Comment faire un appareil d’éclairage extérieur LED Imperméabilisation

Les luminaires extérieurs doivent résister au soleil brûlant, Vent, Pluie, Thunder, et la foudre pendant une longue période, et le coût est relativement élevé. Parce qu’il est difficile de démonter et de réparer le mur extérieur, il doit répondre aux exigences d’un travail stable à long terme. La LED est un composant semi-conducteur délicat. S’il est mouillé, la puce absorbera l’humidité et endommagera la LED, Pcb, et d’autres composants. Donc, la LED est adaptée pour travailler à sec et à basse température.

Assurer un fonctionnement stable à long terme des LED dans des conditions extérieures difficiles, La conception de la structure étanche des lampes est extrêmement critique. À l’heure actuelle, La technologie étanche des lampes est principalement divisée en deux directions: Imperméabilisation structurelle et imperméabilisation des matériaux. Ce que l’on appelle l’imperméabilisation structurelle signifie qu’après que les composants structurels du produit sont combinés, Il a déjà possédé la fonction d’étanchéité. L’imperméabilisation du matériau consiste à laisser la position de la colle d’enrobage pour sceller les composants électriques lors de la conception du produit et à utiliser le matériau de colle pour obtenir une imperméabilisation lors de l’assemblage.. Les deux modèles étanches conviennent à différentes gammes de produits, Chacun avec ses propres avantages.

1. Facteurs affectant la performance d’étanchéité des lampes

1.1 Ultraviolet

Les rayons ultraviolets ont un effet destructeur sur la couche d’isolation du fil exposée sur la lampe, le revêtement protecteur de la coque, les pièces en plastique, La colle d’empotage, le caoutchouc d’étanchéité, et l’adhésif.

Après que la couche d’isolation du fil est vieillie et fissurée, La vapeur d’eau pénètre dans la lampe par l’espace du noyau du fil. Après le vieillissement du revêtement de la coque de la lampe, le revêtement sur le bord de la coque est fissuré ou pelé, et un écart apparaîtra. Après le vieillissement de la coque en plastique, il va se déformer et se fissurer. Le vieillissement du colloïde d’enrobage électronique provoquera des fissures. Scellage de l’anneau en caoutchouc Déformation de vieillissement de la bande de caoutchouc, il y aura des lacunes. La colle adhésive entre les pièces structurelles vieillit, et il y aura des lacunes après avoir réduit la force d’adhérence. Ce sont les dommages de la lumière ultraviolette à la capacité d’étanchéité de la lampe.

1.2 Haute et basse température

La température extérieure change grandement tous les jours. La température de surface de la lampe peut atteindre 50 ~ 60 °C pendant la journée d’été et 10 ~ 20 °C la nuit, et la température peut descendre à moins zéro pendant l’hiver. Sous l’environnement de haute température en été, Les matériaux des lampes d’extérieur accélèrent le vieillissement et la déformation. Lorsque la température descend en dessous de zéro, les pièces en plastique deviennent cassantes ou se fissurent sous la pression de la glace et de la neige.

1.3 Dilatation et contraction thermiques

Dilatation thermique et contraction du boîtier de la lampe: Les changements de température provoquent la dilatation et la contraction thermiques de la lampe. Différents matériaux (tels que le verre et l’aluminium) avoir des coefficients de dilatation linéaire différents, et les deux matériaux se déplaceront à la jonction. Le processus de dilatation et de contraction thermiques est répété, et le déplacement relatif se répète également, ce qui endommage grandement l’étanchéité à l’air de la lampe.

L’air intérieur s’agrandit et se contracte: Les gouttelettes d’eau sur le verre des lampes souterraines sont souvent observées sur le sol de la place. Comment les gouttelettes d’eau pénètrent-elles dans la lampe remplie de colle à rempotage? C’est le résultat de la respiration pendant la dilatation et la contraction thermiques.

Les changements physiques dans la dilatation et la contraction thermiques font que la conception des lampes LED extérieures étanches à l’eau et à l’air devient une ingénierie système compliquée. Les caractéristiques techniques des deux systèmes étanches à lampe sont analysées ci-dessous pour comprendre leurs avantages et inconvénients.

2. À propos de l’imperméabilisation structurelle

Les luminaires basés sur la conception structurelle imperméable à l’eau doivent être étroitement assortis à des joints en silicone pour l’imperméabilisation. La structure de la coque est plus précise et complexe. Il convient généralement aux lampes de grande taille, tels que les projecteurs à bande, Projecteurs carrés et ronds, etc. Lampes.

Les lampes étanches structurelles ne sont assemblées qu’avec des structures purement mécaniques. Les outils sont simples, Les procédures et les processus d’assemblage sont peu nombreux, Le cycle d’assemblage est court, et la réparation sur la ligne de production est pratique et rapide. Les lampes et les lanternes passent le test de performance électrique et d’étanchéité et peuvent être emballées et expédiées. Il convient aux projets d’ingénierie avec des cycles d’approvisionnement courts.

Cependant, Les exigences de traitement mécanique des lampes structurelles étanches sont relativement élevées, et la taille de chaque composant doit être précisément adaptée. Seuls des matériaux et des constructions appropriés peuvent garantir ses performances imperméables. Il convient de noter les points suivants :.

2.1 Bague imperméable en silicone

Anneau imperméable en silicone design, choisir des matériaux avec une dureté appropriée, Pression de conception appropriée, et sa forme transversale est également très critique. La ligne d’entrée du câble est un canal d’infiltration d’eau, et vous devez choisir un fil étanche. L’utilisation d’une tête fixe étanche à l’eau peut empêcher la vapeur d’eau de pénétrer à travers l’espace du noyau du câble, mais seulement si la couche d’isolation du fil n’est pas pressée par la tête fixe étanche pendant une longue période Le vieillissement ne se fissure pas.

