WO2018189144A1 - Verfahren zur kennzeichnung einer lichtscheibe einer beleuchtungseinrichtung eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur kennzeichnung einer lichtscheibe einer beleuchtungseinrichtung eines fahrzeugs Download PDF

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WO2018189144A1
WO2018189144A1 PCT/EP2018/059102 EP2018059102W WO2018189144A1 WO 2018189144 A1 WO2018189144 A1 WO 2018189144A1 EP 2018059102 W EP2018059102 W EP 2018059102W WO 2018189144 A1 WO2018189144 A1 WO 2018189144A1
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plastic body
lens
laser radiation
interface
transparent
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PCT/EP2018/059102
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English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz-Michael Dirks
Andreas GROZ
Original Assignee
HELLA GmbH & Co. KGaA
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/267—Marking of plastic artifacts, e.g. with laser

Definitions

  • the present invention relates to a method ur marking a lens of a lighting device of a vehicle and a lens, which is provided with the method with a label, wherein the lens has a first plastic body transparent to laser radiation and a second laser radiation absorbing plastic body, wherein one of the plastic body is produced in a first injection molding step and the further plastic body is molded onto the first plastic body produced by means of a further injection molding step.
  • more and more lenses are made of at least two or more Colourör- pem, which are formed from different plastics.
  • a first transparent plastic body is produced by injection molding, which forms the actual translucent disc, and to this transparent plastic body, for example, a black frame is molded.
  • joining steps can be avoided since, when a second plastic body is sprayed onto a plastic body first produced, a joining connection is already produced at an interface.
  • the lens provides the opportunity to record the marking of the illumination device, so that methods have been developed with which a lens can be identified.
  • the marking has a type test mark, which is still visible from the outside of the lighting device for a viewer, even if the lighting device is installed in the vehicle.
  • DE 103 50 266 A1 discloses a method for identifying a lens of a lighting device of a vehicle, with which at least one scattering element is introduced into the lens inside, but which leaves the structure of the surface of the lens unchanged.
  • the scattering element is engraved, for example, with a laser in the inner material of the lens so that, for example, logos, logos or the like in the continuum of the plastic material of the lens are introduced, which are clearly visible from the outside.
  • Such engravings disadvantageously induce stresses in the material of the lens due to radiation dissipation, which in the case of light disks of amorphous materials such as polycarbonate or PMMA can lead to stress cracks under media contact.
  • engraving is usually carried out before an annealing process, so that the stresses can be reduced by the subsequent annealing process. If the subsequent annealing for technical or logistical reasons not possible or not so easy, the marking must be done on annealed lenses, which would have a second annealing process result. Consequently, it is desirable to provide an internal marking of a lens which, however, does not necessarily require a further annealing process after engraving the label for stress reduction.
  • the transparent regions of the illumination device that is, for example, the lens or the transparent coverslip of a rear light, generally the light exit region, remain free of labels or the like.
  • markings should generally be hidden and inconspicuously applied, but which should nevertheless be visible from the outside of the illumination device.
  • the object of the invention is the development of a method for identifying a lens of a lighting device of a vehicle, with which the above-mentioned disadvantages can be overcome.
  • a method for the identification of a lens should be developed so that a subsequent annealing process after marking is no longer necessary, and unwanted stress cracks in connection with crack-forming media due to the marking should be avoided.
  • the inventive method provides at least the following steps: irradiation of the lens from the transparent plastic body and from the absorbent plastic body with a moving laser beam from the side of the transparent plastic body, absorption of the laser radiation to an interface between the first plastic body and the second plastic body and generating local defects in the transparent plastic body, with the defects adjacent to the interface.
  • the core idea of the invention is the utilization of the interface between the two plastic bodies on which the marking is produced.
  • the changes produced in the material of the transparent plastic body are formed close to the border or adjacent to the interface between the plastic bodies in such a way that stresses in the solid material of the transparent plastic body are avoided, which could damage a part of the plastic body.
  • the marking occurs in some way in the interface, which ensures that no damaging voltages are generated.
  • the marking of the lens according to the invention is thus possible, in particular in so-called sking-molded lenses, which are formed from a first transparent plastic body and a second absorbent plastic body.
