Melhorando as lentes ópticas com o novo grau LSR, modificação de superfície

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

No recente Silicone Elastomers World Summit em Düsseldorf, um fornecedor de materiais e um especialista em moldagem fizeram 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 dosagem e mistura 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.

As lentes de matriz LSR com lente óptica integrada e funções de guia de luz foram produzidas pela Hella GmbH & Co. KG, com sede em Lippstadt, na Alemanha, no carro Mercedes-Benz E-Class 2016 e, posteriormente, no Porsche Panamera, moldado em Nuremberg, com sede na Alemanha. Optoflux GmbH com 84 guias de luz em três fileiras.

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

Essa ótica 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 inclinação do guia de luz variam entre 0,5º e 10º ou mais, disse Rieger, apontando para a desmoldagem sem estresse de tais peças complexas sendo facilitada com elementos de aderência lateral integrados e uso de ferramentas de extremidade 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 mais difundidos na Europa, mas são usados ​​em todo o mundo, exceto nos Estados Unidos, onde a Administração Nacional de Segurança no Tráfego Rodoviário os aprovou, mas há obstáculos devido aos requisitos de iluminação muito rígidos.

As primeiras lentes de matriz ADB foram moldadas em Dow Silastic MS-1002, mas o desempenho aprimorado vem de uma nova geração Dow MS 5002 grau de LSR. Isso envolve uma viscosidade muito maior do componente da Parte A e uma viscosidade ligeiramente menor da Parte B, com a viscosidade da mistura após 48 horas sendo muito menor 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-cura são muito próximas em termos de dureza Shore A e resistência à tração. No entanto, o alongamento na ruptura é significativamente maior em 96 por cento em vez de 80 por cento.

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

A moldagem de uma lente ADB de 16 guias de luz de duas fileiras 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 incrustação 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 7.000-10.000 fotos com MS-5002, mostrando potencial para produtividade quatro a cinco vezes maior.

Testes feitos em uma máquina Engel Victory 330/120 Tech mostraram que houve uma redução de 50% no tempo de cura causada 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 velocidade é sugerida, pois a moldagem a 180º C dificulta a produção de peças óticas perfeitas.