新しいLSRグレード、表面改質による光学レンズの改良

デュッセルドルフ、ドイツ – 液体シリコーンゴムは、新しいアダプティブ ドライビング ビーム ヘッドライトに使用される主要な素材であり、道路の占有領域では自動的に少ない光で照らされ、人のいない領域ではより多くの光が当てられます。

最近デュッセルドルフで開催されたシリコーン エラストマー ワールド サミットでは、材料サプライヤーと成形専門家が、ADB マトリックス レンズに必要な複雑な LSR 部品の成形方法についてプレゼンテーションを行いました。

オーストリアのオフテリングに本拠を置き、金型メーカーおよびLSR混合および計量装置の製造会社であるElmet Elastomere Produktions und Dienstleistungs GmbHの研究開発責任者であるHannes Rieger氏がプレゼンテーションを準備し、R&Dおよび技術サービスおよび開発のFrancois De Buyl氏が講演を行った。ミシガン州ミッドランドに拠点を置くダウ・シリコーン社のマネージャー。

光学レンズとライトガイド機能が統合されたLSRマトリックスレンズは、ドイツのリップシュタットに拠点を置くHella GmbH & Co. KGによって2016年のメルセデス・ベンツEクラス車で最初に製造され、その後、ドイツのニュルンベルクに拠点を置くポルシェ・パナメーラで製造されました。 Optoflux GmbH は 3 列に 84 本のライト ガイドを備えています。

一方、光制御の進歩により、84 ピクセル未満のライトガイド システムを備えた、それほど複雑ではないにしても、依然としてかなり要求の厳しい ADB マトリックス レンズ/ライトガイド部品が可能になりました。 これらの主に 2 列一体化されたハイビームおよびロービーム ADB レンズ/ライトガイド部品は、LSR 光学部品としてますます使用されており、さまざまなプラスチック産業見本市での射出成形機メーカーによるライブ デモンストレーションでさまざまな例が見られるなど、他の車両にも普及しています。

このような ADB 光学系は現在、4 つ以上のファセットと厚さ 2 ～ 15 mm の出力結合レンズ セクションを備えた、長さ 6 ～ 24 ミリメートルの 10 ～ 24 本のライトガイドで構成されています。 Rieger氏は、ライトガイドの抜き勾​​配角度は0.5°から10°以上の間で変化し、一体化されたサイドグリップ要素と真空アームエンドツール（EOAT）を使用してライトガイドから部品を取り外すことにより、このような複雑な部品のストレスフリーの型外しが容易になることを指摘しました。型。

10 年以上にわたるシリコーン ADB レンズ技術により、Dow Silastic MOS レンズは世界中で 30 モデル以上の 400 万台以上の車両に使用され、10 社以上の成型業者のネットワークを通じて 10 社以上の Tier 1 自動車サプライヤーの承認を得ています。

ADB ヘッドライトは依然としてヨーロッパで最も広く普及していますが、米国を除く世界中で使用されています。米国では米国道路交通安全局が承認していますが、非常に厳しい照明要件があるためハードルに直面しています。

最初の ADB マトリックス レンズは Dow Silastic MS-1002 で成形されましたが、新世代の Dow MS 5002 グレードの LSR によって性能が向上しました。 これには、パート A 成分の粘度がはるかに高く、パート B の粘度がわずかに低くなり、48 時間後の混合粘度は 30,000 ミリパスカル/秒と、MS-1002 の 65,000 mPa.s と比較してはるかに低くなります。

この新しい材料は、粘度が低いため、より容易かつ正確に混合および成形され、硬化後の特性はショア A 硬度と引張強度の点で非常に近くなります。 それでも、破断点伸びは 80% ではなく 96% と大幅に高くなります。

ダウによれば、MS-5002 は、白金触媒と抑制剤濃度の最適化に加え、Si-H シロキサンの構造を備えた「架橋剤の慎重な設計と選択」により、さまざまな成形温度を通じて架橋結合を強化できるとのことです。温度の関数として硬化速度を制御する架橋剤オリゴマー。

オーストリアのフィシュルハムに本拠を置く ACH Solution Hefner Molds GmbH と共同で開発した 2 列 16 ライトガイド ADB レンズをダウ社内の金型で Engel eMac 射出成形機で成形。相対光強度の測定により、許容できない金型であることが示されました。 MS-1001 で 1,800 ～ 2,500 回のショットを行った後の金型インサートの内面からのライトガイドの汚れ。 しかし、これは MS-5002 で 7,000 ～ 10,000 回のショットを行った後にのみ発生し、生産性が 4 ～ 5 倍向上する可能性があることを示しています。

Engel Victory 330/120 Tech マシンで行われた試験では、射出速度を 130 ℃ で 5 立方センチメートル/秒から 180 ℃ で 110 cm3/秒まで増加させると、せん断による加熱によって硬化時間が 50 パーセント短縮されることが示されました。 180 ℃ での成形では完璧な光学部品を製造することが困難になるため、速度を下げることが推奨されます。