ฟิล์มสะท้อนแสงเป็นคอมโพสิทเชิงฟังก์ชันใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา ฟิล์มสะท้อนแสงแบบไมโครปริซึมได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เนื่องจากความสว่างสูงและความทนทานที่ดี จึงเอาชนะข้อบกพร่องของวัสดุสะท้อนแสงแบบปริซึมรุ่นก่อนๆ เช่น มุมตกกระทบที่มีประสิทธิภาพขนาดเล็ก มุมการสังเกตขนาดเล็ก และลำแสงสะท้อนที่ไม่สมมาตร ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในการจราจรบนทางหลวงที่ต้องการความสว่างสูง
1. หลักการสะท้อนแสงและองค์ประกอบโครงสร้าง
1.1 หลักการ
หลักการสะท้อนแสงของฟิล์มสะท้อนแสงแบบไมโครปริซึมขึ้นอยู่กับการตกกระทบของแสงจากมุมหนึ่งในพื้นที่สามมิติ ซึ่งสะท้อนสามครั้งบนระนาบแนวตั้งฉากทั้งสามระนาบ จากนั้นจึงสะท้อนกลับไปตามทิศทางการตกกระทบเดิม ดังแสดงในรูปที่ 1
ตามกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน มีการสะท้อนแสงสองประเภทบนพื้นผิวปริซึม: หนึ่งคือการสะท้อน (ทั้งหมด) ของอินเทอร์เฟซเรซินอากาศ และอีกอย่างคือการสะท้อนของอินเทอร์เฟซอะลูมิเนียมเรซิน
1.2 จำแนกตามโครงสร้าง
ตามประเภทการสะท้อนแสงที่แตกต่างกัน โครงสร้างของฟิล์มสะท้อนแสงไมโครปริซึมสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท (ดูรูปที่ 2 และรูปที่ 3): ฟิล์มสะท้อนแสงเคลือบ (เรียกว่าแผ่นชนิด V ใน astm4956) และฟิล์มสะท้อนแสงที่ไม่เคลือบ (เรียกว่าแผ่นชนิด IV) ใน astm4956) เนื่องจากสีเทาของฟิล์มสะท้อนแสงเคลือบ โอกาสทางการตลาดจึงค่อนข้างเยือกเย็น
ความแตกต่างของโครงสร้างระหว่างฟิล์มสะท้อนแสงทั้งสองคือ:
(1) มีอากาศอยู่ด้านหลังพีระมิดของฟิล์มสะท้อนแสงที่ไม่เคลือบผิว ดังนั้นการสะท้อนจึงส่วนใหญ่เป็นการสะท้อนภายในทั้งหมด ซึ่งต้องมีชั้นอากาศที่มั่นคงหลังพีระมิด ดังนั้นจึงมีชั้นปิดผนึกในฟิล์มสะท้อนแสงที่ไม่เคลือบผิว (ดูรูปที่ 2) เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งสกปรก เช่น ความชื้นและฝุ่นละอองเข้าสู่ชั้นอากาศ ส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนกลับลดลง
(2) พีระมิดฟิล์มสะท้อนแสงเคลือบเคลือบด้วยชั้นของโลหะซึ่งมักจะเป็นอลูมิเนียม การสะท้อนส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานอะลูมิเนียมเรซิน ฟิล์มสะท้อนแสงเคลือบไม่มีชั้นปิดผนึก
(3) เนื่องจากจำเป็นต้องปิดฟิล์มสะท้อนแสงที่ไม่เคลือบ จึงมีผนังรองรับ จากด้านหน้าเป็นเพชรหรือตาข่ายหกเหลี่ยม ฟิล์มสะท้อนแสงเคลือบไม่
2. ประสิทธิภาพของฟิล์มสะท้อนแสงไมโครปริซึม
2.1 คุณสมบัติทางแสง
ฟิล์มสะท้อนแสงไมโครปริซึมดีกว่าฟิล์มสะท้อนแสงเลนส์มากในแง่ของความเข้มสะท้อนแสงและมุมกว้าง รูปที่ 4 เป็นการเปรียบเทียบค่าเริ่มต้นของความเข้มสะท้อนแสงของผลิตภัณฑ์สามประเภท (มุมมอง 0.2 °)
กรวยสะท้อนแสงของฟิล์มสะท้อนแสงแบบไมโครปริซึมรุ่นก่อนหน้านั้นไม่สมมาตรและมุมตกกระทบที่มีประสิทธิภาพมีขนาดเล็ก แต่ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขโดยพื้นฐานแล้วผ่านการออกแบบหน่วยสะท้อนแสงและอาร์เรย์ของมัน
2.2 ทนต่อสภาพอากาศ
แม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนกลับของฟิล์มสะท้อนแสงไมโครปริซึมจะลดลง 50% หลังจากหมดอายุการใช้งาน แต่ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนกลับของฟิล์มยังคงสามารถรักษาไว้ที่ 400 CD · lx-1 · m-2 ซึ่งสูงกว่าฟิล์มสะท้อนแสงอีกสองประเภทมาก ดังแสดงในรูปที่ 5 (มุมสังเกต 0.2 °, - มุมตกกระทบ 4 °)
3.เทคโนโลยีการผลิตฟิล์มสะท้อนแสงไมโครปริซึม
3.1 เทคโนโลยีที่สำคัญ
