20. Juli 2018 
 
16. März 2018

Light + Building: 3D-Lichtleiter werden erschwinglich

Intelligente Beleuchtungssysteme, die sich nahtlos in das Designkonzept ihrer Umgebung einfügen, waren bislang noch unerschwinglich. Nun zeichnet sich ab, dass diese bald auch für Endanwender bezahlbar werden. DIE MESSE hat bei Fraunhofer-Forscher Dr.-Ing. Christoph Baum nachgefragt.

Foto: Fraunhofer IPTFoto: Fraunhofer IPT
Flächenlichtleiter mit mikrostrukturierter Folienoptik
Herr Dr. Baum, das Fraunhofer IPT hat serientaugliche Fertigungsverfahren entwickelt, mit denen sich freigeformte Beleuchtungselemente deutlich kostengünstiger als bisher herstellen lassen. Wie ist dies gelungen?
Wir haben dafür neue Methoden zur Herstellung der Formeinsätze entwickelt. Lichtleiter, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden, gibt es seit vielen Jahren. Auch die Herstellung von Formeinsätzen durch Verfahren der Laserstrukturierung gehört zum Stand der Technik. Doch die Auslegung und Fertigung freigeformter, dreidimensionaler Leuchtelemente war bisher noch nicht ohne weiteres möglich.

Welche Herausforderungen hatten Sie bei dem neuen Verfahren zu meistern?
Dreidimensionale Lichtleiter erfordern sowohl für die lichttechnische Simulation als auch in der Fertigung ganz andere Lösungen flächige Komponenten: Das optische Design lässt sich nicht mehr ohne weiteres mit den Algorithmen kommerziell verfügbarer Software entwerfen. Und die mikrooptischen Strukturen lassen sich mit konventionellen Prozessen auf freigeformter Oberflächen ebenfalls nicht einbringen. Darüber hinaus mussten wir neue Datenschnittstellen schaffen, die es uns ermöglichten, die Computermodelle in Fertigungsdaten für die Formwerkzeuge zu überführen, mit denen die leuchtenden Komponenten hergestellt werden.

Welche Anwendungsszenarien sind für die freigeformten Beleuchtungselemente denkbar?
Freigeformte Beleuchtungselemente werden zur Zeit primär von der die Automobilindustrie angefragt. Schaut man sich das Interierur seines Autos an, so wird man kaum eine ebene Fläche finden. Zukünftig sehen wir aber auch andere Branchen, zum Beispiel die Allgemeinbeleuchtung und die Möbelindustrie als neue Anwendungsfelder.

Auf der Light & Building zeigen Sie zudem den Prototypen einer Türeinstiegsleiste für Automobile. Was ist das Besondere daran?
Der Prototyp der Türeinstiegsleiste ist tatsächlich auf den ersten Blick nichts anderes als das, was in vielen Autos schon über die Straße fährt. Die Besonderheit ist hier das Verfahren, mit dem wir die Komponenten herstellen. Wir fertigen die Einstiegsleisten mit einem neuen Laserstrukturierungsprozess. Damit fallen keine Werkzeugkosten mehr an.
Dazu kommt, dass die einzelnen Leisten auch individuell angefertigt werden können – und das zu Kosten, die sonst nur bei spritzgegossenen Komponenten in extrem hohen Stückzahlen erreicht werden können. Wir folgen mit dem Demonstrator also dem Trend der „Mass-Customization“, also der individuellen Fertigung zu Kosten der Hochvolumen-Produktion.

https://www.ipt.fraunhofer.de/
https://light-building.messefrankfurt.com/

 

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