对可持续发展工作产生重大影响。
对于卷材涂层，面临的挑战是在制造早期识别颜色漂移。然而，这对于制造过程来说并不容易。制造速度意味着操作员无法记住或识别生产线上的确切颜色。如果生产线圈，操作员在过程中没有机会看到颜色变化，因为它们正在慢慢褪色。只有当样品并排放置时，操作员才能意识到颜色差异，就像它们安装在立面上一样。
幸运的是，颜色测量技术的进步可以帮助卷材涂料制造商立即发现颜色漂移并避免昂贵的浪费。
在实验室测量
颜色测量设备测量颜色时不受光照条件和人类判断的影响。颜色测量已成为所有实验室的标准，因为它为原材料的进货检验以及所生产的卷材的最终检验提供了可靠的数据。所有数据均已存储，因此可追溯。实验室是必须做出颜色决定的重要实例。制造商正是在这里制定和定义卷材涂层颜色标准。这些专业人员需要回答这样的问题：“我们可以以指定的颜色运送该产品吗？”或“我们发货的颜色与上个月或去年相同吗？”或者“每次运行后我们的颜色是否一致？”
但这些信息如何帮助操作员运行他的机器呢？很少！他生产了一个线圈，最后卷起来。完成一卷后，取样并带到实验室。只有这样操作员才能得到所产生的结果。这就像闭着眼睛开车，只是偶尔看一眼道路来纠正方向。没有人会这样做，因为这太危险了。那么，为什么要在涂布机上这样做呢？
在质量控制方面，有一句流行的说法：“你只能控制你所测量的东西。”如果颜色对产品很重要，则必须在生产机器上进行测量，以便操作员能够在颜色超出规格之前进行正确的调整。
生产环境需要在线颜色测量
在实验室测量颜色与在生产车间测量颜色有很大不同。在实验室中，分光光度计处于清洁且一致的环境中。温度和光照恒定，灰尘很少。将样品冷却至室温，可以直接放置在分光光度计上，方便测量读数。
然而，在生产机器上的情况完全不同。在生产过程中进行测量时，需要考虑以下因素：
• 测量必须在非接触的情况下进行，以免带卷损坏或刮伤。
• 测量不会受到生产车间正常颤动和环境光的影响。
• 房间和卷带的温度会影响颜色测量。如果测量热卷，还必须考虑室温下的色值。
• 生产线上的测量需要与实验室中的测量一样精确。
• 生产线移动速度快。
在卷材生产过程中测量颜色并非易事。幸运的是，在线颜色测量和软件的进步使得在卷材涂层过程中控制和监控颜色变得比以往更容易。
当今的在线分光光度计安装在横梁上，可在生产过程中以非接触方式横向测量颜色。有了这些信息，生产线操作员可以控制涂装线的压区压力机，颜色厨房操作员可以看到机器上的颜色如何发展。如果颜色开始漂移，可以立即采取措施将颜色保持在指定的限度内。
在哪里测量
当在生产过程中添加在线颜色测量时，有两个地方可以测量颜色：
1.最终涂层后直接水淬。 在此处放置在线仪器可以在制造过程的早期捕获颜色信息，以预测颜色的外观。一个缺点是线圈仍然很热，并且颜色测量读数需要重新计算到室温。然而，QC 软件可用于执行这些计算，以便与实验室系统具有良好的相关性。这将在下面的“热致变色”部分中进行解释。
2. 最终累加器之后。 这里的温度比较凉爽，但不幸的是不稳定。根据蓄能器的位置，温度会发生变化，因此需要热致变色控制。另一个缺点是带材的速度不是恒定的。它对颜色测量的质量没有影响，但由于光束移动速度恒定，条带上的测量点距离不均匀。
总而言之，水淬后测色的优势更大。如果可能，建议在水淬后进行测量。仅当累加器之前没有可用空间时才应考虑累加器之后的测量。
热致变色：
如何将热卷管与实验室进行比较
对于卷材涂层来说，产品规格和颜色公差通常非常严格。不幸的是，颜色会随着温度而变化。这是一个可逆过程，称为热致变色。例如，红色、橙色和黄色在较高温度下会显得更暗且饱和度较低。
在生产机器上，涂层在烤箱中固化。离开烤箱后，带材非常热。即使水淬也不会将带材降至室温。如果在这里进行内联颜色测量，我们需要考虑这种颜色偏移并重新计算室温下的测量值。
X-Rite ERX145 等在线设备具有内置高温计，可测量测量点处线圈的当前温度。 X-Rite ESWin QC 软件接收具有实际温度的颜色值，并将这些值重新计算回室温。即使线圈的温度发生变化，测量结果也是恒定的，并且与实验室在室温下的测量结果相对应。
为了指定热致变色效应，将同一仪器安装在实验室使用的加热和冷却台上。在不同温度下测量每个样品以校准色移。实验室测量的值直接传输到生产机器并用作标准。这就要求所有仪器具有优良的仪器间一致性和长期稳定性。
独立或完全 集成到生产系统
在线系统可以作为独立设备运行，也可以完全集成到过程控制系统 (PCS) 中。在这种情况下，颜色测量仪器是完全自动化的，无需任何操作员活动。一旦新的生产开始，目标就会转移到颜色传感器并开始在线测量。
控制卷材涂层颜色的 5 个步骤
在实验室、生产线以及整个最终质量控制报告中使用颜色测量可帮助制造商更快、更轻松地实现一致的颜色。以下是成功的卷材涂布机遵循的五个步骤。
在实验室中，安装在加热台上的实验室分光光度计可帮助油漆和涂料供应商制定和定义颜色标准。该标准是在使用加热系统时进行测量的，以显示温度变化将如何影响颜色。
颜色标准设定后，会与工作流程中涉及的每个人共享，包括供应商、生产控制室的工作站、彩涂线和客户现场，因此每个用户都可以访问相同的颜色数据。
一旦卷材涂层过程开始，在线颜色测量系统就会持续评估每个卷材整个长度和宽度的颜色质量。横移梁在横向上固定并移动内联分光光度计，以便在线圈移动时进行测量。
结果实时共享，因此网络中的任何人都可以监控颜色质量和一致性。如果超出颜色容差，图形和警报将使每个人都意识到，以免颜色偏差变成代价高昂的错误。
在线颜色测量系统根据国际标准以颜色质量记录的形式提供完整的文档，以确保程序的完整性和客户满意度。
结论
在现代生产过程中，必须测量和控制所有重要参数。颜色是最重要的参数之一，因为每个人都会注意到产品上的差异。虽然实验室中的测量是必要的，但对于机器操作员来说，信息来得太晚了。只有在线颜色测量才能帮助操作员及早识别颜色偏移，以调整涂布机并产生高质量、一致的颜色。
在卷材涂层工艺中添加在线颜色测量的典型投资回报 (ROI) 为六个月。通过生产过程中的自动实时测量，公司可以减少手动测量带材的时间，减少浪费并节省能源。最重要的是，在线颜色测量提高了整体产品质量和客户满意度。 RF
曼弗雷德·宾德 是在线颜色测量业务开发总监 爱色丽，颜色测量的市场领导者。他在颜色测量业务方面拥有 30 年的经验，专门从事纸张、卷材涂料、塑料、纺织、玻璃和汽车行业的在线应用。
