Melhorando lentes ópticas com novo grau LSR, modificação de superfície

Düsseldorf, Alemanha — A borracha de silicone líquida é um material essencial usado nos novos faróis de direção adaptativos, que automaticamente emitem menos luz nas áreas ocupadas da estrada e mais luz nas áreas desocupadas.

Na recente Cúpula Mundial de Elastômeros de Silicone em Düsseldorf, um fornecedor de materiais e especialista em moldagem fez uma apresentação sobre como moldar as complexas peças LSR necessárias para as lentes de matriz ADB.

Hannes Rieger, chefe de pesquisa e desenvolvimento da Elmet Elastomere Produktions und Dienstleistungs GmbH, com sede em Oftering, na Áustria, fabricante de moldes e fabricante de equipamentos de mistura e dosagem LSR, preparou a apresentação, que foi feita por François De Buyl, P&D e serviço técnico e desenvolvimento gerente da Dow Silicones, com sede em Midland, Michigan.

Lentes de matriz LSR com lentes ópticas integradas e funções de guia de luz foram produzidas pela primeira vez pela Hella GmbH & Co. KG, com sede em Lippstadt, na Alemanha, no carro Mercedes-Benz Classe E 2016 e, mais tarde, no Porsche Panamera, moldado por Nuremberg, com sede na Alemanha. Optoflux GmbH com 84 guias de luz em três filas.

Enquanto isso, os avanços no controle de luz permitiram peças de lente/guia de luz de matriz ADB ainda bastante exigentes, se não tão complexas, com sistemas de guia de luz com menos de 84 pixels. Essas peças de lente / guia de luz ADB integradas, em sua maioria de duas fileiras, de feixe alto e baixo, cada vez mais usadas como óptica LSR, se espalharam para outros veículos, com vários exemplos vistos em demonstrações ao vivo por produtores de máquinas de moldagem por injeção em várias feiras da indústria de plásticos.

Essa óptica ADB agora consiste em 10-24 guias de luz de 6-24 milímetros de comprimento com quatro ou mais facetas e com seções de lente de acoplamento externo de 2-15 mm de espessura. Os ângulos de saída do guia de luz variam entre 0,5º e 10º ou mais, disse Rieger, apontando para que a desmoldagem sem tensão de tais peças complexas seja facilitada com elementos de aderência lateral integrados e uso de ferramentas de ponta de braço a vácuo (EOAT) para remoção de peças do mofo.

Mais de 10 anos de tecnologia de lentes de silicone ADB resultaram em lentes Dow Silastic MOS usadas em mais de 4 milhões de veículos em todo o mundo, em mais de 30 modelos, com mais de 10 aprovações de fornecedores automotivos Tier 1, por meio de uma rede de mais de 10 moldadores.

Os faróis ADB continuam a ser mais difundidos na Europa, mas são utilizados em todo o mundo, exceto nos Estados Unidos, onde a Administração Nacional de Segurança do Tráfego Rodoviário os aprovou, mas enfrentam obstáculos devido a requisitos de iluminação muito rigorosos.

As primeiras lentes de matriz ADB foram moldadas em Dow Silastic MS-1002, mas o desempenho aprimorado vem de uma nova geração de LSR Dow MS 5002. Isto envolve uma viscosidade do componente da Parte A muito mais alta e uma viscosidade da Parte B ligeiramente mais baixa, com a viscosidade mista após 48 horas sendo muito mais baixa a 30.000 milipascais por segundo em comparação com 65.000 mPa.s para MS-1002.

O novo material é misturado e moldado com mais facilidade e precisão graças à menor viscosidade, e as propriedades pós-curadas são muito próximas em termos de dureza Shore A e resistência à tração. No entanto, o alongamento na ruptura é significativamente maior, 96% em vez de 80%.

A Dow afirma que o MS-5002 permite reticulação aprimorada através de uma variedade de temperaturas de moldagem devido à otimização da concentração do catalisador e do inibidor de platina, bem como "projeto e seleção cuidadosos do agente de reticulação", com a estrutura do siloxano Si-H oligômero reticulador controlando a taxa de cura em função da temperatura.

Moldagem de uma lente ADB de duas fileiras e 16 guias de luz em um molde interno da Dow, desenvolvido em colaboração com Fischlham, ACH Solution Hefner Molds GmbH, com sede na Áustria, em uma máquina de moldagem por injeção Engel eMac, demonstrada pela medição da intensidade relativa da luz, molde inaceitável incrustações nos guias de luz das superfícies internas das inserções do molde após 1.800-2.500 disparos com MS-1001. Mas isso ocorreu somente após 7.000 a 10.000 disparos com a MS-5002, mostrando potencial para uma produtividade quatro a cinco vezes maior.

Testes feitos em uma máquina Engel Victory 330/120 Tech mostraram que houve redução de 50% no tempo de cura causado pelo aquecimento induzido por cisalhamento ao aumentar a velocidade de injeção de 5 centímetros cúbicos por segundo a 130º C para 110 cm3/s a 180º C. Mas um pouco menor sugere-se velocidade, pois a moldagem a 180º C dificulta a produção de peças ópticas perfeitas.