DE102021103361B4 - Verfahren zum Bilden von Beleuchtungsanordnungen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Bilden von Beleuchtungsanordnungen (10), umfassend:Platzieren einer flexiblen Lichtebene (12) innerhalb eines Formhohlraums (52);Einspritzen einer thermoplastischen Struktur in den Formhohlraum (52) auf einer Seite der flexiblen Lichtebene (12), wobei sich die flexible Lichtebene (12) einer Form eines Abschnitts des Formhohlraums (52) anpasst; undEinspritzen einer IMC-Schicht (16) auf die der thermoplastischen Struktur gegenüberliegende Seite der flexiblen Lichtebene (12), wobei die flexible Lichtebene (12) umfasst:ein flexibles Substrat (22);eine gedruckte Schaltung (24), die auf einer Seite des flexiblen Substrats (22) ausgebildet ist; undeine Vielzahl von LEDs (26), die funktionsfähig an der gedruckten Schaltung (24) angebracht sind und sich von dem flexiblen Substrat (22) gegenüber der thermoplastischen Struktur erstrecken und von der IMC-Schicht (16) bedeckt sind,Ausrichten einer Vielzahl von Bezugsmerkmalen (28), die auf der flexiblen Lichtebene (12) innerhalb des Formhohlraums (52) ausgebildet sind, so dass Teile der thermoplastischen Struktur relativ zu den Bezugsmerkmalen (28) ausgerichtet sind,wobei die Beleuchtungsanordnungen (10) in einer Rotationsgießmaschine (50) geformt werden,das Verfahren ferner umfassend:Einspritzen der thermoplastischen Struktur an einer ersten Station der Rotationsgießmaschine (50); undEinspritzen der IMC-Schicht (16) an einer zweiten Station, wobei die Rotationsgießmaschine (50) die thermoplastische Struktur von der ersten Station zur zweiten Station bewegt.

Description

  • EINLEITUNG
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden von Beleuchtungsanordnungen.
  • DE 10 2014 013 562 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines multifunktionalen Spritzgussteils mit Schaltungsträger und integriertem Steckverbinder. Ferner betrifft die Erfindung einen hinterspritzten Schaltungsträger mit integriertem Steckverbinder. Der Schaltungsträger umfasst eine Schaltungsträgerfolie mit Leiterbahnen und mit einem Zungenabschnitt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Schaltungsträger einschließlich des Zungenabschnitts, nach vorherigem Umformen, ggf. 3D-Umformen des Schaltungsträgers, zumindest in einem den Zungenabschnitt umfassenden Umgebungsbereich des Schaltungsträgers einstückig mit einem Spritzgusswerkstoff hinterspritzt. Es werden nacharbeitsfrei einstückige multifunktionale Spritzgussteile mit integriertem Folienschaltungsträger und mit vollwertigem Steckverbinder erhalten, die zudem ganz oder teilweise 2D- oder 3D-freigeformt sein können, sowie weitere Funktionalitäten wie beispielsweise Sensorik und/oder visuelle Anzeigefunktionen enthalten können.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines alternativen Verfahrens zum Herstellen eines Spritzgussteils mit einer Beleuchtungsanordnung.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
  • BESCHREIBUNG
  • Ein Verfahren zur Herstellung von Beleuchtungsanordnungen ist vorgesehen. Die Beleuchtungsanordnung umfasst eine flexible Lichtebene, ein thermoplastisches Gehäuse und eine IMC-Schicht (In-Mold-Coated). Die flexible Lichtebene hat ein flexibles Substrat, eine auf das flexible Substrat gedruckte Schaltung und eine Vielzahl von LEDs, die funktionsfähig an der gedruckten Schaltung befestigt sind und sich von dem flexiblen Substrat nach außen erstrecken. Das thermoplastische Gehäuse ist auf einer Seite der flexiblen Lichtebene, gegenüber der Vielzahl von LEDs, ausgebildet, und die IMC-Schicht ist gegenüber der flexiblen Lichtebene vom thermoplastischen Gehäuse ausgebildet. Die IMC-Schicht bedeckt und schützt die LEDs.
