Phim phản quang là một hỗn hợp chức năng mới được phát triển trong 50 năm gần đây. Phim phản xạ lăng kính vi mô được phát triển vào cuối những năm 1980. Do có độ sáng cao và độ bền tốt nên nó khắc phục được những khuyết điểm của vật liệu phản xạ lăng kính trước đây như góc tới hiệu dụng nhỏ, góc quan sát nhỏ và chùm tia phản xạ không đối xứng. Vì vậy, nó ngày càng được sử dụng rộng rãi trong giao thông đường cao tốc cần độ sáng cao.
1. Nguyên lý phản xạ và thành phần cấu tạo
1.1 nguyên tắc
Nguyên tắc phản xạ của màng phản xạ lăng kính vi mô dựa trên sự tới của ánh sáng từ một góc nhất định trong không gian ba chiều, phản xạ ba lần trên ba mặt phẳng vuông góc với nhau, sau đó phản xạ trở lại theo hướng tới ban đầu, như trong Hình 1.
Theo các quy trình sản xuất khác nhau, có hai loại phản xạ trên bề mặt lăng kính: một là phản xạ (toàn bộ) của mặt phân cách nhựa không khí và hai là phản xạ của bề mặt nhựa nhôm.
1.2 phân loại theo cấu trúc
Theo các loại phản xạ khác nhau, cấu trúc của màng phản xạ lăng kính vi mô có thể được chia thành hai loại (xem Hình 2 và Hình 3): phim phản xạ có tráng phủ (được gọi là tấm loại V trong astm4956) và phim phản xạ không tráng (được gọi là tấm loại IV trong astm4956). Do màu xám của màng phản quang tráng phủ nên triển vọng thị trường rất ảm đạm.
Sự khác biệt về cấu trúc giữa hai loại phim phản chiếu là:
(1) Phía sau kim tự tháp có màng phản xạ không tráng phủ nên hiện tượng phản xạ chủ yếu là phản xạ toàn phần bên trong, đòi hỏi phía sau kim tự tháp phải có lớp không khí ổn định. Do đó, có một lớp niêm phong trong màng phản xạ không tráng (xem Hình 2) để ngăn các tạp chất như hơi ẩm và bụi xâm nhập vào lớp không khí, dẫn đến giảm hệ số phản xạ.
(2) Kim tự tháp tráng phim phản quang được tráng một lớp kim loại, thường là nhôm. Phản xạ chủ yếu xảy ra ở giao diện nhôm nhựa. Màng phản quang tráng phủ không có lớp niêm phong.
(3) Vì màng phản quang không tráng nên cần phải có tường đỡ. Nhìn từ phía trước, nó là một mạng kim cương hoặc hình lục giác. Các màng phản chiếu tráng không.
2. Hiệu suất của màng phản xạ lăng kính vi mô
2.1 tính chất quang học
Phim phản xạ lăng kính vi mô tốt hơn nhiều so với phim phản quang thấu kính về cường độ phản xạ và góc rộng. Hình 4 là sự so sánh các giá trị ban đầu của cường độ phản xạ của ba loại sản phẩm (góc nhìn 0,2 °).
Hình nón phản xạ ánh sáng của màng phản xạ lăng kính vi mô trước đây là không đối xứng và góc tới hiệu quả nhỏ, nhưng những vấn đề này về cơ bản đã được giải quyết thông qua thiết kế bộ phản xạ và mảng của nó.
2.2 khả năng chống chịu thời tiết
Mặc dù hệ số phản xạ của màng phản xạ lăng kính vi mô giảm 50% sau khi hết tuổi thọ, nhưng hệ số phản xạ của nó vẫn có thể được duy trì ở 400 CD · lx-1 · m-2, cao hơn nhiều so với hai loại phim phản xạ còn lại , như trong Hình 5 (góc quan sát 0,2 °, - góc tới 4 °).
3. Công nghệ chế tạo màng phản xạ lăng kính siêu nhỏ
3.1 công nghệ chính
Mặc dù nguyên lý cơ bản của màng phản xạ lăng kính vi mô rất đơn giản, nhưng công nghệ sản xuất liên quan đến các lĩnh vực đa ngành và công nghệ cao như khoa học vật liệu, quang học, chế tạo máy móc chính xác, v.v. Tóm lại, có bốn công nghệ chính để sản xuất màng phản xạ lăng kính vi mô.
