Lichtleiter aus Silikon

Annina Schopen,

Licht zum Biegen und Anpassen

Ein flexibler Lichtleiter aus hochtransparentem Silikon eröffnet Produktdesignern und -entwicklern neue Möglichkeiten. Licht an für neue Ambiente-Beleuchtung, adaptive Bedienoberflächen und hinterleuchtete Bauteile.

Lichtleiter Siloptics Flexiligh © Silcos

Jede innovative Lösung beginnt mit einer visionären Frage: Wie stellt man eine homogen leuchtende Fläche mit geringer Bautiefe (5 mm) her, die sich dreidimensional an einen Grundkörper anpasst, in Oberfläche und Form individuell gestaltbar ist und dabei höchste Anforderungen an Optik, Haptik und Funktion erfüllt? In intensiver Zusammenarbeit zwischen Materialtechnik, Werkzeugbau und Oberflächenspezialisten wurde mit Siloptics Flexilight die Antwort auf diese Frage entwickelt.

Als ganzheitlicher Lösungsanbieter und Entwicklungspartner für die Veredelung von Silikon- und Kunststoff-Oberflächen bietet Silcos Know-how von der Machbarkeitsstudie über die Produktion bis zur Logistik und internen Qualitätssicherung. Dabei greift das Unternehmen auf seine Expertise in Analysetechnik und statistischer Versuchsplanung zurück und führt Lichtsimulationen und -messungen durch.

Herausforderung Nr. 1: Flexibilität

Um die geforderte Biegsamkeit in alle Richtungen zu erreichen, bestehen die maßgeblichen Komponenten von Siloptics Flexilight aus Silikon. Dadurch werden sie dauerhaft flexibel, bruchsicher, UV-stabil, schwer entflammbar, temperaturunempfindlich, geruchs- und geschmacksneutral, beständig gegen organische Lösungsmittel, bioverträglich, abrieb- und kratzfest. Hinzukommt: Silikon wirkt elektrisch isolierend und hat eine geringe Dichte, die sich wiederum positiv auf das Bauteilgewicht auswirkt.

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Herausforderung 2: Homogene Ausleuchtung

Die Beleuchtung selbst basiert auf moderner LED-Technik und ist auf einer Leiterplatte außerhalb des Beleuchtungsfeldes untergebracht. Damit das Licht über die gesamte Länge verfügbar ist, sitzt im Inneren von Siloptics Flexilight ein hochtransparenter, ebenfalls flexibler Lichtleiter, gefertigt aus einem glasklaren Hochleistungssilikon für höchste Ansprüche. Die Tabelle zeigt die optischen Eigenschaften.

Vergleich Materialeigenschaften © Silcos

Kurzum: Hochtransparentes Silikon stellt eine sehr gute Alternative zu Glas, Polycarbonat (PC) und Polymethylmethacrylat (PMMA) dar und ermöglicht eine Serienfertigung hochwertiger optischer Elemente.

Um das Licht gleichmäßig und homogen über die gesamte Fläche auszukoppeln, wurde die notwendig Auskoppelstruktur per Software simuliert. Die Strukturen können entweder im Werkzeug als entsprechende Geometrien eingebracht werden oder wie im Falle des Demonstrators direkt auf den Lichtleiter gedruckt werden. So wird mit wenigen LEDs eine gleichmäßige flächige Beleuchtung erzielt.

Funktionsprinzip Lichtleiter © Silcos

Der Reflektor aus weißem Silikon verstärkt die Lichtausbeute auf der Lichtleiteroberseite und dient gleichzeitig als Träger für die Leiterplatte und Positionierung der LEDs gegenüber dem Lichtleiter. Beide Bauteile werden formschlüssig darin eingelegt.

Herausforderung Nr. 3: Individuelle Oberfläche

Aufbau Siloptics Flexilight © Silcos

Den Abschluss der Baugruppe bildet der Diffusor aus transluzentem Silikon, welcher gleichzeitig die Designoberfläche beinhaltet. Was die Gestaltung der Oberfläche angeht, ist so ziemlich jede technologische Weiterverarbeitung möglich: Lackierung, Beschichtung mit Echtmetall und anschließende Laserbeschriftung sowie Veredelung mit unterschiedlichen Druckverfahren wie Sieb-, Tampon- und Digitaldruck, Beklebung mit anderen Materialien wie Leder oder Textilien.

„Die Einsatzszenarien von Flexilight sind enorm – von platzsparender, flächiger Hinterleuchtung bis hin zur Umsetzung von Verschwinde-Effekten oder Tag-Nacht- Design“, fasst Manfred Fuchs, Geschäftsführer von Silcos zusammen.

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