  • Das Formen der Beleuchtungsanordnungen kann beinhalten, dass die flexible Lichtebene in einem Formhohlraum platziert wird und die thermoplastische Struktur auf einer Seite der flexiblen Lichtebene in den Formhohlraum gespritzt wird. Die IMC-Schicht wird auf der von der thermoplastischen Struktur abgewandten Seite der flexiblen Lichtebene eingespritzt. Die flexible Lichtebene kann eine erste Form haben, wenn sie in den Formhohlraum eingelegt wird, so dass das Einspritzen der thermoplastischen Struktur in den Formhohlraum die Form der flexiblen Lichtebene in eine zweite Form ändert, die sich von der ersten Form unterscheidet. Bezugsmerkmale der flexiblen Lichtebene sind innerhalb des Formhohlraums ausgerichtet, so dass Teile der thermoplastischen Struktur relativ zu den Bezugsmerkmalen ausgerichtet sind.
  • In einigen Konfigurationen enthält der Formhohlraum eine bewegliche Wand. Das Einspritzen der thermoplastischen Struktur erfolgt, während sich die bewegliche Wand in einer ersten Position befindet, so dass die flexible Lichtebene an die bewegliche Wand angrenzt, und das Einspritzen der IMC-Schicht erfolgt, während sich die bewegliche Wand in einer zweiten Position befindet, so dass die thermoplastische Struktur und die IMC-Schicht beide in denselben Formhohlraum eingespritzt werden.
  • In einigen Konfigurationen werden die leichten Anordnungen in einer Rotationsgießmaschine geformt. Das Einspritzen der thermoplastischen Struktur erfolgt an einer ersten Station der Rotationsgießmaschine; das Einspritzen der IMC-Schicht erfolgt an einer zweiten Station. Daher bewegt die Rotationsgießmaschine die thermoplastische Struktur von der ersten Station zur zweiten Station.
  • In einigen Konfigurationen wird die flexible Lichtebene thermisch geformt, bevor sie in den Formhohlraum eingelegt wird. Die IMC-Schicht kann aus einem der Materialien Urethan, Silikon oder PMMA und das flexible Substrat aus einem der Materialien Polyamid oder PEEK gebildet werden.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Modi zur Ausführung der Offenbarung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Seitenansicht einer LED-Beleuchtungsanordnung.
    • 2 ist eine schematische isometrische Ansicht eines Segments einer flexiblen LED-Lichtebene.
    • 3A ist ein schematisches Diagramm, das einen ersten Abschnitt, eine Bewegung oder einen Schritt der Bildung einer LED-Beleuchtungsanordnung, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zeigt.
    • 3B ist ein schematisches Diagramm, das einen zweiten Abschnitt, eine Bewegung oder einen Schritt zur Bildung einer LED-Beleuchtungsanordnung, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zeigt.
    • 3C ist ein schematisches Diagramm, das einen dritten Abschnitt, eine Bewegung oder einen Schritt zur Bildung einer LED-Beleuchtungsanordnung, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Referenznummern auf ähnliche Komponenten, wo immer dies möglich ist. 1 zeigt schematisch eine Beleuchtungsanordnung 10, die zur Veranschaulichung ihrer inneren Komponenten im Allgemeinen als Seitenansicht oder als Ansicht mit Ebenenschnitt dargestellt ist.
  • Wie in 1 zu sehen, hat die Beleuchtungsanordnung eine Lichtebene 12, ein thermoplastisches Gehäuse 14 oder eine thermoplastische Struktur auf einer Seite der Lichtebene 12 und eine IMC (In-Mold-Coating)-Schicht 16 auf der anderen Seite der Lichtebene 12. Das thermoplastische Gehäuse 14 ist auf einer ersten Seite der Lichtebene 12 ausgebildet und daran befestigt, und die IMC-Schicht 16 ist auf einer zweiten Seite der Lichtebene 12, die dem thermoplastischen Gehäuse 14 gegenüberliegt, ausgebildet und daran befestigt.
  • Die Beleuchtungsanordnung 10 kann an Fahrzeugen oder zur Displaybeleuchtung an anderen Strukturen verwendet werden. Bei der Verwendung für Fahrzeuge kann die Beleuchtungsanordnung 10 z. B. und ohne Einschränkung als Innen- oder Außenbeleuchtung verwendet werden und kann für die Anzeige- oder Kommunikationsbeleuchtung, z. B. Laufschrift oder Bilder, oder für die Hauptbeleuchtung, z. B. Scheinwerfer, Bremsleuchten oder Signalanzeigen, verwendet werden. Wie hier beschrieben, stellt die Lichtebene 12 die Strukturelemente bereit, die das Licht erzeugen oder abgeben.
