Muitos dos carros de hoje são revestidos com tinta que exibe um brilho metálico ou cintilante. O brilho e a cor exatos que você vê são determinados pela distribuição e pelas características dos minúsculos flocos de metal usados na pintura. Uma nova abordagem baseada na técnica de imagem médica tomografia de coerência óptica (OCT) fornece à indústria automobilística uma maneira prática de analisar automaticamente esses flocos de metal. que até agora tem sido difícil de imaginar, a fim de melhorar a eficiência do processo de acabamento automotivo.
"Temos demonstrado, pela primeira vez, por meio de OCT e nossa abordagem de análise de imagem, somos capazes de medir quantitativamente e automaticamente o tamanho, número e orientação de flocos de metal na pintura automotiva aplicada industrialmente, "disse Yaochun Shen, pesquisador principal do projeto e professor da Universidade de Liverpool, REINO UNIDO. "Esta abordagem pode ser muito útil para processos de garantia de qualidade usados durante a fabricação de automóveis."
OCT é uma técnica baseada em luz que adquire imagens transversais em tempo real com resolução em escala de mícron. Desde sua invenção em 1991, as aplicações médicas da OCT se expandiram rapidamente, e hoje os médicos o usam rotineiramente para diagnosticar doenças oculares. Por causa das capacidades da tecnologia e praticidade inerente, A OCT continua avançando para novas aplicações biomédicas e agora está sendo explorada como uma ferramenta para melhorar os processos de manufatura e industriais.
"A etapa de pintura é um gargalo no processo de fabricação, "disse Shen." Se a pintura do carro acabada não atender aos requisitos, em seguida, deve ser removido quimicamente e o carro totalmente repintado. Isso não só custa tempo e dinheiro, mas também cria resíduos químicos e questões ambientais associadas. "
No jornal The Optical Society Optics Express , Shen e seus colegas relatam que seu método pode identificar e realizar medições 3D automaticamente de flocos de metal com apenas 10 mícrons de diâmetro e 1 mícron de espessura. Os pesquisadores demonstraram sua abordagem em amostras de tinta automotiva aplicada, mas afirmam que, com um maior desenvolvimento, a técnica poderia ser usada para monitoramento em linha, onde pode detectar problemas que ocorrem durante o processo de pintura.
"Usar a técnica para monitorar processos em linha também pode ajudar os fabricantes automotivos a entender melhor todo o processo de revestimento, "disse Shen." Com esse melhor entendimento, a indústria automobilística pode desenvolver novos processos de revestimento ou novos tipos de revestimento. "
Análise de tinta sem contato
A pintura do carro é uma estrutura complexa que normalmente é feita de quatro camadas. A indústria automotiva atualmente usa imagens de ultrassom para examinar a pintura do carro em verificações de garantia de qualidade. Embora os instrumentos de ultrassom sejam fáceis de usar, eles não conseguem visualizar com eficácia os minúsculos flocos de metal usados em muitas tintas automotivas modernas. As medições de ultrassom também exigem que o equipamento esteja em contato com a amostra, o que significa que o ultrassom não pode ser usado para monitoramento em linha sem interferir na pintura.
"Quando o fabricante de automóveis nos abordou para desenvolver uma nova técnica para analisar os flocos brilhantes na pintura do carro, sentimos que a OCT poderia fornecer uma solução, "disse Shen." Usamos OCT em nossa pesquisa oftalmológica por causa da alta resolução e porque ele pode realizar medições sem tocar na amostra. Essa combinação o torna ideal para a análise que os fabricantes de automóveis precisam para a produção. "
Para imaginar os flocos, os pesquisadores projetaram um instrumento OCT 3D com resolução espacial lateral muito alta para distinguir flocos minúsculos e uma resolução de alta profundidade para ver a posição e orientação de cada um. Como uma única imagem 3D OCT contém milhares de flocos - muitos para serem medidos manualmente - os pesquisadores também desenvolveram um algoritmo para identificar e descrever automaticamente cada floco em uma amostra.
Testes da técnica em cinco amostras de tinta mostraram que o sistema OCT funcionou bem para a geração de imagens das duas camadas superiores da pintura do carro, que inclui a camada com os flocos de metal. Usá-lo com os algoritmos de análise 3D permitiu aos pesquisadores determinar o número, tamanho e orientação dos flocos metálicos dentro das amostras de tinta.
Os pesquisadores afirmam que o atual hardware e software da OCT está muito próximo de ser utilizável em um ambiente industrial para análise de tintas já aplicadas. Eles estão atualmente procurando maneiras de acelerar as medições para que possam ser usadas para monitoramento em tempo real durante o processo de aplicação.
Os pesquisadores também estão trabalhando para aplicar a OCT em outros contextos industriais, como a análise de revestimentos de comprimidos farmacêuticos. A qualidade desses revestimentos controla as taxas de liberação de medicamentos e a OCT pode ajudar a analisar quantitativamente a uniformidade da espessura desses revestimentos e verificar se há defeitos. "Nossa pesquisa com pintura automotiva e revestimentos farmacêuticos mostra que a OCT, que tem sido usado há algum tempo para aplicações médicas, também pode ser usado para aplicações industriais, "disse Shen.
