LED 成就汽車行業(yè)全新設(shè)計(jì)理念

寂靜天花板

近年來，LED 技術(shù)經(jīng)歷了巨大的發(fā)展，并在各個(gè)生活領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。由于LED 設(shè)計(jì)緊湊，能效高，經(jīng)久耐用，逐漸取代了傳統(tǒng)照明。
# g$ ?4 m9 i' J+ r' w        燈具行業(yè)同樣也日漸采用LED 技術(shù)。除了設(shè)計(jì)自由度高，經(jīng)濟(jì)性也是重要的考慮因素。LED 只需要使用傳統(tǒng)燈具一小部分能源即可獲得同樣水平的照度。因此， LED 最終會(huì)對減少能耗做出重大貢獻(xiàn)。
& L& A( d7 \; H4 V        設(shè)計(jì)及安全性
        在汽車行業(yè)，有了LED，全新的設(shè)計(jì)理念成為可能，對品牌和形式外觀產(chǎn)生了重大影響。今天的制造商，采用LED 技術(shù)，賦予車輛一種“臉面”，以便讓人了解功能性操作元件或?yàn)槠噧?nèi)部創(chuàng)造更為令人愉快的環(huán)境。
) Z7 a  o4 o1 D        LED 技術(shù)為用戶和消費(fèi)者帶來了各種便利，因此，我們就不會(huì)對位于德國漢堡的Albis 塑料公司內(nèi)部的專家為何很早就開始關(guān)注這一趨勢，并開發(fā)出合適的產(chǎn)品感到奇怪了。
8 j/ B1 j3 ^# W        公司自有復(fù)合材料產(chǎn)品系列Alcom 除了用于儀器和功能元件等傳統(tǒng)應(yīng)用外，富有活力的汽車內(nèi)部和車身燈具的設(shè)計(jì)為新的潛在應(yīng)用打開了空間。
        環(huán)境照明器件，用另一種說法，即汽車內(nèi)部任何非直接形式的照明，吸引了設(shè)計(jì)師越來越多的興趣。設(shè)計(jì)趨勢從純粹的搜尋功能走向“居家氛圍”。以盡可能少的亮度損失，完成長距離的導(dǎo)光，同時(shí)，汽車內(nèi)部也更多采用均勻的發(fā)光。為此，需要具有純凈、透明（光學(xué)波導(dǎo)器件）的到漫反射的、發(fā)散（柔光鏡）的，甚至是高度反射和不透光（反射器）的完整的帶寬。LED 色彩的多樣性和流明度可根據(jù)駕駛?cè)藛T個(gè)人的感覺來調(diào)節(jié)氛圍。這有望提高夜間駕駛的安全性和舒適性。
9 v, W5 R+ K7 O+ \        車輛外部照明系統(tǒng)同樣也得到了持續(xù)的改進(jìn)，不僅提高了夜間行車的安全性，同時(shí)還為企業(yè)創(chuàng)造了獨(dú)特的設(shè)計(jì)。
        LED 日間行車燈、LED 前大燈和復(fù)雜的導(dǎo)向燈所需的材料要求能滿足當(dāng)今燈具制造的高要求（標(biāo)題圖片）。特種聚碳酸酯制成的柔光鏡可獲得高的光輸出率，卻不會(huì)耀眼。非結(jié)晶和部分結(jié)晶塑料中添加智能填料降低了前后燈反射器的成本，但不會(huì)明顯影響光的輸出。Albis 塑料公司還在開發(fā)更高端的復(fù)合材料，滿足要求日漸提升的車燈的需求。
1 k- v' N. P) c  P0 w2 D9 v% L8 t        信息的可視化
        在汽車應(yīng)用中，照明扮演著重要的角色。特別在汽車內(nèi)部元件和系統(tǒng)中，更是如此。如，為了讓駕駛?cè)藛T容易看清信息，應(yīng)該盡可能提高汽車內(nèi)部的儀器組照明度。而這可以通過在儀器組內(nèi)部安裝反射鏡來實(shí)現(xiàn)。除了滿足這個(gè)區(qū)域的機(jī)械和熱性能要求，還必須具有特別高的尺寸穩(wěn)定性，以及對所用光源具有高反射率。
/ K0 F& M; Q, Y- ~2 P        為了滿足這種要求，Albis 塑料公司開發(fā)出了基于多種熱塑性塑料的特種Alcom LB ( 光阻) 材料。該材料具有高光澤，白度很高，反光率達(dá)到97%。
