Automobile: Scheinwerfer komplett aus Polycarbonat

Covestro entwickelt ein Konzept für Scheinwerfer im Automobil der Zukunft. Das Konzept braucht nur wenige Bauteilen und nur einen Kunststoff: Polycarbonat.

Scheinwerfer in Automobilen der Zukunft könnten komplett aus Polycarbonat bestehen. Covestro hat hierzu ein entsprechendes Scheinwerferkonzept entwickelt. Der Ansatz basiert auf verschiedenen Typen des Polycarbonats Makrolon von Covestro und erfüllt hohe Anforderungen an die Funktionalität und Ästhetik.

Gegenüber herkömmlichen Lösungen kommt das modulare Konzept mit deutlich weniger Einzelteilen aus und reduziert Montageschritte, Platzbedarf und Kosten. Insgesamt kann das Gewicht des Scheinwerfer-Prototyps um mehr als 1,5 kg reduziert werden.

Dank der modularen Konstruktion des Scheinwerfers und der Fokussierung auf einen Kunststoff wird der Arbeitsaufwand für das Trennen, Sortieren und Lagern in den Recyclingströmen vermindert. Neben reinem Polycarbonat und einem Blend des Kunststoffs mit Acrylnitril-Butadienstyrol (ABS) kommen nur noch eine kratzfeste Beschichtung für die äußere Linsenabdeckung und eine Metallisierung auf den Reflektoren zum Einsatz.

„Wir arbeiten mit Automobilherstellern und ihren Zulieferern zusammen, um neue Technologien zu implementieren. Beispiele dafür sind Kühlkörper, die in das Gehäuse integriert sind, LEDs, Mehrfach-Spritzguss, In-Mold-Elektronik, Sensorintegration und mehr“, erläutert Jim Lorenzo, Ingenieur für Anwendungsentwicklung bei Covestro LLC. „Während traditionelle Autoscheinwerfer komplex aufgebaut sind und meist aus Dutzenden von Komponenten und Schrauben bestehen, reduziert sich der Aufbau bei unserem Modulkonzept auf einen Reflektor mit Gehäuse, eine Kollimatorlinse, eine Blende und eine äußere Linsenabdeckung.“

Die LED-Module für Abblend- und Fernlicht sowie die entsprechenden Reflektoren werden durch eine Kombination aus Mehrkomponentenspritzgießen und Molded-in-Place-Design gefertigt. Zum Einsatz kommen hier das wärmeleitfähige Polycarbonat Makrolon TC8030 sowie der formstabile Typ Makrolon DS801. Dank dieser Werkstoffe kann der Hersteller auf die zusätzlichen Kosten und das Gewicht von Kühlkörpern verzichten. Auch Anbauteile und weitere Komponenten braucht es nicht mehr.

In Fahrzeugscheinwerfern der Zukunft werden neben Lichtquellen auch Technologien wie LiDAR, Radar und Kameras integriert. Dies erfordert den Einsatz wärmeleitender Werkstoffe, um die von der Elektronik und den Lichtquellen erzeugte Wärme abzuleiten. Zu diesem Zweck integriert Makrolon TC8030 das Wärmemanagement direkt in das Gehäuse und ist ebenfalls Bestandteil des neuen Scheinwerferkonzepts.

Die Scheinwerfer-Blende wird aus verschiedenen Typen des Polycarbonats Makrolon mittels Dreifachspritzguss produziert. Sie verbirgt die Fahrassistenzsysteme und fasst Tagfahrlicht, Blinker und Fußgängerschutzbeleuchtung zu einem Teil zusammen. Die Sensoren sind hinter einer LiDAR-transparenten Verkleidung verborgen. Eine nahtlose „Dead Front, eine Hochglanzoberfläche mit Lasergravur-Effekten und eine diffuse Rückfahrbeleuchtung sorgen für ein ästhetisches Erscheinungsbild und eine verbesserte Sicherheit.

mg