غطاء زجاجي المصابيح الأمامية للسيارات: مزيج من التصميم البصري وعلوم المواد

في نظام التصنيع الدقيق لصناعة السيارات ، لا يعد غطاء زجاج المصابيح الأمامية ، باعتباره العنصر الأساسي لنظام الإدراك البصري ، عنصرًا بصريًا لضمان سلامة القيادة ، ولكن أيضًا حامل لتسليط الضوء على التصميم الجمالي للسيارة. يدمج منطق التصميم الخاص به المبادئ البصرية وعلوم المواد والميكانيكا الهندسية ، ويبني توازنًا دقيقًا بين الإدراك الوظيفي والتعبير الجمالي.

جوهر غطاء زجاجية المصباح التلقائي هو نظام بصري مركب للعدسات والمنشورات. تستخدم التصميمات التقليدية الهياكل المجهرية من الخطوط الأفقية والرأسية. تقوم هذه الأنماط الهندسية على مستوى الميكرون بتحويل مصدر ضوء النقطة المنبعثة من المصباح إلى توزيع الضوء الذي يلبي المتطلبات التنظيمية من خلال المسارات البصرية المحسوبة بدقة. عندما يمر الضوء عبر سطح عاكس الضوء ، يقسم الهيكل المخطط الحزمة إلى حزم فرعية متعددة من خلال تأثيرات الانكسار والحيود ، مما يضمن أن عرض الرصف للحزمة المنخفضة يصل إلى 16 مترًا (المعيار التنظيمي) وأن الحزمة العالية تشكل خطًا واضحًا وقطعة مظلمة. تستخدم المصابيح الأمامية المصفوفة LED الحديثة تصميم سطح الحرة لتحقيق توزيع ديناميكي لحزم الضوء من خلال انحناء السطح المتغير باستمرار. يسمح هذا التصميم للحزمة المنخفضة بالحفاظ على إضاءة كافية مع تجنب الوهج إلى المركبات القادمة.

خضعت تقنية التحكم في نمط الضوء ثلاثة أجيال من التطور: المصابيح الأمامية في وقت مبكر تعتمد على العاكسات المكافئة ، ولكن كانت هناك مشكلة في بقع الضوء غير المتكافئة ؛ استخدمت المصابيح الأمامية للعدسات من الجيل الثاني عدسات Fresnel لتحقيق تشكيل الشعاع ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الضوء بشكل كبير ؛ تستخدم المصابيح الأمامية LED Matrix من الجيل الثالث صفائف Microlens ، وتتوافق كل شريحة LED مع وحدة عدسة مستقلة ، ويمكنها تحقيق ضبط نمط الضوء على مستوى البكسل مع وحدة التحكم الإلكترونية. يمكّن هذا الاختراق التكنولوجي المصابيح الأمامية من ضبط نمط الضوء في الوقت الفعلي وفقًا للمعلمات مثل سرعة السيارة وزاوية التوجيه ، مثل زيادة نطاق الإضاءة الجانبية في منحنى.

أصبح البولي كربونات (PC) مادة عاكس الضوء السائدة الحالية ، وينعكس مزاياه في أبعاد متعددة: تتجاوز الإرسال 89 ٪ ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية ممتازة. يمكن أن تظل مواد الكمبيوتر التي تم علاجها خصيصًا ناديًا لمدة 10 سنوات ؛ تصل قوة التأثير إلى 150 كيلو جول/متر مربع ، تتجاوز بكثير 40 كيلو جول/متر مربع من الزجاج العادي ؛ تصل درجة حرارة تشوه الحرارة إلى 135 ℃ ، والتي تلبي متطلبات درجة حرارة العمل المستمرة البالغة 120 ℃ للمصابيح الأمامية. تعمل مادة PCR PC (البولي المعاد تدويرها) التي تم تطويرها بواسطة مورد مواد معروف على تقليل بصمة الكربون للمادة بنسبة 91.3 ٪ عن طريق إضافة حشو النانو سيليكا مع الحفاظ على الأداء الأصلي. بدأت هذه المواد الصديقة للبيئة في استخدام النماذج الراقية.