แม้ว่าหลักการพื้นฐานของฟิล์มสะท้อนแสงแบบไมโครปริซึมจะเรียบง่าย แต่เทคโนโลยีการผลิตนั้นเกี่ยวข้องกับหลายสาขาวิชาและเทคโนโลยีชั้นสูง เช่น วิทยาศาสตร์วัสดุ ทัศนศาสตร์ การผลิตเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ และอื่นๆ โดยสรุป มีเทคโนโลยีหลักสี่ประการสำหรับการผลิตฟิล์มสะท้อนแสงแบบไมโครปริซึม
3.1.1 โครงสร้างเซลล์และการออกแบบอาร์เรย์
วัสดุสะท้อนแสงแบบปริซึมแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่มีข้อเสียดังต่อไปนี้:
(1) มุมตกกระทบที่มีประสิทธิภาพมีขนาดเล็ก เมื่อมุมตกกระทบมากกว่า 20 ° การสะท้อนภายในทั้งหมดจะหายไปและความสว่างของแสงสะท้อนจะหายไปเกือบ
(2) มุมสังเกตการณ์มีขนาดเล็ก กล่าวคือ ผู้คนสามารถมองเห็นแสงสะท้อนจากระยะไกลได้ แต่มองไม่เห็นในระยะใกล้
(3) เนื่องจากคุณสมบัติทั้งสามด้านของชุดสะท้อนแสง กรวยสะท้อนแสงแบบสะท้อนแสงจึงมีรูปร่างที่ไม่สมมาตรที่ไม่น่าพอใจ เป็นผลให้มีความสว่างสะท้อนแสงย้อนหลังที่แตกต่างกันเมื่อสังเกตจากมุมการสแกนที่แตกต่างกัน
วิธีการแก้ปัญหาเหล่านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการออกแบบโครงสร้างองค์ประกอบสะท้อนแสงและอาร์เรย์ เช่น การเปลี่ยนมุมรวมของระนาบสามระนาบเพื่อให้มีการกระจายที่แน่นอน หรือการจัดเรียงอาร์เรย์องค์ประกอบตามกฎหมายบางประการ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโครงสร้างที่ซับซ้อนและการออกแบบอาร์เรย์ จึงเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้าง คัดลอก และจำลองมาเธอร์บอร์ด ดังนั้นจึงไม่ง่ายที่จะนำไปใช้
3.1.2 การประดิษฐ์และการจำลองมาเธอร์บอร์ด
เนื่องจากความสูงของหน่วยสะท้อนแสงไมโครปริซึมคือ 0.003 ~ 0.015 นิ้ว (เช่น 0.078 2 ~ 0.381 มม.) รูปร่างไม่ปกติ การจัดเรียงบนระนาบเป็นปกติ และข้อกำหนดสำหรับความเรียบของพื้นผิวการขึ้นรูปนั้นสูงมาก ดังนั้นมาเธอร์บอร์ดจึงจำเป็นต้องมีการตัดเฉือนที่แม่นยำ ตัวเพลทเองไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการขึ้นรูป ราคาแปรรูปมีราคาแพง พื้นที่จำกัด และวงจรการใช้งานของแม่พิมพ์ไม่สูง สามารถผลิตแม่พิมพ์ที่ซ้ำกันได้โดยใช้แบบจำลองมาสเตอร์เพลทและต่อเข้ากับขนาดต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการผลิตทางอุตสาหกรรม
3.1.3 การกำหนดวัสดุฐาน
ในฐานะที่เป็นฟิล์มสะท้อนแสงแบบไมโครปริซึม วัสดุหลักคือพลาสติกวิศวกรรม ฐานแผ่นพลาสติกที่แตกต่างกันได้รับการคัดเลือกตามความต้องการที่แตกต่างกันของประสิทธิภาพการบริการ ดัชนีหลักที่พิจารณาและแก้ไขปัญหา ได้แก่ ความทนทานต่อสภาพอากาศของวัสดุ ประสิทธิภาพการอุ่นและคุณสมบัติการไหลของฐานแผ่นพลาสติก ฯลฯ ปัจจุบัน TID ส่วนใหญ่ใช้ PVC, PC, PMMA และสัตว์เลี้ยงตามชุดผลิตภัณฑ์ต่างๆ
3.1.4 เทคโนโลยีลายนูน
เนื่องจากฟิล์มสะท้อนแสงแบบไมโครปริซึมมีข้อกำหนดสูงสำหรับประสิทธิภาพด้านการมองเห็น ความแม่นยำในการพิมพ์ลายนูนจึงสูงมากเช่นกัน ในกระบวนการปั๊มลายนูน ไม่อนุญาตให้มีข้อบกพร่อง เช่น การไหลไม่ดี ฟองอากาศ และรอยขีดข่วน และข้อกำหนดสำหรับสภาวะของกระบวนการ เช่น อุณหภูมิและความดันก็รุนแรงเช่นกัน
4 โอกาสในการสมัคร
เนื่องจากความเข้มการสะท้อนแสงสูงมากและประสิทธิภาพมุมกว้างที่ดีของฟิล์มสะท้อนแสงไมโครปริซึม ด้วยการปรับปรุงความเร็วมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง การเติบโตอย่างต่อเนื่องของทางหลวงคุณภาพสูง และความซับซ้อนอย่างต่อเนื่องของสภาพถนน ตลาดประยุกต์ของไมโครปริซึมสะท้อนแสง ฟิล์มจะกว้างขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตาม ปัญหาอื่น ๆ ที่เกิดจากความเข้มสูง เช่น แสงจ้าและความต้องการความคมชัดระหว่างรูปแบบและพื้นหลังในการใช้งานจริง ระบุว่าฟิล์มสะท้อนแสงไมโครปริซึมไม่สามารถแทนที่ฟิล์มสะท้อนแสงไมโครบีดแก้วได้อย่างสมบูรณ์