  • Das thermoplastische Gehäuse 14 kann als B-Seite der Beleuchtungsanordnung 10 bezeichnet werden und enthält Strukturelemente und Merkmale zur Ausrichtung der Beleuchtungsanordnung 10 relativ zum Fahrzeug. Das thermoplastische Gehäuse 14 wird im Allgemeinen durch Spritzgießen geformt. Wie in 1 dargestellt, sind in dem thermoplastischen Gehäuse 14 eine Vielzahl von Befestigungselementen 20 ausgebildet. Das thermoplastische Gehäuse 14 kann z. B. und ohne Einschränkung aus zahlreichen Arten von Thermoplasten, anderen harten Kunststoffen oder Kombinationen davon gebildet werden.
  • Beachten Sie, dass das thermoplastische Gehäuse 14 sehr schematisch dargestellt ist. In vielen Konfigurationen würde das thermoplastische Gehäuse 14 strukturelle Rippen und andere Merkmale enthalten, die das Gesamtgewicht des thermoplastischen Gehäuses 14 reduzieren und gleichzeitig genügend Festigkeit und Struktur bieten, um die Beleuchtungsanordnung 10 relativ zu den Befestigungselementen 20 und den Strukturen, an denen die Beleuchtungsanordnung 10 befestigt ist, zu stützen.
  • Die hier gezeigten Zeichnungen und Abbildungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen nur zu Lehrzwecken. Alle spezifischen oder relativen Abmessungen, die in den Zeichnungen gezeigt werden, sind nicht als einschränkend zu verstehen. Zum Beispiel kann die in 1 und anderen Figuren dargestellte IMC-Schicht 16 zur Veranschaulichung überdimensioniert sein.
  • Die IMC-Schicht 16 kann als A-Seite der Beleuchtungsanordnung 10 bezeichnet werden und umfasst ästhetische Merkmale und Funktionen. Die IMC-Schicht 16 schützt außerdem die Lichtebene 12 vor Lichtschäden (z. B. durch ultraviolettes Licht), Korrosion und Kratzern. Die IMC-Schicht 16 kann z. B. und ohne Einschränkung aus Urethan, Silikon, Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Kombinationen davon gebildet werden.
  • Die Kombination aus der flexiblen Lichtebene 12, dem gespritzten thermoplastischen Gehäuse 14 und der schützenden IMC-Schicht 16 ermöglicht es der Beleuchtungsanordnung 10, eine komplexe A-Seite zu haben und dennoch mit Standardmitteln herstellbar und an Fahrzeugen zu befestigen zu sein. Die Herstellung der Beleuchtungsanordnung 10 wird im Folgenden näher erläutert, insbesondere unter Bezugnahme auf 3A-C. Beachten Sie, dass die Beleuchtungsanordnung 10 in der Lage ist, mit mehreren Kurven geformt zu werden, einschließlich Kurven mit kleinem Radius (kleiner als 10 Millimeter) und mehrere Kurven oder Elemente in unmittelbarer Nähe.
  • Jeder Hinweis auf Fahrzeuge kann stellvertretend für jede rollende Plattform stehen, einschließlich, ohne Einschränkung: Motorräder, Traktoren, Busse, Wohnmobile, Wohnwagen und Panzer. Darüber hinaus können die hier beschriebenen Komponenten auch in einer Vielzahl anderer Branchen und Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Luft- und Raumfahrtanwendungen, Konsumgüter, Industrie- und Baumaschinen, landwirtschaftliche Geräte, Schwermaschinen oder Displaybeleuchtung.
  • Obwohl die Offenbarung in Bezug auf bestimmte Anwendungen oder Branchen dargestellt werden kann, wird der Fachmann die breitere Anwendbarkeit der Offenbarung erkennen. Der Fachmann erkennt, dass Begriffe wie „oben“, „unten“, „nach oben“, „nach unten“ usw. nur zur Beschreibung der Figuren verwendet werden. Unter Bezugnahme auf 2 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 ist eine schematische isometrische Ansicht eines Teils der Lichtebene 12 dargestellt, die Teil der Beleuchtungsanordnung 10 sein kann. Die Lichtebene 12 ist im Allgemeinen aus einem flexiblen Substrat 22, einer gedruckten Schaltung 24 und einer Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) 26 gebildet.