  • the inventive method is particularly advantageous when the defects are produced in the transparent plastic body by means of microcracks, which are formed in the material of the transparent plastic body by the heat transfer from the absorbent to the transparent plastic body, wherein the local position of the microcracks by means of a planar on the interface generated movement of the laser beam is determined. It is particularly advantageous if the laser beam is deflected by means of a scanner, wherein the deflection takes place in such a way that the desired marking is produced in the lens, for example a lettering, a logo, a graphic, a code or the like.
  • the method is carried out particularly advantageously, in particular, when the laser beam is focused at the interface, whereby at least slight defocusing at or above the interface can lead to the desired result.
  • the focusing of the laser beam should, however, be such that the radiation intensity is maximum in the plane of the interface as far as possible.
  • the generation of the microcracks can also be generated by means of a multiple crossing of the boundary surface with the laser beam, and / or wherein the laser beam can be moved without a mirror scanner by means of a handling system over the interface or the composite of the plastic bodies is moved under a stationary laser beam.
  • the microcracks are formed as shell-like flakes in the material of the transparent plastic body close to the absorbing plastic. formed by.
  • the flakes affect thereby cracks in the material of the transparent plastic body, which lead to the refraction or reflection of incoming light, whereby the desired effect of the marking arises.
  • the method is particularly advantageously carried out when the laser radiation is operated at a pulse frequency of 1 kHz to 40 kHz, and / or wherein the movement speed of the laser beam above the interface with 100mm / s to
  • the laser radiation is operated with a pulse duration of 1 ns to 500 ns. It has also proved to be advantageous if the laser radiation is operated with an average power of 1 W to 50 W and / or with a pulse peak power of 10 kW to 500 kW. It is also advantageous if the laser radiation is operated at a wavelength of 200 nm to 1,600 nm and / or in particular 1064 nm.
  • the invention is further directed to a lens of a lighting device of a vehicle, which is produced by a method for identifying a lens of a lighting device comprising at least the following steps: irradiating the lens with a moving laser beam from the side of a transparent plastic body, absorption of the laser radiation at an interface between the first plastic body and the second plastic body and creating local defects in the transparent plastic body, the defects being adjacent to the interface.
  • the lens is thus produced in particular by a method according to claim 1.
  • the lens is also characterized by the fact that the material of the transparent plastic body has defects that adjoin the interface. With further advantage, the defects are formed by microcracks in the material of the transparent plastic body.
  • FIGS. shows: 1 shows a schematic overall view of the arrangement for carrying out the method for identifying a lens of a lighting device,
  • Fig. 2 is a cross-sectional view in the region of the interface between a transparent plastic body and an absorbent plastic body and
  • FIG. 3 shows a sequence of method steps for carrying out the method according to the invention.
  • the lens 1 shows a schematic view of a lens 1 of a lighting device of a vehicle, wherein the lens 1 has a first plastic body transparent to laser radiation 10 and a second laser radiation absorbing plastic body 1 1.
  • the two plastic bodies 10 and 11 have a common interface 13.
  • the absorbent plastic body 1 1 is first produced by injection molding, wherein this plastic body 1 1 then forms, for example, a window frame with a contact surface.
  • the plastic body transparent to the laser radiation 10 is molded onto the window frame to form the translucent pane, the injection molding taking place over the contact area, so that the light pane 1 is produced in the skin molding.
  • the material of the transparent plastic body 10 overflows the adjacent flat side of the absorbent plastic body 1 1, so that between the two plastic bodies 10 and 1 1 the interface 13 is required. This creates adhesions of the two plastic body 10 and 1 1 to each other, without a gap, a gap or an adhesive joint between the plastic bodies 10, 1 1 prevail.
  • a laser radiation 12 is shown, which is moved along the exemplary cell-shaped local defects 14 over the interface 13, for example by means of a scanner.
  • the local defects will be 14 formed by microcracks 15, which can assume various configurations, as shown by way of example in the following Figure 2.
  • Figure 2 shows a cross-sectional view through the lens 1, which is formed by the transparent plastic body 10 and the absorbent plastic body 1 first In the region of the interface 13, a plurality of local defects 14 are shown by way of example, which have different shapes of microcracks 15. If the laser radiation 12 passes through the transparent plastic body 10 according to FIG. 1, and if the laser radiation 12 is focused approximately at the interface 13, then a very local heating of the absorbent plastic body 11 occurs near or at the interface 13. The heat generated is transferred in the transparent plastic body 10 and generates in this the micro-cracks 15th
  • the micro-crack 15 has a shell-like flaking, through which a volume fraction of the material of the transparent plastic body 10 is released by a crack from the continuum of the remaining plastic body 10.
