Reichle a développé avec succès un élément d'extraction de lumière de précision utilisant la dernière technologie laser femtoseconde de GF Processing Solutions. Cet élément est presque invisible sur le plastique transparent à température ambiante, mais crée un guide de lumière de surface uniforme lorsqu'il est exposé à la lumière.
Les applications d'éclairage, notamment dans l'industrie automobile, deviennent progressivement plus intelligentes, orientées vers le design et personnalisées. En conséquence, la technologie sous les revêtements de surface des éclairages automobiles devient de plus en plus avancée et sophistiquée. Mais que se passe-t-il si le matériau de la surface est transparent ? Comment équilibrer la fonctionnalité optique et l’esthétique de la surface lorsqu’il n’y a aucun endroit pour cacher ces composants optiques complexes ?
Le prestataire de services de texturation laser Reichle et son partenaire en éclairage optique, Lightworks, travaillent sur ce problème depuis un an et ont redéfini les possibilités de guidage de la lumière superficielle sur des surfaces transparentes avec le développement d'Hyperion (technologie d'éclairage transparent). À température ambiante, il s'agit d'une simple feuille de plastique semblable à du verre, mais lorsque la lumière vient du côté et génère une certaine température, la surface révèle une structure luminescente incroyablement homogène qui ouvre des possibilités sans précédent dans le domaine de l'éclairage intérieur et extérieur.
Le plus grand défi lors de la mise en œuvre de ce projet était que les optiques devaient être pratiquement invisibles lorsqu'elles ne sont pas éclairées et aussi brillantes et uniformes que possible lorsqu'elles sont éclairées. Pour y parvenir, Lightworks et Reichle ont travaillé en étroite collaboration pour simuler et calculer des millions de structures et de caractéristiques optiques, puis les ont texturées au laser à l'aide de la dernière technologie laser femtoseconde de GF Machining Solutions. Le broyage traditionnel, l'érosion chimique ou d'autres procédés alternatifs similaires avaient atteint leurs limites et n'étaient donc pas en mesure de répondre aux demandes actuelles.
Afin de conserver une transparence semblable à celle du verre sur les plastiques, Lightworks et Reichle ont développé de nouvelles microstructures optiques beaucoup plus petites que les microstructures optiques conventionnelles. Alors que les tailles courantes conventionnelles sont d'au moins 100 µm, les microstructures optiques nouvellement développées sont beaucoup plus petites. Pour pouvoir traiter à cette taille, Reichle a utilisé la technologie laser femtoseconde, la technologie laser la plus avancée et la plus précise au monde.
Grâce à cette technologie, un usinage de haute précision avec des rayons d'environ 0,01 millimètres (10 µm), des arêtes vives et des géométries verticales peuvent être obtenus, et même la résistance à l'usure des surfaces peut être améliorée. Des structures aussi délicates et fines ne peuvent être réalisées qu’avec ce niveau de précision femtoseconde et un faisceau laser aussi petit que possible.
Des recherches paramétriques continues, des tests de matériaux, des simulations optiques, des tests optiques et d'autres expériences spéciales dans le Lightworks Lighting Lab ont abouti à la conception d'éléments optiques qui ne nécessitent plus d'écrans diffusants ou de diffuseurs. Désormais, des optiques spécialement conçues garantissent non seulement une répartition uniforme de la lumière et des profils de luminosité contrôlés, mais éliminent également les imperfections telles qu'une luminosité inégale. Même des structures de dimensions minuscules peuvent être conçues et usinées. De cette manière, divers logos, symboles, textes, graphiques et autres éléments peuvent être incorporés dans des surfaces en plastique transparentes qui sont pratiquement invisibles à température ambiante et n'apparaissent que lorsque la température augmente. Même des surfaces continues comme guides de lumière sur toute la surface sont possibles.
Ce concept peut soit être intégré directement dans des pièces en plastique transparent pour une personnalisation ou un prototypage, soit être réalisé directement dans des moules à injection et ainsi utilisé pour une production en série.
Ce nouveau procédé de modification de la microstructure peut être utilisé non seulement pour les guides de lumière superficiels, mais également pour les optiques fonctionnelles des lentilles et les optiques à parois épaisses pour les phares et les feux arrière, les pièces transparentes pour les phares avant et arrière, l'éclairage d'ambiance intérieur et même les fenêtres. Il peut également être appliqué aux composants intérieurs tels que les leviers de vitesses, les volants, les écrans et les boutons. Il est clair que ses possibilités d’application s’étendront bientôt au-delà de l’industrie automobile dans un large éventail de domaines tels que les cabines d’aviation, les habitations et les appareils électriques.
