Zunehmend komplexe LED-Scheinwerferdesigns steigern die Nachfrage leichtfliessenden Thermoplasten

Der Trend hin zur Entwicklung komplex gestalteter Fahrzeugbeleuchtungen mit lichtemittierenden Dioden (LEDs) hat zur steigenden Nachfrage nach Hochleistungsthermoplasten mit herausragender Fließfähigkeit und leichter Entformbarkeit geführt.

(industrietreff) - HOUSTON, TEXAS, 1. Februar 2021 - Der Trend hin zur Entwicklung komplex gestalteter Fahrzeugbeleuchtungen mit lichtemittierenden Dioden (LEDs) hat zur steigenden Nachfrage nach Hochleistungsthermoplasten mit herausragender Fließfähigkeit und leichter Entformbarkeit geführt. Designelemente zur Integration von Einzelteilen und Funktionen, größere und schmalere Scheinwerfer- und Heckleuchteneinheiten sowie ästhetische Kriterien erfordern Materialien, mit denen sich Wanddicken reduzieren und ein aggressiveres Styling mit geringsten Entformungsschrägen und tadellosem Aussehen realisieren lassen. Das SABIC Portfolio an extrem leichtfließenden LEXAN™ Polycarbonaten (PC) für Scheinwerferblenden und Heckleuchten ermöglicht der Automobilindustrie die Umsetzung komplexer Geometrien mit mehr integrierten Elementen denn je bei leichter Verarbeitung.

LEDs setzen neue Designs ins Licht
Seit sich die Leistungsfähigkeit von LEDs verbessert hat und ihr Stromverbrauch als auch ihre Kosten gesunken sind, nimmt ihr Einsatz in fast allen Fahrzeugkategorien stark zu. Die größere Akzeptanz wiederum hat zur freieren Gestaltung der Beleuchtungseinheiten geführt. Ein weiteres Resultat der wachsenden Verwendung von LEDs ist in der breiteren Materialauswahl erkennbar. So wird dank der niedrigeren Betriebstemperaturen von LEDs im Vergleich zu Glühlampen heute auch Polycarbonat weithin für Fahrzeugbeleuchtungen eingesetzt. Das gilt insbesondere für Blenden oder Einfassungen, für die es eingefärbt oder metallisiert werden kann. Inzwischen hat sich PC aufgrund seiner attraktiven Ästhetik und Schlagzähigkeit als meistverwendeter Thermoplast für diese Anwendungen etabliert.

„Mit der erhöhten Leistungsfähigkeit der LEDs haben sich Scheinwerfer und Heckleuchten bei modernen Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen zu einem primären Unterscheidungsmerkmal entwickelt,“ sagt Sergi Monros, Vizepräsident der Geschäftsgruppe Performance Polymers & Industry Solutions bei SABIC. „Um das mit LEDs mögliche Potenzial für komplexe Designs voll auszuschöpfen, brauchen die Hersteller richtungsweisende Materialien. Unser Portfolio an leichtfließenden LEXAN Kunststoffen vereint eine größere Designfreiheit mit einem erweiterten Verarbeitungsspielraum. So können Kunden stilistisch beeindruckende, aber leicht zu fertigende Beleuchtungskonzepte umsetzen.“

 
Höchste Fließfähigkeit, einfache Entformbarkeit
Unter den PC-Kunststoffen von SABIC für Fahrzeugbeleuchtungen hat LEXAN HF4010SR gemessen an seiner Schmelzvolumenrate (MVR) die höchste Fließfähigkeit. Extrem hohe Fließfähigkeit gestattet den OEMs und Systemzulieferern der Automobilindustrie die Entwicklung komplexer Scheinwerferblenden mit erhöhter Ästhetik. Sie reduziert außerdem die erforderliche Schließkraft für das Spritzgießwerkzeug. Dies ermöglicht den Einsatz bestehender Spritzgießmaschinen für komplexere Designs, die sonst höhere Schließkräfte erfordern würden.

Industrias Arteb SA, ein brasilianischer Leuchtenhersteller, hat sich dies zunutze gemacht und fertigt aus leichtfließendem LEXAN HF4010SR die Scheinwerferblenden für ein neues kompaktes Sport Utility Vehicle (SUV). Gegenüber PC-Kunststoffen mit geringerer Fließfähigkeit lässt sich das SABIC Material bei kleineren Schließkräften und niedrigeren Spritzdrücken verarbeiten. Arteb konnte für die wanddickenreduzierten Blenden daher eine bestehende Maschine einsetzen und auf diese Weise seine Entwicklungskosten reduzieren.

„Die Möglichkeit, eine Scheinwerferblende mit signifikant reduzierten Wanddicken und komplexerem Design auf einer Standardmaschine spritzgießen zu können, hat uns Investitionskosten gespart. Gleichwohl ist es uns damit gelungen, die Anforderungen des OEM präzise umzusetzen,“ unterstreicht Jarbas Enzenberg, Engineering & Quality Director bei Arteb. „Neben der Leistungsfähigkeit des leichtfließenden LEXAN Kunststoffs war außerdem die kompetente Unterstützung durch das technische Team von SABIC ein bedeutender Faktor für den Erfolg dieses Konzepts. Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit SABIC bei der Entwicklung künftiger neuer Anwendungen.“

LEXAN HF4010SR bietet auch eine Lösung für die mit geringen Entformungsschrägen möglichen Entformungsprobleme beim Spritzgießen von Polycarbonat in diesem Einsatzbereich. Geringe Entformungsschrägen können dazu führen, dass Spritzgussteile im Werkzeug hängenbleiben oder Schleifspuren beim Entformen entstehen, was Ausschuss verursacht. Die leichte Entformbarkeit des SABIC Kunststoffs sorgt für eine schnelle Entformung und reduziert selbst bei dünnwandigen Teilen mit anspruchsvollen Entformungsschrägen von 0,5° bis 1,0° unter dem empfohlenen Winkelmaß für PC das Risiko von Oberflächendefekten. Als weiteren Vorteil in der Fertigung bietet LEXAN HF4010SR ein größeres Verarbeitungsfenster.

LEXAN HF4010SR ergänzt das breitgefächerte SABIC Portfolio an besonders leichtfließenden Thermoplasten, zu denen auch LEXAN HF1110R und LEXAN HF3510R zählen. Letztere bieten ähnliche Vorteile wie LEXAN HF4010SR, haben jedoch ein unterschiedliches Eigenschaftsprofil mit potenziell geringerer Schlagzähigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Die Spezialisten von SABIC unterstützen Kunden bei der Wahl des bestgeeigneten Materialtyps für die Leistungsanforderungen der jeweiligen Anwendung.

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Datum: 01.02.2021 - 14:12 Uhr
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