  • Das flexible Substrat 22 kann z. B. und ohne Einschränkung aus Polyamid oder PEEK gebildet werden. Die gedruckte Schaltung 24 ist auf das flexible Substrat 22 gedruckt, und die LEDs 26 sind funktionsfähig an der gedruckten Schaltung 24 befestigt, so dass die gedruckte Schaltung 24 die LEDs 26 mit Strom versorgt und somit steuert. Die LEDs 26 können z. B. mit leitfähigen Klebstoffen oder Lötmitteln an der gedruckten Schaltung 24 befestigt werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Beachten Sie, dass die gedruckte Schaltung 24 nicht im Detail dargestellt ist und dass zusätzliche Drähte, die aus leitenden oder dielektrischen Farbspuren gebildet sind, zusätzlich zu Maskierungs- oder nicht leitenden Spuren, auf das flexible Substrat 22 gedruckt sein können.
  • In vielen Konfigurationen erstrecken sich die LEDs 26 von dem flexiblen Substrat 22 nach außen, wie am besten in 1 dargestellt, obwohl die Figuren nicht maßstabsgetreu sind. In der dargestellten Konfiguration erstrecken sich die LEDs 26 gegenüber dem thermoplastischen Gehäuse 14, so dass das thermoplastische Gehäuse 14 auf die den LEDs 26 gegenüberliegende Seite der Lichtebene 12 gespritzt und daran befestigt ist.
  • Erfahrene Handwerker werden zahlreiche Techniken zur Bildung der flexiblen Lichtebene 12 erkennen. Zum Beispiel, und ohne Einschränkung, kann die gedruckte Schaltung 24 auf das flexible Substrat 22 über Direktdruck oder 3D-Drucktechniken aufgebracht werden. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, kann sich die gedruckte Schaltung 24 von dem flexiblen Substrat 22 nach außen erstrecken.
  • Additive Fertigungsverfahren können verwendet werden, um leitfähige Tinte oder Paste auf das flexible Substrat 22 aufzubringen. Beispielsweise und ohne Einschränkung können abwechselnde Schichten aus leitenden und nicht leitenden Materialien (Maskierung oder Durchkontaktierung) auf das flexible Substrat 22 gedruckt werden, so dass ein dreidimensionales Schaltungslayout für die gedruckte Schaltung 24 entsteht.
  • Die LEDs 26 können z. B. mit Klebstoffen oder leitfähigen Pasten an der gedruckten Schaltung 24 befestigt werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Zusätzlich kann die gedruckte Schaltung 24 auf dem flexiblen Substrat 22 durch Abtragsprozesse, wie z. B. Ätzen oder andere Mikrobearbeitungsprozesse, gebildet werden. Die IMC-Schicht 16 wird gegenüber der Lichtebene 12 aus dem thermoplastischen Gehäuse 14 gespritzt, so dass sie die sich vom flexiblen Substrat 22 und der gedruckten Schaltung 24 weg erstreckenden LEDs 26 abdeckt.
  • Anschlüsse zur Steuerung und Bedienung der Beleuchtungsanordnung 10 sind in den Figuren nicht dargestellt. Die Lichtebene 12 kann jedoch z. B. und ohne Einschränkung Kabelbäume oder Anschlüsse aufweisen, die sich von ihr aus erstrecken. Ein geeignetes Steuersystem oder eine Steuerstruktur kann für den Betrieb der Beleuchtungsanordnung 10 operativ an der Lichtebene 12 angebracht werden. In einigen Konfigurationen können die Anschlüsse oder Stecker, die mit der Lichtebene 12 verbunden sind, in das thermoplastische Gehäuse 14 eingearbeitet werden - entweder während der Herstellung oder durch Nachbearbeitung.
