汽車車燈噴塗

在車燈行業，選擇透鏡（jìng）材料的主要考慮因素是透光率、耐高溫性（xìng）和耐老化性、使用壽命周期等。車燈光學級塑料透鏡一般使用光學級PMMA、光學級PC等材料，光學級塑料的（de）優勢在於（yú）：技術簡（jiǎn）單，製作成本低。缺（quē）點是（shì）：耐（nài）高（gāo）溫和耐（nài）老化性相對較弱，PMMA耐溫一般不超過90℃（熱變形溫度105℃），PC耐（nài）溫不超過120℃（熱變形溫度135℃）。

玻璃（lí）透鏡的特性與塑料透鏡相（xiàng）反。玻璃透鏡透（tòu）光率高，耐高溫性好，但是密度大，會增加車（chē）燈透鏡模組的重量，和（hé）汽（qì）車行業輕量化的目（mù）標不（bú）符（fú）。由於玻璃軟（ruǎn）化後的玻璃體這一特殊狀態，不易實現規模化生產，另外模具造價高昂，加工（gōng）周期長（zhǎng），精度不易（yì）控（kòng）製，而且具有脆（cuì）性，特別是對於厚度變化（huà）比較大的透鏡（jìng），意外的爆裂是無法預料與解決的。以現在可以實現的改良工（gōng）藝，隻能通過鍍膜或鋼化處理來提升玻璃的強度，但是經過這些（xiē）處理，玻璃透鏡（jìng）的透光率會有所降低，也增加了成本。

矽膠透鏡（jìng）綜合了上述透鏡的優點，相對於傳統玻璃透鏡和塑料透鏡，在透光率、成型（xíng）難度、耐老化性等方麵（miàn）表現出優異的性（xìng）能。

矽膠透鏡優點：

1. 耐溫度範圍：-40~250℃，並耐驟冷驟熱衝擊。

2. 柔性質地，不（bú）易爆裂，防爆性能優良。

3. 無毒，密度低，性能穩定，透光率高達92%，耐候性能優良（liáng）。

4. 幾乎無殘留應力，伸縮性良好（hǎo），保（bǎo）證了光學特性的穩定。

矽（guī）膠透鏡劣勢：

1. 原材料造價（jià）高，成本為傳統PC透鏡的1.5~3倍。

2. 現有透鏡注射成型技術的不成熟，進一步增加了矽膠透鏡的成（chéng）本。

因此，矽膠透鏡的（de）市（shì）場定位主要為：

• 航空航天類照明燈具透鏡。

• 礦燈或在易燃易爆（bào）、惡劣條件下的特種燈具透鏡。

• 汽車，戶外燈具。

• 常規（guī）LED室內（nèi）照明燈具。

  
  

圖1：矽（guī）膠透鏡在車燈外（wài）的應用

對於ADB模組而言，2，3年前有很多（duō）機械式的ADB陰影方案。為了避免機械移動部件，提高ADB係（xì）統的反應效率（lǜ）和係統可（kě）靠性，現在（zài）比較普遍應用的是基於LED陣列的固態ADB模（mó）組，單顆 LED芯片獨立開關和控製（zhì）：ADB功能的屏蔽陰（yīn）影隻需簡單的切換和變暗單顆LED即可，如下圖的84像素模（mó）組。

固態ADB模組的一個非常關鍵部件是光學內透鏡，通（tōng）過全反射將（jiāng）光從每顆led光源引到（dào）外光學透鏡上。這個光學內（nèi）透鏡有幾個技術要（yào）求（qiú）。首（shǒu）先，每（měi）顆（kē）LED芯片的光損失必須最小化（huà），因此必須要求（qiú）光學內透鏡的對焦精度足夠好、材料的透明度和表麵光潔度也足夠高。第二，必須（xū）保證不同LED之間的沒有串光，第三，由於緊挨led光源的高（gāo）輻射高傳熱，透（tòu）鏡材（cái）料必須有極佳的耐熱性。最（zuì）後，為了（le）防止不（bú）同LED之間的光型暗區，導光須的光學設計（jì）一般有明（míng）顯的倒扣。這對透鏡量產的生產工藝能（néng）力提出了挑戰。

上（shàng）圖為一些常見ADB矽膠透鏡的示例，都可以看到有很多導光須，導光須的數量對應於ADB的分區數量（liàng），矽膠透鏡的拔（bá）模方向為垂直（zhí）方向，基本上可見有明顯的倒扣設計。