  • the micro-crack 15 can be configured only as a crack, without any alsklaffende Cavity arises.
  • microcracks 15 are formed in the shape in which they continue starting from the interface 13 into the material of the transparent plastic body 10.
  • the right-hand representation of the micro-cracks 15 shows a combination of the left-hand representation and the middle representation.
  • FIG. 3 shows a sequence of method steps for carrying out the method according to the invention.
  • the second plastic body 11 is initially provided, for example by means of an injection molding method.
  • the second plastic body 10 is overmolded with a first plastic body 1 1, the interface 13 being formed by the overmolding.
  • the provision and irradiation of the interface 13 with laser radiation 12 takes place.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe (1) einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs sowie eine Lichtscheibe (1), die mit dem Verfahren gekennzeichnet ist, wobei die Lichtscheibe (1) einen ersten für Laserstrahlung transparenten Kunststoffkörper (10) und einen zweiten eine Laserstrahlung absorbierenden Kunststoffkörper (11) aufweist, wobei einer der Kunststoffkörper (10, 11) in einem ersten Spritzgussschritt hergestellt wird und der weitere Kunststoffkörper (10, 11) an den zuerst hergestellten Kunststoffkörper (10) mittels eines weiteren Spritzgussschrittes angespritzt wird. Erfindungsgemäß erfolgt ein Bestrahlen der Lichtscheibe (1) mit einem bewegten Laserstrahl (12) von der Seite des transparenten Kunststoffkörpers (10) derart, dass an einer Grenzfläche (13) zwischen dem ersten Kunststoffkörper (10) und dem zweiten Kunststoffkörper (11) die Laserstrahlung absorbiert wird, so dass lokale Defekte (14) im transparenten Kunststoffkörper (10) erzeugt werden, wobei die Defekte (14) an die Grenzfläche (13) angrenzen.

Description

Verfahren zur Kennzeichnung einer Uchtscheibe
einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren ur Kennzeichnung einer Lichtscheibe einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs sowie eine Lichtscheibe, die mit dem Verfahren mit einer Kennzeichnung versehen ist, wobei die Lichtscheibe einen ersten für Laserstrahlung transparenten Kunststoffkörper und einen zweiten eine Laserstrahlung absorbierenden Kunststoffkörper aufweist, wobei einer der Kunststoffkörper in einem ersten Spritzgussschritt hergestellt wird und der weitere Kunststoffkörper an den zuerst hergestellten Kunststoffkörper mittels eines weiteren Spritzgussschrittes angespritzt wird.
STAND DER TECHNIK
In letzter Zeit werden vermehrt Lichtscheiben aus wenigstens zwei oder mehr Teilkör- pem hergestellt, welche aus voneinander verschiedenen Kunststoffen gebildet sind. Beispielsweise wird ein erster transparenter Kunststoffkörper im Spritzguss hergestellt, der die eigentliche lichtdurchlässige Scheibe bildet, und an diesen transparenten Kunststoffkörper wird ein beispielsweise schwarzer Blendrahmen angespritzt.
Dadurch können Fügeschritte vermieden werden, da beim Anspritzen eines zweiten Kunststoffkörpers an einen zuerst hergestellten Kunststoffkörper bereits eine Fügeverbindung an einer Grenzfläche erzeugt wird.
In jüngerer Zeit werden vermehrt Kennzeichnungen von Beleuchtungseinrichtungen gefordert, die insbesondere von der Außenseite für einen Betrachter sichtbar sind, wenn die Beleuchtungseinrichtung in einem Fahrzeug eingebaut ist. Folglich bietet insbesondere die Lichtscheibe die Möglichkeit, die Kennzeichnung der Beleuchtungseinrichtung aufzunehmen, sodass Verfahren entwickelt wurden, mit denen eine Lichtscheibe gekennzeichnet werden kann. Hierzu besteht die gesetzliche Anforderung, dass die Kennzeichnung eine Typprüfkennzeichnung aufweist, die von der Außenseite der Beleuchtungseinrichtung für einen Betrachter auch dann noch sichtbar ist, wenn die Beleuchtungseinrichtung im Fahrzeug eingebaut ist.