  • In vielen Ausführungsformen der Beleuchtungsanordnung 10 nach Anspruch 1 kann das flexible Substrat 22 der Leuchtschicht 12 transparent sein. Wenn also die IMC-Schicht 16 ebenfalls transparent ist, ist das thermoplastische Gehäuse 14 durch die IMC-Schicht 16 und das flexible Substrat 22 hindurch sichtbar. Das thermoplastische Gehäuse 14 kann daher für die Ästhetik der gesamten Beleuchtungsanordnung 10 sorgen, indem seine Färbung oder Merkmale auf der A-Seite der Beleuchtungsanordnung 10 durchscheinen. Zusätzlich ist zu beachten, dass dort, wo sich die LEDs 26 im Wesentlichen von den flexiblen Substraten 22 nach außen erstrecken, die verlängerten LEDs 26 durch die IMC-Schicht 16 hindurch sichtbar sind, was der Beleuchtungsanordnung 10 interessante ästhetische Merkmale verleihen kann.
  • Wie hier beschrieben, kann die Beleuchtungsanordnung 10 durch Einspritzgießen des thermoplastischen Gehäuses 14 um die Lichtebene 12 herum gebildet werden. Daher kann eine Vielzahl von Bezugsmerkmalen 28 auf dem flexiblen Substrat 22 der Lichtebene 12 gebildet werden, wie in 2 dargestellt. Diese Bezugsmerkmale 28 können die Lichtebene 12 innerhalb der Spritzgießvorrichtung relativ zu den Befestigungselementen 20 des thermoplastischen Gehäuses 14 ausrichten. Die Bezugsmerkmale 28 sind in 2 als Löcher oder Schlitze dargestellt, aber erfahrene Fachleute werden mehrere Arten von Bezugsmerkmalen 28 erkennen, die zur Ausrichtung der Lichtebene 12 verwendet werden können.
  • Unter Bezugnahme auf die 3A, 3B und 3C und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-2 sind Strukturen, Mechanismen und Verfahren zur Herstellung von Beleuchtungsanordnungen, wie die in 1 schematisch dargestellte Beleuchtungsanordnung 10, dargestellt. Jede der 3A, 3B und 3C zeigt schematisch verschiedene Bewegungen, Abschnitte, Konfigurationen oder Variationen einer Spritzgießvorrichtung 50. Beispielsweise und ohne Einschränkung kann die Spritzgießvorrichtung 50 ein rotierendes Einspritzsystem, ein bewegliches Kavitätensystem oder ein Pick-and-Place-Gießsystem sein.
  • Wie in 3A dargestellt, kann das Formen der Beleuchtungsanordnung 10 das Einbringen der flexiblen Lichtebene 12 in einen Formhohlraum 52 umfassen, der im Allgemeinen durch eine erste Platte 54 und eine zweite Platte 56 definiert ist. Sowohl die erste Platte 54 als auch die zweite Platte 56 können relativ zueinander und zum Formhohlraum 52 beweglich oder fest sein.
  • In 3A ist die flexible Lichtebene 12 mit einer Form dargestellt, die teilweise der Form einer der Wände, die als lichtseitige Wand 58 bezeichnet werden kann, des Formhohlraums 52 ähnelt. In einigen Konfigurationen kann die flexible Lichtebene 12 jedoch im Wesentlichen flach oder ungeformt sein, wenn sie in den Formhohlraum 52 eingelegt wird. Alternativ kann die flexible Lichtebene 12 vor dem Einlegen in den Formhohlraum 52 im Wesentlichen in ihre endgültige Form vorgeformt oder vorgeformt werden, z. B. durch Thermoformung.
  • Falls vorhanden, können die Bezugsmerkmale 28 (in 3A-C nicht dargestellt) verwendet werden, um die flexible Lichtebene 12 innerhalb des Formhohlraums 52 auszurichten. Die gedruckte Schaltung 24 kann auch so geformt sein, dass sie Platz für die Bezugsmerkmale 28 bietet.
  • Wie in 3B schematisch dargestellt, wird das thermoplastische Gehäuse 14 durch eine Vielzahl von Angüssen 60 in den Formhohlraum 52 eingespritzt. Daher wird das thermoplastische Gehäuse 14 auf einer Seite der flexiblen Lichtebene 12 geformt und an dieser befestigt. Während des Einspritzvorgangs passt sich die flexible Lichtebene 12 an die Form eines Teils des Formhohlraums 52 an, z. B. an die lichtseitige Wand 58. Die Ausrichtung der flexiblen Lichtebene 12 gegenüber dem thermoplastischen Gehäuse 14 erfolgt entweder über die Bezugsmerkmale 28 oder die Innenform des Formhohlraums 52.