因此，從（cóng）ADB模組的要求可以看出，ADB內透鏡無法使用（yòng）玻璃或（huò）熱塑性材料（PC、PMMA）等常用光學材料，而隻有矽膠（jiāo）恰好滿足（zú）了上述所有技術需求。其實（shí）矽膠光學零件在其它領域上有著悠久的應用曆史，但應用在車燈ADB領域裏還是有一些技術難度（dù）需要克服（fú）的。

製造難點

模具質量對矽膠光學器件的性能有著至關重要的影響。由於矽（guī）膠的（de）粘度非（fēi）常低，因此矽膠內透鏡的光學鑲件不能單獨分開加工，而必須整體加工和拋光。否則，將容易產生飛邊，可能對光學性能產生不可接（jiē）受的缺陷。即便鑲件和主模具之間有4μm的間隙，仍會產生可見的飛邊。在注塑方麵，矽膠透鏡的工藝比熱塑性塑（sù）料的注塑工藝更具挑戰性（xìng）。由於在一個光學透鏡中有如此多的光學導光須，因此在加工鑲件時必須非常小心。特別（bié）是對高分辨率像素（sù）模組，由於光學導光（guāng）須更多，在加工最後一個光學導光須時產生腐蝕（shí）或拋光（guāng）失敗都會導（dǎo）致整個（gè）光學模具報（bào）廢。

工（gōng）藝（yì）難點

矽膠注（zhù）射成型與（yǔ）傳統的熱塑性塑料注塑成型有很大不同。ADB內透鏡上的（de）矽膠是種雙組分材料的液體矽膠，矽膠的成（chéng）型是熱聚合的結果。在注塑之前，液體矽膠的兩個（gè）組（zǔ）分即混合在一起，同時開始產生化學（xué）反應。矽（guī）膠液體被注入加熱的模具內，使模具溫度升高，這進一步（bù）地（dì）加快了（le）聚合反（fǎn）應，反應時間的多少與（yǔ）零件厚度無關。經過幾分鍾的反應時間，聚合反應幾近完成，零件被從模具（jù）內頂出。由於矽膠透鏡結構柔軟，無法用小巧的夾持器抓取，而（ér）必須抓取矽膠麵積大（dà）的（de）部分，從而安（ān）全地從模具中取出。為了避免有矽膠碎（suì）片殘留在模具中，如由於注塑缺陷或注塑失敗的零件碎片，必須對（duì）所有導光須的模腔進行100%的檢查，如果檢測到飛（fēi）邊或其他缺陷，並即刻停止注射工（gōng）藝過程（chéng），來清除模具模腔並重新調整注射工藝。待檢測係統驗收合格後，將矽膠零（líng）件存放在托（tuō）盤上，然後用於回火工藝。

對於穩定、無缺陷的矽膠透鏡生產，工藝參數（shù）的控製和調整必須特（tè）別注意。如果模具溫度過高，矽膠（jiāo）材料會產生部分降解，在拋光的模具模腔表麵（miàn）形成一層薄膜（mó），會導（dǎo）致透鏡光（guāng）學性能下降。在這種（zhǒng）情況下，模具鑲件則需要手動拋（pāo）光，由於矽膠透鏡的光學性能（néng）要求過於敏感，其他去除矽膠（jiāo）薄膜的手段都無（wú）法使用。

固（gù）化

即使把矽膠（jiāo）注塑時間不斷延長，仍會有（yǒu）還沒產生化學反（fǎn）應的矽單體。由於這些矽單體隨著（zhe）時間的推移會產生（shēng）氣體（tǐ），導致相鄰表（biǎo）麵有矽層的（de）沉積，從而降低光學透鏡的性（xìng）能。因此，必須（xū）對注塑（sù）後的矽膠透鏡進（jìn）行固化（huà）處理，以去除這些（xiē）沒（méi）反應的矽單體。固化的溫度控製參數，例如固化持續時（shí）間、溫度等取決於矽膠材料的類型，固化時（shí）間可以在4到20小時（shí）之間。同時，由於（yú）矽膠零件的收縮也和固化工（gōng）藝相（xiàng）關，因此（cǐ）在模具設計時，必須很（hěn）仔細地設置收（shōu）縮率。確定了模具收縮率之後，固化工藝則不（bú）能再隨意地更改，因為會影響（xiǎng）最終矽膠透（tòu）鏡的零件尺寸。因此，固化的工藝參數降低了矽膠透鏡和注射成型工藝的自由度。研究表麵，在注塑過程（chéng）中會有一些影響矽膠（jiāo）收縮率的方法，但在設（shè）計量產模（mó）具之前，對收縮率進行正確計算至關（guān）重要。