ERSATZBLATT REGEL 26 Beispielsweise offenbart die DE 103 50 266 A1 ein Verfahren zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, mit dem in die Lichtscheibe innenseitig wenigstens ein Streuelement eingebracht wird, das jedoch die Struktur der Oberfläche der Lichtscheibe unverändert lässt. Hierfür wird das Streuelement beispielsweise mit einem Laser in das innenliegende Material der Lichtscheibe eingraviert, sodass beispielsweise Logos, Schriftzüge oder dergleichen im Kontinuum des Kunststoff materials der Lichtscheibe eingebracht sind, welche von außen gut sichtbar sind.
Ein ähnliches Verfahren offenbart die DE 10 2005 057 720 A1 , und im Inneren der Lichtscheibe wird eine Markierung erzeugt, die von der Außenseite der Abschlussscheibe mittels Lasertechnik eingebracht wird.
Durch solche Gravierungen werden im Material der Lichtscheibe nachteilhafterweise durch Strahlungsdissipation Spannungen induziert, welche bei Lichtscheiben aus amorphen Werkstoffen wie Polycarbonat oder PMMA zu Spannungsrissen unter Medienkontakt führen können. Um auftretende Spannungen zu reduzieren, erfolgt das Gravieren üblicherweise vor einem Temperprozess, sodass die Spannungen durch den anschließenden Temperprozess reduziert werden können. Ist das anschließende Tempern aus technischen oder logistischen Gründen nicht oder nicht so einfach möglich, so muss die Markierung an getemperten Lichtscheiben erfolgen, was einen zweiten Temperprozess zur Folge haben müsste. Folglich ist es wünschenswert, eine innenliegende Kennzeichnung einer Lichtscheibe zu schaffen, die jedoch zur Spannungsreduktion nicht zwingend einen weiteren Temperprozess nach dem Gravieren der Kennzeichnung erfordert.
Weiterhin besteht allgemein die Anforderung, dass die transparenten Bereiche der Beleuchtungseinrichtung, also beispielsweise die Lichtscheibe oder das transparente Deckglas einer Rückleuchte, allgemein also der Lichtaustrittsbereich, frei von Beschriftungen oder dergleichen bleibt. Infolgedessen sollen Kennzeichnungen im Allgemeinen versteckt und unauffällig angebracht werden, die aber dennoch von der Außenseite der Beleuchtungseinrichtung sichtbar sein sollen. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, mit dem die vorstehend genannten Nachteile überwunden werden können. Insbesondere soll ein Verfahren zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe so weitergebildet werden, bei dem ein anschließender Temperprozess nach der Kennzeichnung nicht mehr erforderlich ist, und wobei ungewollte Spannungsrisse in Zusammenhang mit rissbildenden Medien aufgrund der Kennzeichnung vermieden werden sollen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ausgehend von einer Lichtscheibe gemäß Anspruch 8 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht wenigstens die folgenden Schritte vor: Bestrahlen der Lichtscheibe aus dem transparenten Kunststoffkörper und aus dem absorbierenden Kunststoffkörper mit einem bewegten Laserstrahl von der Seite des transparenten Kunststoffkörpers, Absorption der Laserstrahlung an eine Grenzfläche zwischen dem ersten Kunststoffkörper und dem zweiten Kunststoffkörper und Erzeugen von lokalen Defekten im transparenten Kunststoffkörper, wobei die Defekte an die Grenzfläche angrenzen.
