Nel sistema di produzione di precisione dell'industria automobilistica, la copertura del vetro del proiettore, in quanto componente principale del sistema di percezione visiva, non è solo un elemento ottico per garantire la sicurezza di guida, ma anche un vettore per evidenziare il design estetico del veicolo. La sua logica di progettazione integra i principi ottici, la scienza dei materiali e la meccanica ingegneristica e crea un delicato equilibrio tra realizzazione funzionale ed espressione estetica.
L'essenza del coperchio in vetro è un sistema ottico composito di lenti e prismi. I design tradizionali utilizzano microstrutture di strisce orizzontali e verticali. Questi modelli geometrici a livello di micron convertono la sorgente di luce puntuale emessa dal bulbo in una distribuzione della luce che soddisfa i requisiti regolamentari attraverso percorsi ottici calcolati con precisione. Quando la luce passa attraverso la superficie del paralume, la struttura a strisce divide il raggio in più travi attraverso gli effetti di rifrazione e diffrazione, garantendo che la larghezza di pavimentazione del raggio basso raggiunga i 16 metri (standard regolatorio) e che il raggio alto costituisca una luce chiara e una linea di taglio scuro. I moderni fari a matrice a LED utilizzano la progettazione di superficie a forma libera per ottenere una distribuzione dinamica delle travi di luce attraverso la curvatura della superficie che cambia continuamente. Questo design consente al raggio basso di mantenere sufficiente illuminazione evitando al contempo l'abbagliamento dei veicoli in arrivo.
La tecnologia di controllo del modello di luce ha subito tre generazioni di evoluzione: i primi fari a ciotola riflettente si basavano su riflettori parabolici, ma c'era un problema di punti luce irregolari; I fari delle lenti di seconda generazione hanno utilizzato le lenti Fresnel per raggiungere la modellatura del raggio, migliorando significativamente l'efficienza della luce; I fari a LED a matrice di terza generazione utilizzano array di microlens, ciascun chip LED corrisponde a un'unità di lente indipendente e può ottenere una regolazione del modello di luce a livello di pixel con l'unità di controllo elettronico. Questa svolta tecnologica consente ai fari di regolare il modello di luce in tempo reale in base a parametri come la velocità del veicolo e l'angolo di sterzo, come aumentare automaticamente la gamma di illuminazione laterale in una curva.
Il policarbonato (PC) è diventato l'attuale materiale del paralume mainstream e i suoi vantaggi si riflettono in più dimensioni: la trasmittanza supera l'89% e la resistenza UV è eccellente. Il materiale per PC appositamente trattato può rimanere ingialloso per 10 anni; La resistenza all'impatto raggiunge 150kJ/m², superando di gran lunga i 40kJ/m² di vetro ordinario; La temperatura di deformazione del calore raggiunge 135 ℃, il che soddisfa il requisito di temperatura di lavoro continua di 120 ℃ per i fari. Il materiale PCR PC (policarbonato riciclato) sviluppato da un noto fornitore di materiali riduce l'impronta di carbonio del materiale del 91,3% aggiungendo un riempitivo di nano-silica mantenendo le prestazioni originali. Questo materiale ecologico ha iniziato ad essere utilizzato in modelli di fascia alta.
Il PMMA (polimetil metacrilato) presenta ancora vantaggi in aree specifiche. Le sue proprietà ottiche fino al 92% di trasmittanza e indice di rifrazione di 1,49 lo rendono particolarmente adatto per la produzione di fanali posteriori. Il materiale PMMA sviluppato da una società Qingdao ha migliorato la sua resistenza alle intemperie al livello più alto specificato dallo standard ISO 4892-2 attraverso la tecnologia di modifica della catena molecolare e può mantenere prestazioni ottiche stabili anche in differenze di temperatura estrema da -40 ℃ a 80 ℃. Questo materiale viene spesso utilizzato per realizzare paralumi con effetti ottici unici, come la struttura del prisma formata da uno speciale processo di stampaggio a iniezione, che può far apparire i fanali posteriori abbaglianti come il taglio di diamanti di notte.
Sebbene i materiali di vetro si siano ritirati dal mercato tradizionale, sono ancora preziosi in alcune applicazioni speciali. Il paralume del vetro di soda-lime sviluppato da un produttore europeo ha aumentato la sua resistenza all'impatto a 120kJ/m² attraverso il processo di rafforzamento dello scambio di ioni, mantenendo al contempo l'elevata purezza ottica unica per il vetro. Questo materiale è particolarmente adatto per i sistemi di fari laser che richiedono un'elevata resistenza al calore. Il suo punto di fusione di 1700 ℃ è molto più alto dei 265 ℃ di materiali per PC, il che può effettivamente prevenire danni alle radiazioni termiche causate da fonti di luce laser.
Lo stampaggio a iniezione è il processo di base dei paralumi PC e il suo requisito di accuratezza raggiunge ± 0,05 mm. La macchina per lo stampaggio a iniezione di collegamento a quattro assi utilizzata da un produttore garantisce l'uniformità dello spessore della parete di ciascun paralume mediante monitoraggio in tempo reale della temperatura, della pressione e di altri parametri dello stampo. Anche il processo di ricottura è fondamentale. Dopo un trattamento termico di 120 ℃ × 2 ore, è possibile eliminare oltre l'80% della sollecitazione interna e la resistenza all'impatto del paralume può essere migliorata del 30%. La tecnologia del trattamento superficiale influisce direttamente sulle prestazioni ottiche. Il processo di rivestimento del vuoto di una tecnologia brevettata può formare un rivestimento di biossido di silicio con uno spessore di soli 50 nm sulla superficie del paralume, che aumenta la trasmittanza della luce al 91,5% e gli dà una funzione autopulibile.
La produzione di paralumi PMMA presta maggiore attenzione al mantenimento delle proprietà ottiche. Il processo di stampaggio a iniezione a due colori sviluppato da una certa azienda raggiunge uno strato di transizione ottico di 0,1 mm controllando con precisione la differenza di tempo di iniezione dei due materiali, riducendo efficacemente le perdite di riflessione dell'interfaccia. La tecnologia di sollievo da stress utilizza il metodo di immersione alcolica, che viene trattato in una soluzione di alcol 40 ℃ per 24 ore per ridurre lo stress birifrangenza del materiale a meno di 5 nm/cm, garantendo l'uniformità dell'emissione di luce dei fanali posteriori.