3.1.1 cấu trúc ô và thiết kế mảng của nó
Các vật liệu phản xạ lăng kính truyền thống chủ yếu có những nhược điểm sau:
(1) Góc tới hiệu dụng nhỏ. Khi góc tới lớn hơn 20 °, phản xạ toàn phần bên trong biến mất và độ sáng phản xạ gần như mất đi.
(2) Góc quan sát nhỏ, tức là người ta có thể nhìn thấy ánh sáng phản xạ ở xa, nhưng ở gần thì không.
(3) Do tính chất ba mặt của bộ phận phản xạ, hình nón ánh sáng phản xạ có hình dạng không đối xứng không đạt yêu cầu. Kết quả là, có độ sáng phản phản xạ khác nhau khi quan sát từ các góc quét khác nhau.
Phương pháp giải quyết các vấn đề này chủ yếu phụ thuộc vào việc thiết kế cấu trúc phần tử phản xạ và mảng, chẳng hạn như thay đổi góc bao gồm của ba mặt phẳng để làm cho chúng có một phân bố nhất định, hoặc sắp xếp các mảng phần tử theo một quy luật nhất định. Tuy nhiên, do cấu trúc và thiết kế mảng phức tạp nên việc chế tạo, sao chép và tháo khuôn bo mạch chủ rất khó khăn nên không dễ thực hiện.
3.1.2 chế tạo và sao chép bo mạch chủ
Bởi vì chiều cao của đơn vị phản xạ lăng kính vi mô là 0,003 ~ 0,015in (tức là 0,078 2 ~ 0,381mm), hình dạng không đều, sự sắp xếp trên mặt phẳng đều đặn và yêu cầu về độ nhẵn của bề mặt tạo hình là rất cao, vì vậy bo mạch chủ cần được gia công chính xác. Bản thân tấm không trực tiếp tham gia tạo hình, giá thành gia công đắt, diện tích hạn chế, chu kỳ sử dụng của khuôn không cao. Khuôn bản sao có thể được sản xuất bằng cách sử dụng bản sao tấm chính và được ghép thành bất kỳ kích thước nào để tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất công nghiệp.
3.1.3 xác định vật liệu cơ bản
Là một màng phản xạ lăng kính siêu nhỏ, vật liệu chính của nó là nhựa kỹ thuật. Các cơ sở tấm nhựa khác nhau được lựa chọn theo các yêu cầu khác nhau về hiệu suất dịch vụ của nó. Các chỉ số chính được xem xét và giải quyết vấn đề là: khả năng chống chịu thời tiết của vật liệu, hiệu suất gia nhiệt sơ bộ và đặc tính lưu biến của đế tấm nhựa, ... Hiện tại, TID chủ yếu sử dụng PVC, PC, PMMA và pet theo các dòng sản phẩm khác nhau.
3.1.4 công nghệ dập nổi
Bởi vì màng phản xạ lăng kính vi mô có yêu cầu cao về hiệu suất quang học, độ chính xác dập nổi của nó cũng rất cao. Trong quá trình dập nổi, các khuyết tật như dòng chảy kém, bong bóng và trầy xước không được phép, và các yêu cầu về điều kiện quy trình như nhiệt độ và áp suất cũng rất khắc nghiệt.
4 ứng dụng triển vọng
Do cường độ phản xạ cực cao và hiệu suất góc rộng tốt của màng phản xạ lăng kính vi mô, với sự cải thiện liên tục của tốc độ động cơ, sự phát triển liên tục của đường cao tốc cấp cao và sự phức tạp liên tục của điều kiện đường xá, thị trường ứng dụng của phản xạ lăng kính vi mô phim sẽ ngày càng rộng hơn. Tuy nhiên, các vấn đề khác do cường độ cao gây ra, chẳng hạn như độ chói và các yêu cầu về độ tương phản giữa hoa văn và nền trong ứng dụng thực tế, xác định rằng phim phản xạ lăng kính vi mô không thể thay thế hoàn toàn phim phản xạ vi hạt thủy tinh.