Kerngedanke der Erfindung ist die Ausnutzung der Grenzfläche zwischen den beiden Kunststoffkörpern, an der die Kennzeichnung hergestellt wird. Die erzeugten Veränderungen im Material des transparenten Kunststoffkörpers sind dabei so grenznah oder angrenzend an die Grenzfläche zwischen den Kunststoffkörpern ausgebildet, dass Spannungen in dem Vollmaterial des transparenten Kunststoffkörper vermieden werden, die einen Teil des Kunststoffkörpers schädigen könnten. Die Kennzeichnung erfolgt in gewisser Weise in der Grenzfläche, wodurch erreicht wird, dass keine schädigenden Spannungen erzeugt werden. Die erfindungsgemäße Kennzeichnung der Lichtscheibe ist damit insbesondere bei sogenannten skingemouldeten Lichtscheiben möglich, die aus einem ersten transparenten Kunststoffkörper und einem zweiten absorbierenden Kunststoffkörper ausgebildet sind. Damit wird eine subkutane Laserbeschriftung in der Grenzfläche zwischen der transparenten und nichttransparenten Komponente möglich, wobei die Kennzeichnung durch eine Strahlungsabsorption im absorbierenden Kunststoffkörper erfolgt und die Veränderung im Material des transparenten Kunststoffkörpers erzeugt wird, damit diese sichtbar werden. Auf diese Weise ist ein erneutes Tempern der gekennzeichneten Lichtscheibe nicht mehr erforderlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere dann vorteilhaft ausgeführt, wenn die Defekte im transparenten Kunststoffkörper mittels Mikrorissen erzeugt werden, die im Material des transparenten Kunststoffkörpers durch die Wärmeübertragung vom absorbierenden an den transparenten Kunststoffkörper gebildet werden, wobei die lokale Position der Mikrorisse mittels einer planar auf der Grenzfläche erzeugten Bewegung des Laserstrahls bestimmt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Laserstrahl mittels eines Scanners abgelenkt wird, wobei die Ablenkung derart erfolgt, dass die gewünschte Kennzeichnung in der Lichtscheibe entsteht, also beispielsweise eine Beschriftung, ein Logo, eine Grafik, ein Code oder dergleichen. Das Verfahren wird insbesondere dann mit besonderem Vorteil ausgeführt, wenn der Laserstrahl an der Grenzfläche fokussiert wird, wobei auch eine wenigstens leichte De- fokussierung an oder über der Grenzfläche zum gewünschten Ergebnis führen kann. Die Fokussierung des Laserstrahls sollte dabei jedoch so erfolgen, dass die Strahlungsintensität möglichst in der Ebene der Grenzfläche maximal ist.
Die Erzeugung der Mikrorisse kann auch mittels einem mehrfachen Überfahren der Grenzfläche mit dem Laserstrahl erzeugt werden, und/oder wobei der Laserstrahl auch ohne einen Spiegelscanner mittels einem Handhabungssystem über der Grenzfläche bewegt werden kann oder der Verbund aus den Kunststoffkörpern wird unter einem ruhenden Laserstrahl bewegt.
Mit weiterem Vorteil werden die Mikrorisse als muschelartige Abplatzungen im Material des transparenten Kunststoffkörpers grenznah zum absorbierenden Kunststoff kör- per gebildet. Die Abplatzungen betreffen dabei Risse im Material des transparenten Kunststoffkörpers, die zur Brechung oder Reflexion von eintreffendem Licht führen, wodurch der gewünschte Effekt der Kennzeichnung entsteht.
Das Verfahren wird insbesondere vorteilhaft ausgeführt, wenn die Laserstrahlung mit einer Pulsfrequenz von 1 kHz bis 40kHz betrieben wird, und/oder wobei die Bewegungsgeschwindigkeit des Laserstrahls über der Grenzfläche mit 100mm/s bis
5000mm/s erzeugt wird. Mit weiterem Vorteil wird die Laserstrahlung mit einer Pulsdauer von 1 ns bis 500ns betrieben. Auch hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Laserstrahlung mit einer mittleren Leistung von 1W bis 50W und/oder mit einer Pulsspitzenleistung von 10kW bis 500kW betrieben wird. Auch ist es von Vorteil, wenn die Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von 200nm bis 1 600nm und/oder insbesondere von 1064nm betrieben wird.
Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Lichtscheibe einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, das mit einem Verfahren zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe einer Beleuchtungseinrichtung hergestellt wird, das wenigstens die folgenden Schritte umfasst: Bestrahlen der Lichtscheibe mit einem bewegten Laserstrahl von der Seite eines transparenten Kunststoffkörpers, Absorption der Laserstrahlung an einer Grenzfläche zwischen dem ersten Kunststoffkörper und dem zweiten Kunststoffkörper und Erzeugen von lokalen Defekten im transparenten Kunststoffkörper, wobei die Defekte an die Grenzfläche angrenzen. Die Lichtscheibe ist damit insbesondere hergestellt mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 .
