Amélioration des lentilles optiques avec une nouvelle qualité LSR et modification de la surface

Düsseldorf, Allemagne — Le caoutchouc de silicone liquide est un matériau clé utilisé dans les nouveaux phares à faisceau de route adaptatifs, qui éclairent automatiquement moins les zones occupées de la route et plus de lumière sur les zones inoccupées.

Lors du récent Sommet mondial des élastomères de silicone à Düsseldorf, un fournisseur de matériaux et un spécialiste du moulage ont fait une présentation sur la manière de mouler les pièces LSR complexes nécessaires aux lentilles matricielles ADB.

Hannes Rieger, responsable de la recherche et du développement chez Elmet Elmet Elastomere Produktions und Dienstleistungs GmbH, basé à Oftering, en Autriche, fabricant de moules et producteur d'équipements de mélange et de dosage LSR, a préparé la présentation, qui a été donnée par François De Buyl, R&D et service technique et développement. directeur chez Dow Silicones, basé à Midland, dans le Michigan.

Les lentilles matricielles LSR avec lentilles optiques intégrées et fonctions de guide de lumière ont d'abord été produites par Hella GmbH & Co. KG, basée à Lippstadt, en Allemagne, sur la voiture Mercedes-Benz Classe E 2016, puis sur la Porsche Panamera, moulée par la société allemande de Nuremberg. Optoflux GmbH avec 84 guides de lumière sur trois rangées.

Entre-temps, les progrès dans le contrôle de la lumière ont permis d'obtenir des composants lentille/guide de lumière matriciels ADB encore assez exigeants, voire aussi complexes, avec des systèmes de guide de lumière de moins de 84 pixels. Ces lentilles/guides de lumière ADB intégrés pour la plupart à deux rangées de feux de route et de croisement, de plus en plus utilisées comme optiques LSR, se sont répandues dans d'autres véhicules, avec divers exemples vus lors de démonstrations en direct par des producteurs de machines de moulage par injection lors de divers salons de l'industrie du plastique.

De telles optiques ADB se composent désormais de 10 à 24 guides de lumière de 6 à 24 millimètres de longueur avec quatre facettes ou plus et avec des sections de lentilles de découplage de 2 à 15 mm d'épaisseur. Les angles de dépouille des guides de lumière varient entre 0,5° et 10° ou plus, a déclaré Rieger, soulignant que le démoulage sans contrainte de pièces aussi complexes est facilité par des éléments de préhension latéraux intégrés et l'utilisation d'un outil d'extrémité de bras sous vide (EOAT) pour le retrait des pièces du moule.

Plus de 10 ans de technologie des lentilles ADB en silicone ont permis d'utiliser les lentilles Dow Silastic MOS dans plus de 4 millions de véhicules dans le monde, dans plus de 30 modèles, avec plus de 10 approbations de fournisseurs automobiles de niveau 1, via un réseau de plus de 10 mouleurs.

Les phares ADB restent les plus répandus en Europe, mais ils sont utilisés dans le monde entier, sauf aux États-Unis, où la National Highway Traffic Safety Administration les a approuvés, mais des obstacles sont rencontrés en raison d'exigences d'éclairage très strictes.

Les premières lentilles matricielles ADB ont été moulées en Dow Silastic MS-1002, mais les performances améliorées proviennent d'une nouvelle génération de qualité Dow MS 5002 de LSR. Cela implique une viscosité du composant de la partie A beaucoup plus élevée et une viscosité de la partie B légèrement inférieure, la viscosité du mélange après 48 heures étant bien inférieure à 30 000 millipascals par seconde par rapport à 65 000 mPa.s pour le MS-1002.

Le nouveau matériau est mélangé et moulé plus facilement et plus précisément grâce à sa viscosité plus faible, et ses propriétés post-durcissement sont très proches en termes de dureté Shore A et de résistance à la traction. Pourtant, l'allongement à la rupture est nettement plus élevé, à 96 pour cent au lieu de 80 pour cent.

Dow affirme que le MS-5002 permet une réticulation améliorée dans une plage de températures de moulage grâce à l'optimisation de la concentration du catalyseur au platine et de l'inhibiteur, ainsi qu'à « une conception et une sélection minutieuses de l'agent de réticulation », avec la structure du siloxane Si-H. oligomère réticulant contrôlant la vitesse de durcissement en fonction de la température.

Moulage d'une lentille ADB à deux rangées et 16 guides de lumière dans un moule interne Dow, développé en collaboration avec Fischlham, ACH Solution Hefner Molds GmbH, basée en Autriche, sur une machine de moulage par injection Engel eMac, montré en mesurant l'intensité lumineuse relative, moule inacceptable encrassement des guides de lumière depuis les surfaces intérieures des inserts de moule après 1 800 à 2 500 tirs avec MS-1001. Mais cela ne s'est produit qu'après 7 000 à 10 000 tirs avec le MS-5002, ce qui montre un potentiel de productivité quatre à cinq fois supérieur.

Des essais effectués sur une machine Engel Victory 330/120 Tech ont montré une réduction de 50 % du temps de durcissement causée par le chauffage induit par le cisaillement lors de l'augmentation de la vitesse d'injection de 5 centimètres cubes par seconde à 130 ºC à 110 cm3/s à 180 ºC. Mais légèrement inférieure. la vitesse est suggérée, car le moulage à 180 ° C rend difficile la production de pièces optiques parfaites.