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Innovation beim Fahrlicht von Fahrzeugen dank Polycarbonaten

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Bei der Entwicklung von Werkstoffen und Technologien für die Fahrzeugbeleuchtung der Zukunft ist Covestro mit seinem funktionellen Scheinwerferkonzept der Zeit weit voraus und veranschaulicht, wie Polycarbonate sowohl bei der Funktionalität als auch bei der Ästhetik Vorteile ermöglichen. Dieser visionäre Ansatz kann zudem Gewicht, Platzbedarf und Kosten reduzieren und bietet gleichzeitig mehr Nachhaltigkeit.

Monomaterialscheinwerfer in Gebrauch

Teilekonsolidierung: Weniger ist mehr 

Traditionelle Scheinwerfer sind komplex und bestehen in der Regel aus Dutzenden Komponenten und Schrauben. Covestro verfolgt mit seinem Scheinwerfermodulkonzept, bestehend aus einem Reflektor/Gehäuse, einer Kollimatorlinse, einer Blende und einer äußeren Linsenabdeckung, einen zukunftsweisenden Ansatz für die Vorwärtsbeleuchtung, für den darüber hinaus deutlich weniger Teile erforderlich sind. 
 
Das Mehrkomponentenspritzgießen des wärmeleitfähigen Polycarbonats Makrolon® TC8030 und des formstabilen Polycarbonats Makrolon® DS801 ermöglicht in Verbindung mit einem Molded-in-Place-Design eine günstigere Produktion der LED-Module für Abblend- und Fernlicht sowie der entsprechenden Reflektoren, da keine zusätzlichen Kühlkörper, Anbauteile und sonstigen Komponenten erforderlich sind. Die Blende aus Polycarbonat der Produktfamilie Makrolon® wird im Mehrfachspritzgussverfahren hergestellt, um Blinker- und Tagfahrleuchten zu konsolidieren und die Sensoren hinter einer LiDAR-transparenten Verkleidung zu verbergen. Dieser neuartige Ansatz reduziert nicht nur Systemkomplexität und Kosten, vereinfacht die Montage und spart wertvollen Platz, sondern verringert zudem das Gewicht der Scheinwerfer, was wiederum zu einer besseren Kraftstofflaufleistung und geringeren Emissionen bzw. einer größeren Reichweite der Batterie beiträgt.

Integrierte Elektronik

In die Fahrzeugscheinwerfer der Zukunft werden neben Lichtquellen auch Elektronik wie LiDAR, Radar und Kameras integriert. Dies erfordert den Einsatz wärmeleitender Werkstoffe, um die von der Elektronik und den Lichtquellen erzeugte Wärme abzuleiten. Dieses Scheinwerferkonzept ist das erste seiner Art, das für die Fertigung das Polycarbonat Makrolon® TC8030 vorsieht.
 
Bei den Reflektoren für das Abblend- und Fernlicht kommt das Polycarbonat Makrolon® DS801 zum Einsatz, das eine hocheffiziente Reflexion des sichtbaren Lichts bietet. Die Reflektoren können mithilfe von Mehrfachspritzguss- und vario-thermischen Formkontrolltechniken direkt in das Gehäuse aus dem Polycarbonat Makrolon® TC8030 eingegossen werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, den Reflektor mit Halterungen und Befestigungen zu fixieren, was wiederum zur Gewichtsreduzierung beiträgt.
 
Der Polycarbonatwerkstoff Makrolon® DS801 hat ähnlich wie ungefülltes Polycarbonat eine metallisierbare glatte Oberfläche und bietet im Vergleich zu anderen Systemen einen höheren Lumenausstoß. So liefert diese einzelne metallisierbare Komponente aufgrund ihrer geringen und isotropen Wärmeausdehnung eine über die gesamte Betriebstemperatur des LED-Lampensystems gleichmäßige Lichtverteilung.
 
