Reflekterande film är en ny funktionell komposit som utvecklats under de senaste 50 åren. Mikroprisma reflekterande film utvecklades i slutet av 1980-talet. På grund av sin höga ljusstyrka och goda hållbarhet övervinner den bristerna hos tidigare prismareflekterande material, såsom liten effektiv infallsvinkel, liten observationsvinkel och asymmetrisk reflekterad stråle. Därför används den mer och mer allmänt i motorvägstrafik som kräver hög ljusstyrka.
1. Reflekterande princip och strukturell sammansättning
1.1 princip
Den reflekterande principen för mikroprisma reflekterande film är baserad på ljuset som faller in från en viss vinkel i det tredimensionella rummet, reflekteras tre gånger på tre ömsesidigt vinkelräta plan och sedan reflekteras tillbaka längs den ursprungliga infallsriktningen, som visas i figur 1.
Enligt olika tillverkningsprocesser finns det två typer av reflektioner på prismaytan: den ena är den (totala) reflektionen av lufthartsgränsytan och den andra är reflektionen av aluminiumhartsgränsytan.
1.2 klassificering efter struktur
Beroende på olika reflektionstyper kan strukturen hos mikroprisma reflekterande film delas in i två typer (se fig. 2 och fig. 3): belagd reflekterande film (kallad typ V-folie i astm4956) och obelagd reflekterande film (kallad typ IV-folie i astm4956). På grund av den grå färgen på belagd reflekterande film är marknadsutsikterna dystra.
De strukturella skillnaderna mellan de två reflekterande filmerna är:
(1) Det finns luft bakom pyramiden av obelagd reflekterande film, så reflektionen är huvudsakligen total intern reflektion, vilket kräver att det måste finnas ett stabilt luftlager bakom pyramiden. Därför finns det ett tätningsskikt i den obelagda reflekterande filmen (se fig. 2) för att förhindra föroreningar som fukt och damm från att komma in i luftskiktet, vilket resulterar i en minskning av retroreflektionskoefficienten.
(2) Belagd reflekterande filmpyramid är belagd med ett lager av metall, vanligtvis aluminium. Reflektion sker huvudsakligen vid gränsytan av harts-aluminium. Den belagda reflekterande filmen har inget tätskikt.
(3) Eftersom den obelagda reflekterande filmen måste stängas finns det en stödvägg. Framifrån är det ett diamant- eller hexagonalt galler. Den belagda reflekterande filmen gör det inte.
2. Prestanda av mikroprisma reflekterande film
2.1 optiska egenskaper
Den reflekterande filmen för mikroprisma är mycket bättre än linsens reflekterande film när det gäller reflekterande intensitet och vidvinkel. Fig. 4 är en jämförelse av de initiala värdena för reflektionsintensitet för tre typer av produkter (0,2° betraktningsvinkel).
Den reflekterande ljuskonen i den tidigare reflekterande filmen med mikroprisma är asymmetrisk och den effektiva infallsvinkeln är liten, men dessa problem har i princip lösts genom utformningen av den reflekterande enheten och dess array.
2.2 väderbeständighet
Även om retroreflektionskoefficienten för mikroprisma reflekterande film minskar med 50 % efter att ha nått livslängden, kan dess retroreflektionskoefficient fortfarande bibehållas på 400 CD · lx-1 · m-2, vilket är mycket högre än de andra två typerna av reflekterande filmer , som visas i figur 5 (0,2° observationsvinkel, -4° infallsvinkel).
3. Tillverkningsteknik för mikroprisma reflekterande film
3.1 nyckelteknologier
Även om grundprincipen för mikroprisma reflekterande film är enkel, involverar tillverkningstekniken multidisciplinära och högteknologiska områden som materialvetenskap, optik, tillverkning av precisionsmaskiner och så vidare. Sammanfattningsvis finns det fyra nyckelteknologier för tillverkning av reflekterande mikroprismafilm.
3.1.1 cellstruktur och dess arraydesign
De traditionella prisma retroreflekterande materialen har huvudsakligen följande nackdelar:
(1) Den effektiva infallsvinkeln är liten. När infallsvinkeln är större än 20° försvinner den totala inre reflektionen och den reflekterande ljusstyrkan går nästan förlorad.
(2) Observationsvinkeln är liten, det vill säga människor kan se det reflekterade ljuset på avstånd, men inte i närheten.
(3) På grund av reflektionsenhetens tre sidoegenskaper har den retroreflekterande ljuskäglan en otillfredsställande asymmetrisk form. Som ett resultat blir det olika retroreflekterande ljusstyrka när den observeras från olika skanningsvinklar.
Metoden för att lösa dessa problem beror huvudsakligen på utformningen av retroreflekterande elementstruktur och array, såsom att ändra den inkluderade vinkeln för tre plan för att få dem att ha en viss fördelning, eller arrangera elementarrayen enligt en viss lag. Men på grund av den komplexa strukturen och arraydesignen är det mycket svårt att göra, kopiera och ta bort moderkortet, så det är inte lätt att implementera.
3.1.2 tillverkning och kopia av moderkort
Eftersom höjden på mikroprismareflektionsenheten är 0,003 ~ 0,015 tum (dvs 0,078 2 ~ 0,381 mm), är formen oregelbunden, arrangemanget på planet är regelbundet och kraven på den formande ytans jämnhet är mycket höga, så moderkortet behöver precisionsbearbetas. Själva plattan är inte direkt involverad i formningen, bearbetningspriset är dyrt, området är begränsat och formens användningscykel är inte hög. Duplikatformen kan tillverkas genom att använda huvudplattans replika och skarvas i valfri storlek för att underlätta industriell produktion.
3.1.3 bestämning av basmaterial
Som en reflekterande mikroprismafilm är dess huvudsakliga material teknisk plast. Olika plastplattor väljs enligt de olika kraven på dess serviceprestanda. De viktigaste indexen som övervägs och problemen lösta är: väderbeständighet hos material, förvärmningsprestanda och reologiska egenskaper hos plastplatta etc. För närvarande använder TID huvudsakligen PVC, PC, PMMA och husdjur enligt olika produktserier.
3.1.4 präglingsteknik
Eftersom den reflekterande mikroprismafilmen har höga krav på optisk prestanda är dess präglingsnoggrannhet också mycket hög. I präglingsprocessen är defekter som dåligt flöde, bubblor och repor inte tillåtna och kraven på processförhållanden som temperatur och tryck är också mycket hårda.
4 ansökningsmöjligheter
På grund av den extremt höga reflekterande intensiteten och goda vidvinkelprestanda hos mikroprisma reflekterande film, med den kontinuerliga förbättringen av motorhastigheten, den kontinuerliga tillväxten av högkvalitativ motorväg och den kontinuerliga komplexiteten i vägförhållandena, applikationsmarknaden för mikroprisma reflekterande filmen kommer att bli mer och mer bred. Andra problem som orsakas av hög intensitet, såsom bländning och kontrastkraven mellan mönster och bakgrund i praktisk tillämpning, bestämmer dock att den reflekterande mikroprismafilmen inte helt kan ersätta den reflekterande mikropärlfilmen av glas.