  • Das Einspritzen des thermoplastischen Gehäuses 14 bildet im Allgemeinen die B-Seiten-Struktur der Beleuchtungsanordnung 10. Das thermoplastische Gehäuse 14 ist in 3B schraffiert dargestellt, um den eingespritzten Teil schematisch zu verdeutlichen. Beachten Sie, dass die Spritzgießvorrichtung 50 den Druck der eingespritzten Materialien steuern kann, um eine Beschädigung der Lichtebene 12 zu verhindern. Die Befestigungselemente 20 (in 3A-C nicht dargestellt) können auch während des Einspritzens des thermoplastischen Gehäuses 14 oder während der Nachbearbeitung nach dem Einspritzvorgang gebildet werden. Der Einspritzvorgang drückt die flexible Lichtebene 12 gegen den Formhohlraum 52.
  • Beachten Sie, dass aufgrund der Tatsache, dass die gedruckte Schaltung 24 auf das flexible Substrat 22 gedruckt wird, eine gewisse Modifikation des Layouts der gedruckten Schaltung 24, im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten seitlichen Raster, von Vorteil sein kann, wenn die flexible Lichtebene 12 wesentlich verformt werden soll. Während es sich bei den in den Figuren dargestellten Formen im Allgemeinen um Kurven mit größerem Radius handelt, kann die flexible Lichtebene 12 in komplexe Formen gebogen werden, die Kurven mit kleinem Radius und/oder in unmittelbarer Nähe zueinander liegende Merkmale aufweisen. Daher werden erfahrene Handwerker erkennen, dass die Form der gedruckten Schaltung 24 und die Bahnen der einzelnen Verbindungen, die die gedruckte Schaltung 24 bilden, mit Blick auf die endgültige Form der flexiblen Lichtebene 12 entworfen werden können, um die Kontrolle über die einzelnen LEDs 26 zu behalten.
  • Wie in 3C schematisch dargestellt, wird die IMC-Schicht 16 in den Formhohlraum 52 auf die dem thermoplastischen Gehäuse 14 gegenüberliegende Seite der flexiblen Lichtebene 12 eingespritzt. Die IMC-Schicht 16 wird über einen IMC-Injektor 62 eingespritzt und beschichtet die flexible Lichtebene 12, während sie sich noch in der Spritzgießvorrichtung 50 befindet. Dieser Vorgang bildet im Allgemeinen die A-seitige ästhetische und schützende Schicht der Beleuchtungsanordnung 10. Die IMC-Schicht 16 ist in 3C schraffiert dargestellt, um den eingespritzten Teil schematisch zu verdeutlichen.
  • Die in den 3A-C schematisch dargestellte Spritzgießvorrichtung 50 kann mehrere verschiedene Gießsysteme oder Strukturen darstellen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Rotationseinspritzsysteme, Systeme mit beweglicher Kavität oder Pick-and-Place-Systeme. In einigen Konfigurationen kann der Formhohlraum 52 eine bewegliche Wand 64 enthalten oder teilweise durch diese definiert sein, wie in den 3B und 3C dargestellt. Bei solchen beweglichen Hohlraumsystemen kann die bewegliche Wand 64 die gesamte oder einen Teil der lichtseitigen Wand 58 bilden.
  • Die Spritzgießvorrichtung 50 kann die bewegliche Wand 64 zwischen mindestens einer ersten Position und einer zweiten Position verschieben. Die erste Position der beweglichen Wand 64 ist in 3B dargestellt und die zweite Position der beweglichen Wand 64 ist in 3C dargestellt. In der zweiten Position hat sich die bewegliche Wand 64 nach unten bewegt, bezogen auf die Ansicht von 3B und 3C.
  • Das thermoplastische Gehäuse 14 wird eingespritzt, während sich die bewegliche Wand 64 in der ersten Position befindet, und das Einspritzen des thermoplastischen Gehäuses 14 drückt die flexible Lichtebene 12 gegen die bewegliche Wand 64, wie in 3B dargestellt. Die Spritzgießvorrichtung 50 kann dann die bewegliche Wand 64 nach außen (nach unten, wie in 3C gezeigt) schieben, um Platz für die IMC-Schicht 16 zu schaffen. Die IMC-Schicht 16 wird eingespritzt, während sich die bewegliche Wand 64 in der zweiten Position befindet, so dass das thermoplastische Gehäuse 14 und die IMC-Schicht 16 bei Systemen mit beweglicher Kavität beide in denselben Formhohlraum 52 eingespritzt werden.
