En el sistema de fabricación de precisión de la industria del automóvil, la cubierta de vidrio del faro, como componente central del sistema de percepción visual, no solo es un elemento óptico para garantizar la seguridad de la conducción, sino también un portador para resaltar el diseño estético del vehículo. Su lógica de diseño integra principios ópticos, ciencia de materiales e mecánica de ingeniería, y construye un delicado equilibrio entre la realización funcional y la expresión estética.
La esencia del cubierta de vidrio de los faros automáticos es un sistema óptico compuesto de lentes y prismas. Los diseños tradicionales utilizan microestructuras de rayas horizontales y verticales. Estos patrones geométricos a nivel de micras convierten la fuente de luz puntual emitida por la bombilla en una distribución de luz que cumple con los requisitos reglamentarios a través de rutas ópticas calculadas con precisión. Cuando la luz pasa a través de la superficie de la pantalla de la lámpara, la estructura rayada divide el haz en múltiples subbamos a través de efectos de refracción y difracción, asegurando que el ancho de pavimento de la viga baja alcance 16 metros (estándar regulatorio) y que el haz alto forma una luz clara y una línea de corte oscuro. Los faros de matriz LED modernos utilizan un diseño de superficie de forma libre para lograr una distribución dinámica de vigas de luz a través de la curvatura de la superficie que cambia continuamente. Este diseño permite que la viga baja mantenga suficiente iluminación mientras evita el brillo a los vehículos que se aproximan.
La tecnología de control de patrones de luz ha sufrido tres generaciones de evolución: los primeros faros reflectantes del tazón se basaban en reflectores parabólicos, pero había un problema de puntos de luz desiguales; Los faros de la lente de segunda generación usaban lentes Fresnel para lograr la configuración del haz, mejorando significativamente la eficiencia de la luz; Los faros LED de matriz de tercera generación usan matrices de microlenses, cada chip LED corresponde a una unidad de lente independiente y puede lograr un ajuste del patrón de luz a nivel de píxel con la unidad de control electrónico. Este avance tecnológico permite que los faros delanteros ajusten el patrón de luz en tiempo real de acuerdo con parámetros como la velocidad del vehículo y el ángulo de dirección, como aumentar automáticamente el rango de iluminación lateral en una curva.
El policarbonato (PC) se ha convertido en el material actual de la lámpara de lámpara, y sus ventajas se reflejan en múltiples dimensiones: la transmitancia excede el 89% y la resistencia UV es excelente. El material de PC especialmente tratado puede permanecer amarillento durante 10 años; La fuerza de impacto alcanza 150 kJ/m², superando con creces los 40 kJ/m² de vidrio ordinario; La temperatura de deformación de calor alcanza 135 ℃, lo que cumple con el requisito continuo de temperatura de trabajo de 120 ℃ para los faros. El material PCR PC (policarbonato reciclado) desarrollado por un conocido proveedor de materiales reduce la huella de carbono del material en un 91,3% al agregar un relleno de nano-silida mientras mantiene el rendimiento original. Este material ecológico ha comenzado a usarse en modelos de alta gama.
PMMA (metacrilato de polimetilo) todavía tiene ventajas en áreas específicas. Sus propiedades ópticas de hasta 92% de transmisión e índice de refracción de 1.49 lo hacen particularmente adecuado para fabricar pantallas de luces traseras. El material de PMMA desarrollado por una compañía Qingdao ha mejorado su resistencia climática al nivel más alto especificado por el estándar ISO 4892-2 a través de la tecnología de modificación de la cadena molecular, y puede mantener un rendimiento óptico estable incluso bajo diferencias de temperatura extrema de -40 ℃ a 80 ℃. Este material a menudo se usa para hacer pantallas de lámparas con efectos ópticos únicos, como la estructura de prisma formada por un proceso especial de moldeo por inyección, que puede hacer que las luces traseras parezcan tan deslumbrantes como el corte de diamantes por la noche.
Aunque los materiales de vidrio se han retirado del mercado convencional, todavía son valiosos en algunas aplicaciones especiales. La pantalla de lámpara de vidrio de Soda-Lime desarrollada por un fabricante europeo ha aumentado su resistencia de impacto a 120 kJ/m² a través del proceso de fortalecimiento del intercambio de iones, al tiempo que mantiene la alta pureza óptica exclusiva del vidrio. Este material es particularmente adecuado para sistemas de faros láser que requieren alta resistencia al calor. Su punto de fusión de 1700 ℃ es mucho más alto que los 265 ℃ de los materiales de PC, lo que puede evitar efectivamente el daño por radiación térmica causado por fuentes de luz láser.
El moldeo por inyección es el proceso central de las pantallas de la lámpara de PC, y su requisito de precisión alcanza ± 0.05 mm. La máquina de moldeo por inyección de enlace de cuatro ejes utilizada por un fabricante garantiza la uniformidad del grosor de la pared de cada escala de lámpara mediante el monitoreo en tiempo real de la temperatura del moho, la presión y otros parámetros. El proceso de recocido también es crítico. Después de un tratamiento térmico de 120 ℃ × 2 horas, se puede eliminar más del 80% del estrés interno, y la resistencia al impacto de la pantalla de la lámpara puede mejorarse en un 30%. La tecnología de tratamiento de superficie afecta directamente el rendimiento óptico. El proceso de recubrimiento de vacío de una tecnología patentada puede formar un recubrimiento de dióxido de silicio con un grosor de solo 50 nm en la superficie de la pantalla de lámpara, lo que aumenta la transmitancia de la luz al 91.5% y le da una función de autolimpieza.
La fabricación de pantallas de lámparas PMMA presta más atención al mantenimiento de propiedades ópticas. El proceso de moldeo por inyección de dos colores desarrollado por una determinada compañía logra una capa de transición óptica de 0.1 mm controlando con precisión la diferencia de tiempo de inyección de los dos materiales, reduciendo efectivamente las pérdidas de reflexión de la interfaz. La tecnología de alivio del estrés utiliza el método de inmersión en alcohol, que se trata en una solución de alcohol de 40 ℃ durante 24 horas para reducir la birrefringencia del estrés del material a menos de 5 nm/cm, asegurando la uniformidad de la emisión de luz de las luces traseras. 33
