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色差仪在铝合金带材表面色差检测中的应用

摘自：发七人商城 | 2023-12-12 | 作者：Faqiren

文章摘要：铝合金带材主要用于3C产品的外观设计中，可以减轻产品的重量，增加产品的光亮程度。不过，铝合金带材在生产的过程中，由于合金种类、轧制过程、压制工艺等因素的不稳定，容易影响铝合金带材表面色泽的均匀，产生不同程度的色差，影响产品的美观。本文对铝合金带材表面色差及色差检测方法做了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

铝合金带材主要用于3C产品的外观设计中，可以减轻产品的重量，增加产品的光亮程度。不过，铝合金带材在生产的过程中，由于合金种类、轧制过程、压制工艺等因素的不稳定，容易影响铝合金带材表面色泽的均匀，产生不同程度的色差，影响产品的美观。本文对铝合金带材表面色差及色差检测方法做了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

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铝合金带材表面色差产生原因：

1.铸锭成分的影响

铸锭对表面色差的影响，主要体现为化学成分差异、化学成分偏析两方面的影响。铸锭成分的影响，主要是基于不同铝合金铸锭内部化学成分的差异，当铸锭内部Fe、Si等杂质元素含量较高时，铸锭内部初生相Al-Fe-Si及含Si的其他金属化合物较多，导致后续轧制生产及阳极氧化时，易出现色差。

2.轧辊粗糙度的影响

轧辊粗糙度对铝材表面色差的影响，主要是由于轧制过程中，铝合金带材的表面粗糙度跟随着轧辊粗糙度的变化而变化。一般而言，轧辊粗糙度越大，铝合金带材表面粗糙度也越大，而材料表面粗糙度的不同，会引起人的视觉差异。粗糙度大时，观察者的光线会被吸收，发生漫反射，通过视觉器官感应后，出现偏暗的现象；粗糙度小时，板面相对光滑，易发生镜面反射，出现表面偏亮的现象。

3.压下制度及润滑条件的影响

不论热轧还是冷轧过程，都离不开润滑介质的保护，润滑条件的变化直接影响到带材表面的变化。热轧过程一般采用乳液进行润滑，冷轧过程一般采用轧制油润滑，轧制过程中，与带材表面直接接触的非轧辊而是润滑介质，这些润滑介质在轧制过程中，充当保护膜作用，保护膜的强度及厚度决定了其保护效果。对于同一固定润滑介质而言，该保护膜强度相对稳定，厚度依轧制条件变化而变化。当出现膜厚度不均或膜破损时，这取决于润滑介质喷射量及压下制度的合理性，易出现表面色差现象。

4.退火工艺的影响

为达到一定性能，生产中需要对卷材在退火炉内进行控温退火。退火过程中，应严格控制氧含量，避免高温下铝材被氧化，从而形成表面色差。由于退火时，铝材以卷材的形式存在，卷材中部几乎为真空状态，无氧气渗入，而卷材边部由于层间间隙的存在，容易与退火炉内的氧气发生氧化反应，从而出现边部与中部色差不均的现象。

三恩时色差仪006.jpg

色差仪在铝合金带材表面色差检测中的应用：

铝合金带材表面色差指的是，同一铝材表面出现不同的表面亮度、光泽情况，表现为局部偏暗、偏亮等现象。由于表面色差的存在，导致铝材表面通过肉眼或显微放大后，经过光源反射到肉眼，进而产生不同的视觉效果。由于表面色差的产生，当铝合金带材被用作于外观件时，会影响使用者的感光，导致用户的体验感下降。因此，就需要对铝合金带材表面色差进行检测。

传统铝合金带材表面色差的检测，主要采用的是目视法，在规定的光源下与标准色板进行比对。在信息化社会的今天，这种测量方式略显落后。随着测量仪器的不断开发和运用，颜色的测量也变得越来越简单，已由传统的人工比色发展到现在的数字化测量，其中使用色差计测量是比较流行和简便的方法。色差计是按照国际标准用数字来表达颜色的仪器，数字表示的方法能让每一个人都能准确理解所表达的颜色。色差仪的工作原理简单地说就是模拟人眼的视觉系统，利用仪器内部的模拟积分光学系统，把光谱光度数据的三刺激值进行积分而得到颜色的数学表达式，从而计算出Lab值以及对比色的色差。在仪器使用的标准光源与日常观察样品所使用的光源光谱功率分布一致（比如昼光），其光电相应接收条件与标准观察者的色觉特性一致的条件下，用仪器方法测定颜色，不但能够精确定量的测定颜色和色差，而且比目测法更为科学客观，且不随时间、地点、人员变化而发生变化。

目前，用于铝合金带材表面色差检测的色差仪采用的是国际通用的CIELab颜色空间表色法，其中L是样品颜色的亮度；a、b是色方向。+a为红色方向、-a为绿色方向、+b为黄色方向、-b为蓝色方向。通过通过色差仪测定的L、a、b值，能全面反映出铝合金带材表面色度或内部组织所存在的偏差，从而更精确地比较不同样品之间的色差。另外，根据色差仪检测数据还可以设定一定的容差范围，在进行品质控制时，测量的样品与标准颜色之间色差值在容差范围内即为合格品，超出则为不合格产品。通过使用L*a*b*色空间，使生产控制实现数据化。这一方法操作简便、直观、准确，能够对铝合金带材表面色差进行定量判断、结果精准可靠。

使用色差仪检测铝合金带材表面色差，克服了人眼测色的局限性，它通过参照色度学标准，在规定几何条件下进行测色，可以准确的描述细微的颜色差异，以数字的形式表现出来。这些颜色数字的描述，允许铝合金带材生产商为可接受的色泽标准标准建立精确的容差范围，进而对生产工艺进行调整，管控产品的颜色品质，以实现批量化的生产。

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