PMMA (polymethyl methacrylate) لا تزال لديها مزايا في مناطق محددة. خصائصها البصرية التي تصل إلى 92 ٪ من الإرسال والانسران من 1.49 تجعلها مناسبة بشكل خاص لتصنيع ظهور المصابيح الخلفية. قامت مواد PMMA التي طورتها شركة Qingdao بتحسين مقاومة الطقس لأعلى مستوى يحدده معيار ISO 4892-2 من خلال تقنية تعديل السلسلة الجزيئية ، ويمكن أن تحافظ على أداء بصري مستقر حتى في ظل اختلافات درجات الحرارة القصوى من -40 إلى 80 ℃. غالبًا ما يتم استخدام هذه المادة لصنع حيل المصابيح ذات التأثيرات البصرية الفريدة ، مثل بنية المنشور التي تتكون من عملية صب الحقن الخاصة ، والتي يمكن أن تجعل المصابيح الخلفية تبدو مبهرة مثل قطع الماس في الليل.

على الرغم من أن المواد الزجاجية قد انسحبت من السوق السائدة ، إلا أنها لا تزال ذات قيمة في بعض التطبيقات الخاصة. زاد عاكس المصباح الزجاجي الصودا الجير الذي طورته شركة تصنيع أوروبية من قوة التأثير إلى 120 كيلو بايت/متر مربع من خلال عملية تقوية التبادل الأيوني ، مع الحفاظ على النقاء البصري العالي الفريد للزجاج. هذه المادة مناسبة بشكل خاص لأنظمة المصابيح الأمامية بالليزر التي تتطلب مقاومة عالية للحرارة. نقطة الانصهار التي تبلغ 1700 ℃ أعلى بكثير من 265 ℃ من مواد الكمبيوتر ، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال تلف الإشعاع الحراري الناجم عن مصادر ضوء الليزر.

صب الحقن هو العملية الأساسية لمصابيح أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وتصل متطلبات الدقة إلى 0.05 ملم. تضمن آلة صب الرابط ذات الأربعة محاور المستخدمة من قبل الشركة المصنعة توحيد سمك الجدار لكل عاكس الضوء عن طريق المراقبة في الوقت الفعلي لدرجة حرارة القالب والضغط والمعلمات الأخرى. عملية الصلب أمر بالغ الأهمية أيضًا. بعد المعالجة الحرارية التي تبلغ 120 ℃ × 2 ساعة ، يمكن القضاء على أكثر من 80 ٪ من الإجهاد الداخلي ، ويمكن تحسين مقاومة تأثير عاكس الضوء بنسبة 30 ٪. تؤثر تقنية المعالجة السطحية بشكل مباشر على الأداء البصري. يمكن أن تشكل عملية طلاء الفراغ للتكنولوجيا الحاصلة على براءة اختراع طلاء ثاني أكسيد السيليكون بسماكة 50 نانومتر فقط على سطح عاكس الضوء ، مما يزيد من إرسال الضوء إلى 91.5 ٪ ويعطيه وظيفة التنظيف الذاتي.

يولي تصنيع أحرف PMMA Marchades مزيدًا من الاهتمام للحفاظ على الخصائص البصرية. تحقق عملية صب الحقن ذات اللونين التي طورتها شركة معينة طبقة انتقالية بصرية قدرها 0.1 مم عن طريق التحكم بدقة في اختلاف وقت الحقن للمادة ، مما يقلل بشكل فعال خسائر انعكاس الواجهة. تستخدم تقنية تخفيف الإجهاد طريقة غمر الكحول ، والتي يتم التعامل معها في محلول الكحول 40 ℃ لمدة 24 ساعة لتقليل انحراف الإجهاد للمادة إلى أقل