Bei der Blende handelt es sich um ein im Dreifachspritzgussverfahren geformtes Teil mit Makrolon® LED2445 in Gelb für die Blinker sowie in einer Diffusionsfarbe für die Rückfahrscheinwerfer, kombiniert mit transparentem Polycarbonat Makrolon® LED2445 ST für die Sensoren. Die Blende schützt die fortschrittlichen Fahrerassistenzsysteme (ADAS-Sensoren) und fasst Tagfahrlicht, Blinker und Fußgängerschutzbeleuchtung zu einem Teil zusammen. Dabei werden zukunftsweisende Leistung und Ästhetik mit einem nahtlosen „Dead Front“-Erscheinungsbild, einer Hochglanzoberfläche mit Lasergravureffekten und einer diffusen Rückfahrbeleuchtung für verbesserte Sicherheit und einen hohen Wiedererkennungswert vereint.
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Monomaterialien: gut für die Automobilhersteller... und den Planeten

Aufgrund seines intelligenten Designs besteht das LED-Scheinwerfersystem aus nur vier Werkstoffen: Makrolon®-Polycarbonat; Bayblend®-Polycarbonat/ABS-Blend, einer kratzfesten Beschichtung (äußere Linsenabdeckung) sowie einer Metallisierung (Reflektoren). Dies vereinfacht das Recycling, indem der Arbeitsaufwand für das Trennen, Sortieren und Lagern in den Recyclingströmen am Ende der Lebensdauer des Scheinwerfers reduziert wird. Der Monomaterialscheinwerfer ist zwei bis drei Zentimeter dünner als herkömmliche Designs – ein Traum für jeden Designer. Außerdem ist er um mehr als 1,5 Kilogramm leichter, was dazu beitragen kann, den Kraftstoffverbrauch und damit die Emissionen zu reduzieren.
 
Dieses neuartige Scheinwerferdesign unterstreicht das Engagement von Covestro für mehr Nachhaltigkeit und den Weg hin zur Kreislaufwirtschaft. 

Technischer Support, wo und wann er benötigt wird

Covestro arbeitet mit Automobilherstellern und ihren Zulieferern zusammen und nutzt seine globalen Ressourcen, um fortschrittliche Technologien zu implementieren, die LED, Elektronik, Sensoren und andere Technologien integrieren. Dazu gehört die Konstruktion von Teilen und Formen, die ein optimales Gleichgewicht aus Leistung, Ästhetik und Wirtschaftlichkeit bieten. Der von Covestro angebotene Vor-Ort-Support hilft seinen Kunden bei der Optimierung ihrer Herstellungsprozesse zur Maximierung von Produktivität und Qualität.

All das macht diesen Scheinwerferprototypen für Lichttechniker zu einem Baukasten voller einzigartiger Technologien, der es OEMs ermöglicht, Teile, Gewicht, Platzbedarf und Montageschritte zu reduzieren und gleichzeitig eine verbesserte Nachhaltigkeit zu erreichen. Er ist der jüngste Beweis dafür, dass Covestro seinen Kunden stets einen hohen Mehrwert bietet.

Jim Lorenzo

Application Development Engineer, Covestro

Wesentliche Vorteile

  • Verbesserung der Produktionseffizienz  Weniger Teile und Montageschritte dank Makrolon®-Polycarbonat und intelligentem Scheinwerferdesign
  • Leichteres Design Leichte Polycarbonate bieten eine hohe Leistung und reduzieren gleichzeitig das Modulgewicht
  • Integrierte Funktionen Integriert Elektronik wie LiDAR, Radar und Kameras sowie Lichtquellen
  • Höhere Designfreiheit Erweitert die Möglichkeiten hinsichtlich Ästhetik, progressivem Styling und Differenzierung
  • Nachhaltigkeit im Fokus  Die Reduzierung von Gewicht, Teilen und Materialien trägt zu einer verbesserten Nachhaltigkeit bei
COV-199 Application Development Interactive 2-pager FINAL 2017-11-13
COV-206_Processing Information for Automotive Lens
COV-207_Static Control for Automotive Lighting
COV-208_Minimizing molded-in stresses in automotive lenses
COV-209_Gate for automotive lighting
COV-210_Common Defects that May Occur During Automotive Lens Molding
COV-211_Annealing of Molded Makrolon
COV-258_Covestro PC-centric Headlamp

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