Neue Werkzeuge für innovative PKW-Reflektoren

BMBF-Verbund RETROX erforscht und entwickelt Werkzeugeinsätze für neue Retroreflektoren mit höherer Effizienz und kürzerer Produktionszeit.

PKW mit separatem Retroreflektor (Pfeil). Darunter der prinzipielle Aufbau eines Retroreflektors aus Tripelspielgeln in hexagonaler Anordnung. Durch Modifikation der Tripel-Reflektorflächen soll die Effizienz gesteigert und damit neue Designs ermöglicht werden. Bild: Volkswagen AG

14.02.17

BMBF-Verbundprojekt RETROX / VDI Technologiezentrum GmbH

Retroreflektoren bzw. Rückstrahler für den Automobilbereich werden im Spritzgussverfahren aus transparenten Kunststoffen hergestellt. Die Spritzgusswerkzeuge für diese Reflektoren werden derzeit wiederum durch galvanische Abformung von sogenannten Pin-Paketen gefertigt.

Dabei liefert weltweit ein einziger Hersteller mehr als 90% der Retroreflektor-Werkzeugeinsätze , da dieser ein Patent für das sog. „Superpin-Verfahren“ innehat. Als Folge dieser Monopolstellung gab es in den letzten Jahrzehnten kaum Weiterentwicklungen und Effizienzsteigerungen bei Retroreflektoren. Als weitere Konsequenz dieser Stagnation wird die Entwicklung neuer Designs für Heckleuchten erschwert, da zum einen die langen Produktionszeiten für Galvano-Werkzeugeinsätze eine schnellere Leuchten-Entwicklung behindert, zum anderen können neue Designlösungen kleinere und damit effizientere Retroreflektoren erfordern.

Um diese Ziele zu erreichen, müssen neue, computergestützte Simulations- und Optimierungsmethoden für Retroreflektoren entwickelt werden. Da diese optischen Designs nur durch wesentlich komplexere Reflexionsflächen der Tripelspiegel realisiert werden können, sind neue Fertigungsverfahren für die Herstellung der Werkzeugeinsätze erforderlich. Neben der Entwicklung der Optimierungsmethoden für Retroreflektoren ist die größte Herausforderung dabei, mit diesen Fertigungsverfahren eine bessere Qualität und günstigere Herstellungskosten als mit den Galvanik-Verfahren zu erreichen.

Die wissenschaftliche Aufgabe bei der Auslegung der Tripelspiegel besteht darin, durch Symmetriebrechung der Reflexionsflächen, z.B. als Freiformflächen einen größeren Anteil des reflektierten Lichts in Richtung der relevanten Messpunkte zu lenken. Auch das zu entwickelnde Herstellungsverfahren für die Werkzeugeinsätze stellt eine technisch-wissenschaftliche Herausforderung dar, da die bisherigen Methoden stets ebene Reflexionsflächen voraussetzen.

Im Verbundprojekt RETROX haben sich die KMU Optoflux GmbH, ein mittelständisches Optik-Unternehmen, die Technische Hochschule Nürnberg und die Audi AG als großindustrieller Anwender zusammengetan, um Retroreflektoren mit höherer Effizienz und kürzerer Entwicklungs- und Produktionszeit zu entwickeln und so neue Leuchtendesigns mit kleineren und kostengünstigeren Rückstrahlern zu ermöglichen. Dies wird die Stylingfreiheit für den OEM verbessern, und den Markt für neue Wettbewerber öffnen.

Der RETROX-Verbund wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Initiative „KMU-innovativ:Photonik“ mit rund 260.000 Euro gefördert. Das Projekt mit dem vollständigen Projekttitel „Neuartiges Auslegungs- und Fertigungsverfahren für Retroreflektoren in der Fahrzeugbeleuchtung“ ist Anfang August 2016 gestartet und wird voraussichtlich nach drei Jahren Ende Juli 2019 abgeschlossen sein.

Weitere Informationen

Download Steckbrief BMBF-Verbundprojekt RETROX (PDF)

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