Verre, plastiques et matériaux transparents

Éclairage pour Vision Industrielle destiné au verre, aux plastiques et aux matériaux transparents

• Faible contraste naturel des matériaux transparents et semi-transparents.
• Des défauts tels que des fissures, des inclusions, des bulles et des défauts de revêtement.
• Les techniques de rétroéclairage, de champ sombre et spécifiques à une Longueur d’Onde permettent de rétablir le contraste.
• Les défauts internes et de surface nécessitent des géométries différentes sur une même pièce.
• Chaque note d’application renvoie vers les pages de technologies et de produits RODER correspondantes.

Les matériaux transparents et semi-transparents comptent parmi les sujets les plus complexes en Vision Industrielle. La lumière les traversant de part en part, un éclairage frontal standard ne produit qu’un contraste faible et ambigu. De plus, une même surface transmet et réfléchit à la fois, ce qui complique les configurations simples. C’est pourquoi des géométries et des Longueurs d’Onde spécialisées sont généralement nécessaires. Ce centre thématique présente les tâches d’inspection du verre, des plastiques et des films transparents. Il établit en outre un lien entre chaque Note d’Application, la technique recommandée et les produits Roder Vision adaptés. En résumé, il s’agit du point d’entrée pour les ingénieurs chargés de l’éclairage du verre, du PET, de l’acrylique, du polycarbonate et des films transparents. De plus, il rassemble l’ensemble du savoir-faire sectoriel en un seul et même endroit structuré.

Pourquoi les matériaux transparents posent-ils des difficultés ?

Le faible contraste constitue le premier problème. Un défaut visible à l’intérieur d’une pièce transparente ne réfléchit que très peu la lumière. Par conséquent, il disparaît pratiquement sous un éclairage ordinaire. L’éclairage doit donc transformer ce défaut en un signal clair ou sombre que la caméra puisse détecter.

La transmission constitue le deuxième problème. La lumière traverse le matériau, de sorte que les réflexions proviennent simultanément de plusieurs surfaces. Cependant, un Rétroéclairage transforme ce phénomène en avantage. En plaçant la source derrière la pièce, les défauts internes apparaissent sous forme de contours nets sur un fond clair.

L’éblouissement de surface constitue le troisième problème. Le plastique brillant et le verre poli génèrent de forts reflets spéculaires. De ce fait, les rayures et les défauts de revêtement peuvent passer inaperçus dans ces reflets. C’est pourquoi on intègre souvent des techniques telles que le champ sombre, la diffusion ou la polarisation dans la conception.

Les principales missions d’inspection

Ce secteur regroupe plusieurs tâches récurrentes. Tout d’abord, la détection des défauts internes permet de repérer les fissures, les inclusions et les bulles à l’intérieur du matériau. Ensuite, l’inspection de surface permet de détecter les rayures, les défauts de revêtement et les impuretés. Par ailleurs, les contrôles d’intégralité permettent de vérifier que les pièces moulées en plastique sont bien formées dans leur intégralité.

Le contrôle dimensionnel revêt une importance tout aussi grande. Dans ce domaine, un rétroéclairage permet d’obtenir la silhouette nette nécessaire à la mesure des pièces transparentes. Par ailleurs, les contrôles de clarté et de trouble permettent d’évaluer la qualité optique des verres et des films. Enfin, la détection de corps étrangers permet de repérer les particules piégées à l’intérieur de récipients transparents ou de liquides.

Le moulage par injection comporte une difficulté particulière. Les injections insuffisantes laissent une cavité partiellement vide, ce qui affaiblit la pièce. La matière manquante modifiant la façon dont la lumière traverse la pièce, la technique du champ sombre permet de mettre clairement en évidence ce défaut. C’est pourquoi le contrôle de l’intégralité de la pièce est une exigence courante dans le domaine du moulage.

Techniques d’éclairage recommandées

Chaque tâche correspond à une géométrie spécifique. Pour les défauts internes et les cotes, l’éclairage par rétroéclairage offre l’image la plus nette et la plus contrastée. Pour mettre en évidence les rayures et les défauts de moulage, l’éclairage en champ sombre ne met en lumière que les défauts sur un fond sombre. Sur les surfaces brillantes, l’éclairage diffus atténue les reflets.