Die Lichtscheibe zeichnet sich überdies dadurch aus, dass das Material des transparenten Kunststoffkörpers Defekte aufweist, die an die Grenzfläche angrenzen. Mit weiterem Vorteil sind die Defekte mittels Mikrorissen im Material des transparenten Kunststoffkörpers gebildet.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der Anordnung zur Ausführung des Verfahrens zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe einer Beleuchtungseinrichtung,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht im Bereich der Grenzfläche zwischen einem transparenten Kunststoffkörper und einem absorbierenden Kunststoffkörper und
Fig. 3 eine Abfolge von Verfahrensschritten zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht eine Lichtscheibe 1 einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Lichtscheibe 1 einen ersten für Laserstrahlung transparenten Kunststoffkörper 10 und einen zweiten eine Laserstrahlung absorbierenden Kunststoffkörper 1 1 aufweist. Die beiden Kunststoffkörper 10 und 1 1 weisen eine gemeinsame Grenzfläche 13 auf. Beispielsweise wird zunächst der absorbierende Kunststoffkörper 1 1 im Spritzgussverfahren hergestellt, wobei dieser Kunststoffkörper 1 1 dann beispielsweise einen Blendrahmen mit einer Kontaktfläche bildet. Anschließend wird in einem weiteren Spritzgussschritt der für die Laserstrahlung transparente Kunststoffkörper 10 zur Bildung der lichtdurchlässigen Scheibe an den Blendrahmen angespritzt, wobei das Anspritzen über die Kontaktfläche flächig erfolgt, sodass die Lichtscheibe 1 im Skinmoulding erzeugt wird. Das Material des transparenten Kunststoffkörpers 10 überfließt dabei die angrenzende flächige Seite des absorbierenden Kunststoffkörpers 1 1 , sodass zwischen den beiden Kunststoffkörpern 10 und 1 1 die Grenzfläche 13 bentsteht. Dabei entstehen Anhaftungen der beiden Kunststoffkörper 10 und 1 1 aneinander, ohne dass eine Lücke, ein Spalt oder eine Klebefuge zwischen den Kunststoffkörpern 10, 1 1 vorherrschen würde.
In schematischer Weise ist eine Laserstrahlung 12 dargestellt, die entlang der beispielhaft zellenförmig dargestellten lokalen Defekte 14 über die Grenzfläche 13 bewegt wird, beispielsweise mittels eines Scanners. Die lokalen Defekte 14 werden durch Mikrorisse 15 gebildet, die verschiedene Ausgestaltungen annehmen können, wie in der nachfolgenden Figur 2 exemplarisch dargestellt.
Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht durch die Lichtscheibe 1 , die gebildet ist durch den transparenten Kunststoffkörper 10 und den absorbierenden Kunststoffkörper 1 1 . Im Bereich der Grenzfläche 13 sind mehrere lokale Defekte 14 exemplarisch gezeigt, die unterschiedliche Formen von Mikrorissen 15 aufweisen. Trifft die Laserstrahlung 12 gemäß Figur 1 durch den transparenten Kunststoffkörper 10 hindurch, und ist die Laserstrahlung 12 etwa auf der Grenzfläche 13 fokussiert, so erfolgt eine sehr lokale Erwärmung des absorbierenden Kunststoff körpers 1 1 nahe oder an der Grenzfläche 13. Die erzeugte Wärme geht über in den transparenten Kunststoffkörper 10 und erzeugt in diesem die Mikrorisse 15.
In der linksseitigen Darstellung weist der Mikroriss 15 eine muschelartige Abplatzung auf, durch die ein Volumenanteil des Materials des transparenten Kunststoffkörpers 10 durch einen Riss gelöst wird vom Kontinuum des übrigen Kunststoffkörpers 10. Der Mikroriss 15 kann dabei lediglich als Riss ausgestaltet sein, ohne dass eine aufklaffende Kavität entsteht.
In der mittleren Darstellung sind die Mikrorisse 15 in der Form ausgebildet, in der sich diese beginnend von der Grenzfläche 13 in das Material des transparenten Kunststoffkörpers 10 hinein fortsetzen.
Die rechte Darstellung der Mikrorisse 15 zeigt eine Kombination aus der linksseitigen Darstellung und der mittleren Darstellung.