        除了儀器組的光照度高外，為駕駛?cè)藛T提供清晰的信息展示也非常重要。比如當(dāng)油量低的時(shí)候，觸發(fā)顯示“加油”信息，同時(shí)附近不會(huì)有其它符號(hào)亮起。越來越小的安裝空間使得儀器組中各個(gè)不同指示燈空間只能用非常薄的墻壁隔離開來（有的時(shí)候只有0.5mm 厚）。而且，“純白色”材料的透光性相對高，特別容易讓燈光中的紅色波穿越到相鄰燈所在的空間。Albis 塑料公司接受了這一挑戰(zhàn)，開發(fā)出以智能色彩配方為基礎(chǔ)的產(chǎn)品，不會(huì)穿過哪怕是0.5mmLED技術(shù)的壁厚。光的整個(gè)透過率一般低于0.6%。
        汽車上使用照明的區(qū)域一般包括多個(gè)照明按鈕，按鈕采用不透明材料制成，在上面涂上所需的按鈕顏色（如黑色或銀色）。實(shí)際的按鈕標(biāo)識(shí)再用激光進(jìn)行處理，以便露出不透明的基材。Albis塑料公司開發(fā)出各種基于聚碳酸酯（PC）和其它不透明熱塑性塑料的Alcom LD(光漫反散)牌號(hào)。
        這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用需求非常多樣化。按鈕沒有亮（日間設(shè)計(jì)），標(biāo)識(shí)與按鈕所涂的顏色對比強(qiáng)烈，此時(shí)應(yīng)特別小心。銀色涂層按鈕意味著需要用深色，同時(shí)應(yīng)用不透明材料。另一方面，在燈亮的情況下（夜間設(shè)計(jì)），應(yīng)小心標(biāo)識(shí)與所選的LED的顏色一樣，也要小心下方的熱源產(chǎn)生“熱點(diǎn)”。而且，還需要駕駛?cè)藛T——不管其身高如何，以及前排乘客可以同樣清楚地看到按鈕上的信息。因此，所用材料應(yīng)很不透明、光照均勻性非常好。燈的排放應(yīng)能確保光能夠均勻地向前發(fā)射，只有很少的損失（圖1）。這可以通過不同分散劑的混合使用實(shí)現(xiàn)。
LED反射鏡和電子元器件將電能損失轉(zhuǎn)化成熱能。為了確保部件使用壽命長，或防止先行失效，必須使這些熱量耗散出去。因此，現(xiàn)在的熱管理系統(tǒng)中越來越多采用專門開發(fā)的導(dǎo)熱性塑料。為此，隔熱型塑料進(jìn)行了導(dǎo)熱改性。此處關(guān)鍵的是，在導(dǎo)熱塑料復(fù)合材料中選用了導(dǎo)熱性填料（如陶瓷、礦物填料、石墨或金屬）。
        廉價(jià)填料如鋁和鋅氧化物的缺點(diǎn)是，其相對硬度較高，容易導(dǎo)致生產(chǎn)用擠塑頭或注塑機(jī)或注塑模具在復(fù)合加工過程中的磨損。Albis 塑料公司現(xiàn)在避免采用磨損性和有毒的填料，目的是保護(hù)機(jī)器和模具。公司主要使用可以獲得高導(dǎo)熱性能，同時(shí)機(jī)械性能又在可接收范圍內(nèi)、不會(huì)產(chǎn)生過高磨損的填料。
        尼龍6 和尼龍66是成為這些填料基材的最常用導(dǎo)熱性改性塑料。由于半結(jié)晶度高、填料吸收性好，這些塑料的導(dǎo)熱性能高于添加了同樣填料成分的非結(jié)晶塑料（如聚碳酸酯和PC+ABS）。Albis 公司導(dǎo)熱塑料系列Alcom T-Conductive可以分成兩大組：導(dǎo)熱和導(dǎo)電型材料(Alcom TCE)以及隔熱、絕緣材料(Alcom TCD)。 Alcom TC的主要應(yīng)用領(lǐng)域是或電子元器件和LED元件如反射鏡的散熱片或燈罩。
' X& V) E4 X6 x% F3 G, L3 Z. y        導(dǎo)熱性塑料的優(yōu)勢在于，避免了熱點(diǎn)的形成，可以保護(hù)精細(xì)元件、延長使用壽命，提高了設(shè)計(jì)自由度。（本文翻譯自KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL雜志）