LED 成就汽车行业全新设计理念

寂静天花板

近年来，LED 技术经历了巨大的发展，并在各个生活领域得到了大量应用。由于LED 设计紧凑，能效高，经久耐用，逐渐取代了传统照明。
1 F% w0 Y; R3 V( I0 W        灯具行业同样也日渐采用LED 技术。除了设计自由度高，经济性也是重要的考虑因素。LED 只需要使用传统灯具一小部分能源即可获得同样水平的照度。因此， LED 最终会对减少能耗做出重大贡献。
3 t4 Z2 G3 |9 M7 c0 W) u( D1 A8 E        设计及安全性
3 l& }! _7 w3 l: _7 Q- o        在汽车行业，有了LED，全新的设计理念成为可能，对品牌和形式外观产生了重大影响。今天的制造商，采用LED 技术，赋予车辆一种“脸面”，以便让人了解功能性操作元件或为汽车内部创造更为令人愉快的环境。
4 z+ w, S3 D; S0 Y/ V8 I, `        LED 技术为用户和消费者带来了各种便利，因此，我们就不会对位于德国汉堡的Albis 塑料公司内部的专家为何很早就开始关注这一趋势，并开发出合适的产品感到奇怪了。
        公司自有复合材料产品系列Alcom 除了用于仪器和功能元件等传统应用外，富有活力的汽车内部和车身灯具的设计为新的潜在应用打开了空间。
' Y6 v+ A- e" k5 P3 K* p3 \+ ~  v( k        环境照明器件，用另一种说法，即汽车内部任何非直接形式的照明，吸引了设计师越来越多的兴趣。设计趋势从纯粹的搜寻功能走向“居家氛围”。以尽可能少的亮度损失，完成长距离的导光，同时，汽车内部也更多采用均匀的发光。为此，需要具有纯净、透明（光学波导器件）的到漫反射的、发散（柔光镜）的，甚至是高度反射和不透光（反射器）的完整的带宽。LED 色彩的多样性和流明度可根据驾驶人员个人的感觉来调节氛围。这有望提高夜间驾驶的安全性和舒适性。
        车辆外部照明系统同样也得到了持续的改进，不仅提高了夜间行车的安全性，同时还为企业创造了独特的设计。
5 c4 O; ?+ L/ E4 W/ N3 f, M7 e        LED 日间行车灯、LED 前大灯和复杂的导向灯所需的材料要求能满足当今灯具制造的高要求（标题图片）。特种聚碳酸酯制成的柔光镜可获得高的光输出率，却不会耀眼。非结晶和部分结晶塑料中添加智能填料降低了前后灯反射器的成本，但不会明显影响光的输出。Albis 塑料公司还在开发更高端的复合材料，满足要求日渐提升的车灯的需求。
        信息的可视化
4 p& J% C( E3 r6 P+ q' k        在汽车应用中，照明扮演着重要的角色。特别在汽车内部元件和系统中，更是如此。如，为了让驾驶人员容易看清信息，应该尽可能提高汽车内部的仪器组照明度。而这可以通过在仪器组内部安装反射镜来实现。除了满足这个区域的机械和热性能要求，还必须具有特别高的尺寸稳定性，以及对所用光源具有高反射率。
        为了满足这种要求，Albis 塑料公司开发出了基于多种热塑性塑料的特种Alcom LB ( 光阻) 材料。该材料具有高光泽，白度很高，反光率达到97%。
0 G* A+ {9 s$ e, I" K        除了仪器组的光照度高外，为驾驶人员提供清晰的信息展示也非常重要。比如当油量低的时候，触发显示“加油”信息，同时附近不会有其它符号亮起。越来越小的安装空间使得仪器组中各个不同指示灯空间只能用非常薄的墙壁隔离开来（有的时候只有0.5mm 厚）。而且，“纯白色”材料的透光性相对高，特别容易让灯光中的红色波穿越到相邻灯所在的空间。Albis 塑料公司接受了这一挑战，开发出以智能色彩配方为基础的产品，不会穿过哪怕是0.5mmLED技术的壁厚。光的整个透过率一般低于0.6%。
" H# C: B- o9 z  W9 a' f7 `        汽车上使用照明的区域一般包括多个照明按钮，按钮采用不透明材料制成，在上面涂上所需的按钮颜色（如黑色或银色）。实际的按钮标识再用激光进行处理，以便露出不透明的基材。Albis塑料公司开发出各种基于聚碳酸酯（PC）和其它不透明热塑性塑料的Alcom LD(光漫反散)牌号。
        这个领域的应用需求非常多样化。按钮没有亮（日间设计），标识与按钮所涂的颜色对比强烈，此时应特别小心。银色涂层按钮意味着需要用深色，同时应用不透明材料。另一方面，在灯亮的情况下（夜间设计），应小心标识与所选的LED的颜色一样，也要小心下方的热源产生“热点”。而且，还需要驾驶人员——不管其身高如何，以及前排乘客可以同样清楚地看到按钮上的信息。因此，所用材料应很不透明、光照均匀性非常好。灯的排放应能确保光能够均匀地向前发射，只有很少的损失（图1）。这可以通过不同分散剂的混合使用实现。
: M* s& F  ~1 g2 X. _# D5 Q5 DLED反射镜和电子元器件将电能损失转化成热能。为了确保部件使用寿命长，或防止先行失效，必须使这些热量耗散出去。因此，现在的热管理系统中越来越多采用专门开发的导热性塑料。为此，隔热型塑料进行了导热改性。此处关键的是，在导热塑料复合材料中选用了导热性填料（如陶瓷、矿物填料、石墨或金属）。
6 C. a" T5 s: W' y/ D& I        廉价填料如铝和锌氧化物的缺点是，其相对硬度较高，容易导致生产用挤塑头或注塑机或注塑模具在复合加工过程中的磨损。Albis 塑料公司现在避免采用磨损性和有毒的填料，目的是保护机器和模具。公司主要使用可以获得高导热性能，同时机械性能又在可接收范围内、不会产生过高磨损的填料。
        尼龙6 和尼龙66是成为这些填料基材的最常用导热性改性塑料。由于半结晶度高、填料吸收性好，这些塑料的导热性能高于添加了同样填料成分的非结晶塑料（如聚碳酸酯和PC+ABS）。Albis 公司导热塑料系列Alcom T-Conductive可以分成两大组：导热和导电型材料(Alcom TCE)以及隔热、绝缘材料(Alcom TCD)。 Alcom TC的主要应用领域是或电子元器件和LED元件如反射镜的散热片或灯罩。
        导热性塑料的优势在于，避免了热点的形成，可以保护精细元件、延长使用寿命，提高了设计自由度。（本文翻译自KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL杂志）
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