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RÄDER-VOGEL - RÄDER- UND ROLLENFABRIK GMBH & CO. KG

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

Renishaw GmbH

So muss man sich den Herstellungsprozess vorstellen

In der anfänglichen Designphase wurden mit Simulationen und Modellierungen die optimale Form, Abmessungen und Oberflächeneigenschaften ermittelt. Mittels Softwaretools simulierten die Ingenieure das Verhalten von Licht innerhalb der Optik und analysierten so deren Form, Oberflächen und optischen Eigenschaften. Doch leider haben FFMOs komplizierte Designs, die präzise Fertigungsvorgaben erfordern, was ihre Integration in bestehende Technik komplex und damit nicht trivial macht. Auch das Hochskalieren der Fertigung in die Massenproduktion mit gleichbleibender Qualität ist aufgrund der komplexen Fertigungstechniken eine Herausforderung. Auch wenn man noch kein vermarktbares Produkt hat, ist man sich bei Seisenbacher des Potenzials der FMLAs beziehungsweise FFMOs sicher. Fortschritte in puncto FFMO werden nämlich zukünftig zu größerer Designflexibilität führen und Beleuchtungssysteme ermöglichen, die nicht nur funktional, sondern auch ästhetisch ansprechen sind und dabei das Innendesign von Räumen verbessern.

Nu zu einem Sonderkapitel – die Beleuchtung von Autos

Von schmalen Lichtbändern bis zu homogenen, leuchtenden Flächen stehen viele Stylings für Autos zur Verfügung. Und Freiform-Optiken bieten dabei viele Chancen. Klassische Freiform-Makrooptiken lassen sich etwa effizient mittels Spritzgießen von Kunststoff herstellen. Doch leider sind diese aus größerer Entfernung sichtbar. Die aktuellen Trends verlangen aber die Integration in die Karosserie oder deren quasi deren Unsichtbarkeit, wenn man so will. Bei seinen Flatlight-Produktfamilien „FlatlLight|µDO“ und „FlatLight|μMX“ verwendet Hella aber schon länger FFMOs. Ein Hinderungsgrund für den Einsatz von FFMOs in Automobilen liegt aber an der benötigten hohen optischen Oberflächenqualität. Man wünscht sich man sich eine günstige Mastering- und Serienproduktion – vergleichbar mit Spritzguss – bei denen man weiter, die für die Automobilindustrie zertifizierten Materialien verwenden kann.

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Vielversprechender Ansatz, aber noch etwas vom Ziel entfernt

Hella wollte ja Primär- und Sekundärlinsen sowie Shutter in ein einziges mikrooptisches Bauteil integrieren. Die Gestaltung einer Fläche als Primäroptik und der zweiten als Sekundäroptik sollte eine präzise Kontrolle über die Lichtverteilung ermöglichen. Das Ergebnis ist eine doppelseitige Mikrooptik, die so klein ist, wie eine Ein-Cent-Münze und zwischen 0,3 und 2,5 Millimeter dick. Doch auch wenn die optische Qualität der Bauteile überzeugt, erreichen die Lichtverteilungen noch nicht den Standard von Automobilprodukten. Ein Grund ist die Verwendung von LEDs als Lichtquellen. Die Algorithmen zur Berechnung von Mikrooptiken sind nämlich meist auf ideale Lichtquellen wie Punktlichtquellen beschränkt, was für LEDs nicht gilt. Hella will aber weiterforschen, weil das Themenfeld vielversprechend ist.

So beherrscht man inhomogene Leuchtdichten

Doch die komplexen und segmentierten Oberflächenformen bringen viele Herausforderungen an Design, Herstellung und Qualitätskontrolle mit sich. Entsprechend wurden im Projekt CAD-basierte Algorithmen entwickelt, um die Auswahl der richtigen Herstellungs- respektive Entstehungsmethode zu erleichtern. Dadurch sollte auch der Bewertungsprozess beschleunigt werden. Denn das reduziert die Rückkopplungsschleifen zwischen Optikdesignern und -herstellern drastisch, was erheblichen Zeit- und Kosten spart. bestätigt, dass die Zusammenarbeit im Rahmen des Projekts viel neues Know-how gebracht hat. Auch die Pilotlinie konnte mit Blick auf die Leistung optimiert werden. Zwar entsprechen die optischen Ergebnisse noch nicht ganz den Vorgaben, doch auch dahingehend wird weiter geforscht. (pk)

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