  • Der durch die bewegliche Wand 64 geschaffene zusätzliche Raum ermöglicht es der IMC-Schicht 16, die LEDs 26 abzudecken, die beim Einspritzen des thermoplastischen Gehäuses 14 gegen den Formhohlraum 52 gedrückt wurden. Die IMC-Schicht 16 bedeckt und schützt auch die A-Seitenflächen der gedruckten Schaltung 24 und/oder des flexiblen Substrats 22.
  • In anderen Konfigurationen kann die Spritzgießvorrichtung 50 Teil einer Rotationsgießmaschine sein, so dass jede der Ansichten von 3A, 3B und 3C Stufen oder Stationen des Rotationsgießprozesses darstellt. Die flexible Lichtebene 12 kann an der gleichen Station wie das Einspritzen des thermoplastischen Gehäuses 14 in den Formhohlraum 52 eingelegt werden, oder sie kann an einer früheren Station in den Formhohlraum 52 eingelegt werden.
  • Das thermoplastische Gehäuse 14 kann an einer ersten Station der Rotationsgießmaschine gespritzt werden, und die IMC-Schicht 16 kann an einer zweiten Station gespritzt werden, so dass die Rotationsgießmaschine das thermoplastische Gehäuse 14 von der ersten Station zur zweiten Station bewegt. Die Bewegung des thermoplastischen Gehäuses 14 kann je nach Konfiguration der Rotationsspritzgießvorrichtung 50 nach zumindest teilweiser Abkühlung oder Verfestigung des thermoplastischen Gehäuses 14 erfolgen.
  • Beispielsweise und ohne Einschränkung können sich Teile der ersten Platte 54 mit dem thermoplastischen Gehäuse 14 von der ersten Station zur zweiten Station bewegen. Die zweite Station würde zusätzlichen Raum im Formhohlraum 52 für das Einspritzen der IMC-Schicht 16 bieten (wie im Vergleich zwischen 3B und 3C dargestellt). Beachten Sie, dass die Größe und Form der ersten Platte 54 und der zweiten Platte 56, zusätzlich zum Rest der Spritzgießvorrichtung 50, nur beschreibende Darstellungen sind und möglicherweise nicht repräsentativ für die Strukturen eines Rotationsgießsystems sind.
  • In einer anderen Konfiguration, die in gewisser Weise der Rotationsgießmaschine entspricht, kann die Spritzgießvorrichtung 50 Teil eines Pick-and-Place-Systems sein. Zum Beispiel kann die flexible Lichtebene 12 in den Formhohlraum 52 eingelegt und das thermoplastische Gehäuse 14 auf seine B-Seite gespritzt werden, wie in 3B gezeigt. Die flexible Lichtebene 12 und das thermoplastische Gehäuse 14 würden dann jedoch aus dem Formhohlraum 52 entnommen und in einen zweiten Hohlraum bewegt werden - einen, der Platz für die IMC-Schicht 16 bietet. Die Bewegung kann durch einen menschlichen Bediener oder einen Roboter erfolgen.
  • Dann wird, ähnlich wie in der Ansicht von 3C, in der zweiten Kavität die IMC-Schicht 16 über die A-Seite der flexiblen Lichtebene 12 und das thermoplastische Gehäuse 14 gespritzt. Im Vergleich zu beweglichen Werkzeugen oder Rotationssystemen kann das Pick-and-Place-System arbeitsintensiver sein, aber geringere Einrichtungskosten haben.
  • Auch hier ist zu beachten, dass einige Konfigurationen komplexe Formen auf der A-Seite der Beleuchtungsanordnung 10 haben können. Daher kann die flexible Lichtebene 12 vor dem Einsetzen in den Formhohlraum 52 oder als erster Schritt innerhalb der Spritzgießvorrichtung 50 vor dem Einspritzen des thermoplastischen Gehäuses 14 thermisch verformt werden. Dies kann ein vollständiger oder teilweiser Thermoformungsschritt sein, so dass die flexible Lichtebene 12 im Wesentlichen zu ihrer endgültigen Form geformt werden kann oder teilweise geformt werden kann, damit die endgültige Formgebung während des Einspritzens des thermoplastischen Gehäuses 14 erfolgen kann.