Dabei sei angemerkt, dass die Darstellung der Mikrorisse 15 lediglich schematisch erfolgt, und durch die Erwärmung des transparenten Kunststoffkörpers 10 basierend auf einem Wärmeübergang vom absorbierenden Kunststoffkörper 1 1 können durch verschiedenartige Ausgestaltungen der Mikrorisse 15 in gewisser Weise milchige oder trübe lokale Bereiche an oder über der Grenzfläche 13 entstehen, wodurch schließlich die Kennzeichnung mit der Laserstrahlung 12 in die Lichtscheibe 1 eingebracht wird. Figur 3 zeigt eine Abfolge von Verfahrensschritten zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Verfahrensschritt 100 wird zunächst der zweite Kunststoffkörper 1 1 bereitgestellt, beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens. Im anschließenden Verfahrensschritt 101 wird der zweite Kunststoffkörper 10 überspritzt mit einem ersten Kunststoffkörper 1 1 , wobei durch das Überspritzen die Grenzfläche 13 gebildet wird. Im dritten Verfahrensschritt erfolgt die Bereitstellung und Bestrahlung der Grenzfläche 13 mit Laserstrahlung 12. Daraufhin erfolgt in unmittelbarer zeitlicher Abfolge bzw. zeitgleich der Verfahrensschritt 103, mit dem die Defekte 14 in der Grenzfläche 13 insbesondere in Form der Mikrorisse 15 erzeugt werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste
I Lichtscheibe
10 transparenter Kunststoffkörper
I I absorbierender Kunststoffkörper
12 Laserstrahlung
13 Grenzfläche
14 Defekt
15 Mikroriss
100 Bereitstellen des zweiten Kunststoffkörpers
101 Überspritzen des zweiten Kunststoffkörpers mit dem ersten Kunststoffkör- per
102 Bestrahlen der Grenzfläche mit Laserstrahlung
103 Erzeugen der Defekte in der Grenzfläche

Claims

Verfahren zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs
Patentansprüche
1 . Verfahren zur Kennzeichnung einer Lichtscheibe (1 ) einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Lichtscheibe (1 ) einen ersten für Laserstrahlung transparenten Kunststoffkörper (10) und einen zweiten eine Laserstrahlung absorbierenden Kunststoffkörper (1 1 ) aufweist, wobei einer der Kunststoffkörper (10, 1 1 ) in einem ersten Spritzgussschritt hergestellt wird und der weitere Kunststoffkörper (10, 1 1 ) an den zuerst hergestellten Kunststoffkörper (10) mittels eines weiteren Spritzgussschrittes angespritzt wird, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist:
- Bestrahlen der Lichtscheibe (1 ) mit einem bewegten Laserstrahl (12) von der Seite des transparenten Kunststoffkörpers (10) derart, dass
- die Laserstrahlung (12) an einer Grenzfläche (13) zwischen dem ersten Kunststoffkörper (10) und dem zweiten Kunststoffkörper (1 1 ) absorbiert wird derart, dass
- lokale Defekte (14) im transparenten Kunststoffkörper (10) erzeugt werden, wobei die Defekte (14) an die Grenzfläche (13) angrenzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Defekte
(14) mittels Mikrorissen (15) erzeugt werden, die im Material des transparenten Kunststoffkörpers (10) gebildet werden, wobei die lokale Position der Mikrorisse (14) mittels einer Bewegung des Laserstrahls (12) über der Grenzfläche (13) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrorisse (15) muschelartige Abplatzungen und/oder Lunker im Material des transparenten Kunststoffkörpers (10) grenznah zum absorbierenden Kunststoffkörper (1 1 ) bilden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlung (12) mit einer Pulsfrequenz von 1 kHz bis 40kHz betrieben wird, und/oder wobei die Bewegungsgeschwindigkeit des Laserstrahls (12) über der Grenzfläche (13) mit 100mm/s bis 5000mm/s erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlung (12) mit einer Pulsdauer von 1 ns bis 500ns betrieben wird.
6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlung (12) mit einer mittleren Leistung von 1 W bis 50W und/oder mit einer Pulsspitzenleitung von 1 0kW bis 500kW betrieben wird.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlung (12) mit einer Wellenlänge im Bereich von 200nm bis 1600nm, insbesondere mit einer Wellenlänge von 1064nm betrieben wird.
8. Lichtscheibe (1 ) einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, aufweisend eine Kennzeichnung, die hergestellt ist mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Lichtscheibe (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des transparenten Kunststoffkörpers (10) Defekte (14) aufweist, die an die Grenzfläche (13) angrenzen.
10. Lichtscheibe (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Defekte (14) mittels Mikrorissen (15) im Material des transparenten Kunststoffkörpers (10) gebildet sind.
PCT/EP2018/059102 2017-04-13 2018-04-10 Verfahren zur kennzeichnung einer lichtscheibe einer beleuchtungseinrichtung eines fahrzeugs WO2018189144A1 (de)

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