La Longueur d’Onde offre davantage de possibilités. Par exemple, l’Infrarouge à Ondes Courtes traverse certains plastiques qui bloquent la lumière visible. À l’inverse, les ultraviolets peuvent provoquer une fluorescence au niveau des revêtements et des contaminants. C’est pourquoi le spectre est choisi en fonction du matériau et du défaut.

La polarisation vient compléter cette gamme d’outils. Le verre et les surfaces brillantes générant des reflets polarisés, un polariseur et un analyseur permettent d’éliminer une grande partie de l’éblouissement. Ainsi, les défauts de surface à peine visibles retrouvent leur contraste. De plus, un circuit d’attaque stable maintient une luminosité constante, garantissant ainsi des seuils de détection reproductibles.

Éclairages VISIOTRONIX recommandés

Quatre séries d’éclairages couvrent la majorité des tâches d’inspection du verre, des plastiques et des matériaux transparents. Le tableau ci-dessous renvoie chacune à sa page produit et précise la fonction qu’elle remplit sur la ligne.

	Série	Famille d’éclairages	Usage typique
	Série BL3	Rétroéclairages LED	Lumière transmise qui transforme les pièces transparentes en silhouettes très contrastées
	Série DC2	Éclairages annulaires à LED	Lumière rasante qui révèle rayures et défauts de surface en champ sombre
	Série DC6	Éclairages annulaires à LED	Lumière symétrique autour de l’objectif pour les pièces transparentes rondes et bombées
	Série DL5	Éclairages LED à panneau	Lumière directe de haute intensité lorsque la lumière transmise seule ne suffit pas

La plupart des applications impliquant des matériaux transparents font appel à un ensemble ciblé de familles d’illuminateurs LED. Pour les défauts internes et les mesures dimensionnelles, optez pour des illuminateurs LED à rétroéclairage LED. Pour créer un champ sombre sur les défauts de surface, utilisez des illuminateurs annulaires LED à faible angle ou des illuminateurs en barre LED. Pour des longueurs d’onde ciblées ou spécifiques, envisagez des illuminateurs ponctuels LED.

Lorsque le SWIR ou l’UV sont nécessaires, VISIOTRONIX fournit des configurations personnalisées sur demande. Au-delà des options catalogue, l’entreprise propose également un accompagnement technique pour les géométries OEM et sur mesure. En pratique, la bonne combinaison de rétroéclairage, de champ sombre et de longueur d’onde transforme un défaut invisible en un signal net. Partez donc de la note d’application correspondant à votre tâche, puis suivez les liens vers les pages technologie et produit.

Matériaux, vitesse et fiabilité

Les différents matériaux se comportent de manière très différente. Le verre, le PET, l’acrylique et le polycarbonate transmettent et réfléchissent chacun à leur manière. Par conséquent, la « recette d’éclairage » doit être adaptée en fonction du matériau et du défaut. Néanmoins, les principes de base restent les mêmes dans l’ensemble du secteur.

Comme toujours, la vitesse et la stabilité sont essentielles. Étant donné que de nombreux produits transparents sont traités sur des lignes de production rapides, l’Éclairage Pulsé fige le mouvement et évite tout flou. De plus, les drivers à courant stabilisé maintiennent un contraste constant tout au long des longues journées de travail. Ainsi, les défauts marginaux sont détectés de manière constante et non plus de façon intermittente. Dans la pratique, un bref essai de Validation sur des échantillons réels permet de confirmer la meilleure configuration avant le déploiement.

Notes d’Application concernant le verre, les plastiques et les matériaux transparents

Les notes d’Application suivantes décrivent des cas concrets d’inspection de matériaux transparents. Dans chaque cas, la note explique le problème, l’éclairage recommandé et les produits RODER correspondants.

Exhaustivité du moulage par injection

L’éclairage en champ sombre met en évidence les défauts de moulage et les éléments manquants sur les pièces moulées en plastique. Ainsi, les pièces incomplètes sont rejetées de manière fiable au rythme de la production.

Inspection du verre et des matériaux transparents

Les techniques de rétroéclairage, de champ sombre et de SWIR (Infrarouge Ondes Courtes) permettent de mettre en évidence les inclusions, les fissures et les bulles. Ainsi, les défauts du verre transparent et du plastique deviennent clairement visibles.

Questions fréquemment posées

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