  • Zum Beispiel kann die Form der in 3A gezeigten flexiblen Lichtebene 12 von einer allgemein flachen Form in die gezeigte Form thermogeformt worden sein. Daher entspricht die flexible Lichtebene 12 teilweise der Form der lichtseitigen Wand 58 und ist besser in der Lage, sich der Form dieses Abschnitts des Formhohlraums 52 als Ergebnis des Thermoformens anzupassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Beleuchtungsanordnung
    12
    Lichtebene
    14
    thermoplastisches Gehäuse
    16
    IMC-Schicht
    20
    Befestigungselement
    22
    flexibles Substrat
    24
    gedruckte Schaltung
    26
    LED
    28
    Bezugsmerkmal
    50
    Spritzgießvorrichtung
    52
    Formhohlraum
    54
    erste Platte
    56
    zweite Platte
    58
    lichtseitige Wand
    60
    Anguss
    62
    IMC-Injektor
    64
    bewegliche Wand

Claims (6)

  1. Verfahren zum Bilden von Beleuchtungsanordnungen (10), umfassend: Platzieren einer flexiblen Lichtebene (12) innerhalb eines Formhohlraums (52); Einspritzen einer thermoplastischen Struktur in den Formhohlraum (52) auf einer Seite der flexiblen Lichtebene (12), wobei sich die flexible Lichtebene (12) einer Form eines Abschnitts des Formhohlraums (52) anpasst; und Einspritzen einer IMC-Schicht (16) auf die der thermoplastischen Struktur gegenüberliegende Seite der flexiblen Lichtebene (12), wobei die flexible Lichtebene (12) umfasst: ein flexibles Substrat (22); eine gedruckte Schaltung (24), die auf einer Seite des flexiblen Substrats (22) ausgebildet ist; und eine Vielzahl von LEDs (26), die funktionsfähig an der gedruckten Schaltung (24) angebracht sind und sich von dem flexiblen Substrat (22) gegenüber der thermoplastischen Struktur erstrecken und von der IMC-Schicht (16) bedeckt sind, Ausrichten einer Vielzahl von Bezugsmerkmalen (28), die auf der flexiblen Lichtebene (12) innerhalb des Formhohlraums (52) ausgebildet sind, so dass Teile der thermoplastischen Struktur relativ zu den Bezugsmerkmalen (28) ausgerichtet sind, wobei die Beleuchtungsanordnungen (10) in einer Rotationsgießmaschine (50) geformt werden, das Verfahren ferner umfassend: Einspritzen der thermoplastischen Struktur an einer ersten Station der Rotationsgießmaschine (50); und Einspritzen der IMC-Schicht (16) an einer zweiten Station, wobei die Rotationsgießmaschine (50) die thermoplastische Struktur von der ersten Station zur zweiten Station bewegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formhohlraum (52) eine bewegliche Wand (64) aufweist, und ferner umfassend: Einspritzen der thermoplastischen Struktur, während sich die bewegliche Wand (64) in einer ersten Position befindet, so dass die flexible Lichtebene (12) der beweglichen Wand (64) benachbart ist; und Einspritzen der IMC-Schicht (16), während sich die bewegliche Wand (64) in einer zweiten Position befindet, so dass die thermoplastische Struktur und die IMC-Schicht (16) beide in dieselbe Formkavität eingespritzt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Thermoformen der flexiblen Lichtebene (12) vor dem Einbringen der flexiblen Lichtebene (12) in den Formhohlraum (52).
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die IMC-Schicht (16) aus einem von Urethan, Silikon oder PMMA gebildet ist; und wobei das flexible Substrat (22) aus einem von Polyamid oder PEEK gebildet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die flexible Lichtebene (12) eine erste Form hat, wenn sie in den Formhohlraum (52) gelegt wird, und wobei das Einspritzen der thermoplastischen Struktur in den Formhohlraum (52) die Form der flexiblen Lichtebene (12) in eine zweite Form ändert, die sich von der ersten Form unterscheidet.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Thermoformen der flexiblen Lichtebene (12) in die erste Form, bevor die flexible Lichtebene (12) in den Formhohlraum (52) eingebracht wird.
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