„Edgelight“ von Hella am Porsche Macan

Ein dickwandiges Teil aus PMMA, der sogenannte Lichtbaustein oder Lichtleiter, ist Herzstück der Bremssignalleuchte. Dieses Teil mit hochkomplexer Prismengeometrie und Reflexion zur Lichtleitung wurde mit dem Partner Hofmann Innovation im Werkzeug- und Modellbau entwickelt. Auch in der Fertigung bei Hella stellt der Lichtbaustein hohe Anforderungen an die Fertigungsgüte. Absolute Verzugsfreiheit eines dickwandigen PMMA-Körpers in 2K-Technik war hier gefordert.

Neue kompakte Heckleuchtenoptik durch "Edgelight"-Lichtdesign

Bei diesen Bauteilen handelt es sich um hochkomplexe Lichtleisten für Heckleuchten, genannt "Edgelight". Eingebaut in die Heckleuchte bilden diese "Edgelights" in Kombination mit weiteren Einzelteilen, die sicherheitsrelevante Funktion des Bremslichtes am Fahrzeugheck ab. Die von Hella gewählte Ausführung für den Porsche Macan besteht aus drei Baugruppen. Die Heckleuchten-Baugruppen bestehen, neben den "Edgelight"-Lichtbausteinen, aus Komponenten, wie sie für Rückleuchten üblich sind. Darunter Lichtscheiben aus PMMA in vier Farben (Rot transparent, Grau transparent, Schwarz opak und Hellrot transparent), die in 3-Takt-Technik spritzgegossen werden. Außergewöhnlich ist die stark gestufte Außenkontur der oberen Lichtscheibe.

Partnerschaft von der Bauteilentwicklung bis in die Serienfertigung

Anspruchsvolle Teile erfordern Partnerschaften über den gesamten Lebenszyklus. One-shop-stopping gilt hier als strategische Methode. Bereits während der Entwicklung der Serienwerkzeuge ist die Expertise von Hofmann für Werkzeugauslegung und Fertigungsprozess gefragt. "An die Lichtbausteine werden hohe Erwartungen in Bezug auf Design, Oberflächenoptik und Funktion gestellt", so Friedrich Voßwinkel, Projektleiter bei Hofmann. "Gleichzeitig erwartet der Kunde eine kunststoffgerechte Auslegung für hohe Prozessstabilität in der Fertigungbei absoluter Verzugsfreiheit." Hofmann bietet dazu Einfahr- und Nullserienfertigungen in seinem hochmodernen Spritzgießtechnikum in Lichtenfels. Die Produktionsfachleute von Hofmann sind vor dem SOP gefragte Gesprächspartner für die Produktionsverantwortlichen von Hella. Friedrich Voßwinkel: "Je höher die Anforderungen eines Bauteils geschraubt werden, desto konservativer blicken die Produktionsverantwortlichen auf stabile Prozesse."

PMMA-Fertigung bei Hella

Die Serien-¿Edgelights¿ werden bei Hella aus transparentem PMMA im Zwei-Takt-Verfahren als Mehrkomponententeile auf Drehwerkzeugen gefertigt. Jedes Werkzeug produziert je Zyklus ein linkes und ein rechtes Bauteil. Sie werden in 2K-Technik vor- und fertiggespritzt. Die Herausforderung für die Produktion liegt hier in korrekter geometrischer Ausformung, bei gleichzeitiger lupenreiner Sauberkeit der "Edgelights". Nur unter diesen Voraussetzungen können die Lichtwellen in der gewünschten Intensität austreten. Diese Lichtbausteine werden nach der Abkühlung als Einzelteil der Heckleuchtenproduktion zugeführt.

Entformbarkeit und Verzugsfreiheit als Herausforderungen

Das dickwandige PMMA-Teil aus Altuglas HT 121 oder Plexiglas 8N erfordert im 2K-Verfahren höchste Ansprüche für die Bindenähte zur Erreichung der geforderten Lichtwerte. Ebenfalls entscheidend ist die höchstkomplexe "Prismengeometrie" beim Ein- und Austritt des LED-Lichts. Im Rahmen der Werkzeugentwicklung war es die Aufgabe des Werkzeugbaus Siegfried Hofmann, eine 3D-Kontur zu entwerfen, die die höchste Lichtausbeute beim Austritt verspricht und dabei auch fertigungstechnisch beherrschbar ist. Das galt nicht nur für die Herstellung der Serienwerkzeuge selbst. Es galt auch in Bezug auf die Entformbarkeit der Lichtbausteine im Werkzeug, sowie in der Prozessbeherrschung in Bezug auf die strikte Verzugsfreiheit. "Die Funktion des Lichtbausteins erfordert, als spezifische Herausforderung für den Werkzeugbau bei uns und die Produktion bei Hella, absolute Verzugsfreiheit des Bauteils", ergänzt Friedrich Voßwinkel.