Reichle ha sviluppato con successo un elemento di estrazione della luce di precisione utilizzando la più recente tecnologia laser a femtosecondi di GF Processing Solutions. Questo elemento è quasi invisibile sulla plastica trasparente a temperatura ambiente, ma crea una guida luminosa superficiale uniforme quando esposto alla luce.
Le applicazioni di illuminazione, soprattutto nel settore automobilistico, stanno diventando sempre più intelligenti, orientate al design e personalizzate. Di conseguenza, la tecnologia alla base dei rivestimenti superficiali dell’illuminazione automobilistica sta diventando sempre più avanzata e sofisticata. Ma cosa succede se il materiale della superficie è trasparente? Come si bilancia la funzionalità ottica e l'estetica della superficie quando non c'è spazio per nascondere questi complessi componenti ottici?
Il fornitore di servizi di testurizzazione laser Reichle e il suo partner nell'illuminazione ottica, Lightworks, hanno lavorato su questo problema nell'ultimo anno e hanno ridefinito le possibilità di guida della luce superficiale su superfici trasparenti con lo sviluppo di Hyperion (tecnologia di illuminazione trasparente). A temperatura ambiente è un foglio di plastica simile al vetro dall'aspetto semplice, ma quando la luce arriva lateralmente e genera una certa temperatura, la superficie rivela una struttura luminescente incredibilmente omogenea che apre possibilità senza precedenti nel campo dell'illuminazione per interni ed esterni.
La sfida più grande nell'implementazione di questo progetto era che l'ottica doveva essere praticamente invisibile quando non illuminata e il più luminosa e uniforme possibile quando illuminata. Per raggiungere questo obiettivo, Lightworks e Reichle hanno lavorato a stretto contatto per simulare e calcolare milioni di strutture e caratteristiche ottiche, per poi strutturarle al laser utilizzando la più recente tecnologia laser a femtosecondi di GF Machining Solutions. La fresatura tradizionale, l'erosione chimica o processi alternativi simili hanno raggiunto i loro limiti e non sono quindi in grado di soddisfare le esigenze attuali.
Per mantenere la trasparenza simile al vetro sulla plastica, Lightworks e Reichle hanno sviluppato nuove microstrutture ottiche che sono molto più piccole delle microstrutture ottiche convenzionali. Mentre le dimensioni comuni convenzionali sono almeno 100 µm, le microstrutture ottiche di nuova concezione sono molto più piccole. Per poter lavorare a queste dimensioni, Reichle ha utilizzato la tecnologia laser a femtosecondi, la tecnologia laser più avanzata e precisa al mondo.
Con questa tecnologia è possibile ottenere lavorazioni ad alta precisione con raggi di circa 0,01 millimetri (10 µm), spigoli vivi e geometrie verticali e persino migliorare la resistenza all'usura delle superfici. Strutture così delicate e fini possono essere realizzate solo con questo livello di precisione al femtosecondo e con un raggio laser quanto più piccolo possibile.
La continua ricerca parametrica, test sui materiali, simulazioni ottiche, test ottici e altri esperimenti speciali nel Lightworks Lighting Lab hanno portato alla progettazione di elementi ottici che non richiedono più schermi diffusori o diffusori. Ora, le ottiche appositamente progettate non solo garantiscono una distribuzione uniforme della luce e profili di luminosità controllati, ma eliminano anche imperfezioni come la luminosità non uniforme. Anche strutture di piccole dimensioni possono essere progettate e realizzate. In questo modo è possibile incorporare diversi loghi, simboli, testi, grafica e altri elementi su superfici di plastica trasparente, praticamente invisibili a temperatura ambiente e visibili solo quando la temperatura aumenta. Sono possibili anche superfici continue come guide luminose su tutta la superficie.
Questo concetto può essere integrato direttamente in parti in plastica trasparente per la personalizzazione o la prototipazione, oppure può essere realizzato direttamente in stampi a iniezione e quindi utilizzato per la produzione in serie.
Questo nuovo processo di modifica della microstruttura può essere utilizzato non solo per le guide luminose di superficie, ma anche per l'ottica funzionale nelle lenti e nell'ottica a pareti spesse per fari e fanali posteriori, parti trasparenti per fari anteriori e posteriori, illuminazione ambientale interna e persino finestrini. Può essere applicato anche a componenti interni come leve del cambio, volanti, display e pulsanti. È chiaro che le sue possibilità di applicazione si estenderanno presto oltre l’industria automobilistica in una vasta gamma di campi come le cabine degli aerei, le case e gli elettrodomestici.
