Caracterização de propriedades óticas de materiais para iluminação automóvel

Abstract

O presente documento, relata o projeto de mestrado realizado em ambiente empresarial, numa colaboração entre o Departamento de Física da Universidade de Aveiro e a empresa Aspöck Portugal. O projeto assentou no estudo e caracterização de materiais utilizados nos farolins para a indústria automóvel, produzidos pela empresa. Este teve como principal objetivo obter os parâmetros necessários aos programas de simulação utilizados, através de uma caracterização ótica completa dos materiais. Para tal, foram formuladas e implementadas várias técnicas de medição e métodos para tratamento dos resultados experimentais, direcionados para a alimentação dos programas de simulação. Como resultado foi criada uma extensa base de dados que oferece uma larga margem de escolha para todas as funções utilizadas nos farolins da empresa, tanto de materiais refletores, como de materiais transmissivos, com e sem dispersão. Foram igualmente realizados ensaios preliminares para o desenvolvimento de um método analítico, suportado em resultados experimentais, que permita à empresa extrapolar os parâmetros necessários aos modelos utilizados na simulação a partir da rugosidade de um determinado material com propriedades dispersivas de luz. Foi ainda desenvolvido e avaliado um método rápido e eficiente para a medição pontual e/ou diferencial de luminâncias das óticas produzidas, que passa por utilizar uma câmara digital como medidor. O método desenvolvido permite medir luminâncias com um erro relativo inferior a 20 % perfeitamente aceitável quando se pretendem medir luminâncias em fase de teste em protótipos.

The present work reports the master thesis project accomplished in a business environment, in a collaboration between the Department of Physics of the University of Aveiro and the company Aspöck Portugal. The project was based on the study and characterization of optical materials used in tail lights applied on the automotive industry, produced by the company. This aims to obtain the necessary parameters to the simulation software used, through a complete optical characterization of the materials. For this purpose there were formulated and implemented several measurement techniques and methods for treatment of the experimental results, targeted for feeding those simulation programs. As a result there were build an extended database that offers a huge choice to all the functions used in the light tails by the company, both of reflective and transmissive materials, with or without dispersion of light. There were equally accomplished preliminary tests to the development of an analytic method, based on experimental results that allow the company to extrapolate the necessary parameters to the models used in the simulation, from the roughness of a certain material with certain dispersive properties of light. Last but not least, there was developed and evaluated a fast and efficient method to a localized and/or differential measurement of luminance on the produced optics, using a digital camera as a luminance meter. The method developed allows the measurement of luminance with a relative error below 20 %, perfectly accepted where the goal is to measure luminance in the test phase in prototypes.