2.2 Dilatation et contraction thermiques

À température ambiante, Le coefficient de dilatation linéaire du verre est d’environ 7.2 × 10-6 M / (m · K), et celle de l’alliage d’aluminium est d’environ 23.2 × 10-6 M / (m · K), La différence entre les deux est assez grande. Une attention particulière doit être accordée lorsque les dimensions extérieures des feux sont grandes. En supposant que la longueur de la lampe est 1 000 mm, la température du boîtier est 60 °C pendant la journée, la température descend à 10 °C sous la pluie ou la nuit, et la température baisse de 50 °C, Les profilés en verre et en aluminium rétréciront de 0.36 mm et 1.16 mm, et le déplacement relatif est 0.8 mm Les composants sont tirés à plusieurs reprises pendant le processus de déplacement répété, ce qui affecte l’étanchéité à l’air.

2.3 Appareil respiratoire

De nombreuses lampes LED extérieures de moyenne et haute puissance peuvent être installées avec des valves étanches et respirantes (Appareil respiratoire). La fonction imperméable et respirante du tamis moléculaire du respirateur est utilisée pour équilibrer la pression d’air interne et externe de la lampe, Éliminer la pression négative, prévenir l’inhalation de vapeur d’eau, et s’assurer que l’intérieur de la lampe est sec. Ce dispositif étanche économique et efficace peut améliorer la capacité d’étanchéité de la conception structurelle d’origine. Mais le respirateur n’est pas adapté aux lampes enterrées, lampes sous-marines et autres lampes souvent trempées dans l’eau.

La stabilité à long terme de la structure de la lampe étanche est étroitement liée à sa conception, la performance des matériaux sélectionnés, Précision du traitement, Technologie d’assemblage, etc. Si le maillon faible est déformé et suinte, il causera des dommages irréversibles à la LED et aux appareils électroniques, et cette situation est difficile à prévoir pendant le processus d’inspection de l’usine et a un caractère soudain. Donc, améliorer la fiabilité des lampes étanches structurelles, Il est nécessaire de continuer à améliorer la technologie d’étanchéité.

3. À propos de l’imperméabilisation des matériaux

Les lampes et lanternes conçues avec des matériaux imperméables sont remplies de colle d’empotage pour isoler et imperméabiliser, et les joints entre les pièces structurelles sont scellés avec de la colle d’étanchéité pour rendre les composants électriques complètement étanches à l’air et obtenir l’effet imperméable des lampes d’extérieur.

3.1 Colle d’empotage

Avec le développement de la technologie des matériaux étanches, Différents types et marques d’adhésifs spéciaux pour lampes ont émergé, par exemple, Résine époxy modifiée, Résine polyuréthane modifiée, silicone organique modifié, etc. Différentes formules chimiques ont des indices de performance physique et chimique différents tels que l’élasticité, Stabilité de la structure moléculaire, adhérence, Résistance aux UV, résistance à la chaleur, résistance aux basses températures, hydrofuge, et les propriétés isolantes du terreau.

Élasticité: Le colloïde est mou et le module d’élasticité est faible, L’adaptabilité est donc meilleure. Parmi eux, Le module d’élasticité du gel de silice organique modifié est le plus petit.

Stabilité de la structure moléculaire: Sous l’effet à long terme des UV, air et haute et basse température, la structure chimique du matériau est stable, sans vieillissement ni fissuration. Parmi eux, Le gel de silice organique modifié est le plus stable.

Adhérence: Une forte adhérence n’est pas facile à peler, dont la résine époxy modifiée a la plus forte adhérence, mais la stabilité de la structure chimique est faible, facile à vieillir et à craquer.

Hydrophobie: indique la capacité du colloïde à résister à la pénétration de l’eau. Parmi eux, Le gel de silice organique modifié a une meilleure hydrophobicité.

Isolation: L’isolation est liée aux indicateurs de sécurité des produits. Les colles d’empotage spéciales pour les matériaux ci-dessus sont bonnes.

À partir de la vue d’ensemble des propriétés physiques et chimiques ci-dessus, Les matériaux en silicone modifiés fonctionnent mieux.

3.2 Mastic

Le scellant est généralement un emballage tubulaire, Convient pour la construction de colle, et est généralement utilisé pour le collage et l’étanchéité des joints indirects des extrémités de fil et des pièces structurelles de la coque. La formule monocomposant couramment utilisée, qui réagit avec la vapeur d’eau à température ambiante et se solidifie naturellement.

Une attention particulière: Certains fabricants de lampes utilisent de la colle de mur-rideau neutre au lieu d’un scellant électronique professionnel, qui est facile à décomposer les substances nocives et à endommager les lampes.

Certains types de colle d’empotage et de scellant décomposent une petite quantité de liquide chimique ou de gaz pendant le processus de solidification., tels que les produits de décomposition colloïdale à côté du cordon de lampe endommagent le phosphore du talon de lampe, entraînant une dérive de température de couleur, ou violation de la puce LED, ou Décomposer les substances qui réagissent chimiquement avec les plastiques PC transparents, détruire la structure du PC, etc. Il s’agit d’un danger potentiel dans l’application de colloïdes. Il est nécessaire de bien comprendre les propriétés chimiques et physiques du fabricant de colloïdes lors de la conception, et tester et vérifier.

Le scellant est le plus affecté par la dilatation thermique et la contraction du collage et de l’étanchéité de la structure du boîtier de la lampe, Spécialement pour les grandes lampes et lanternes. Les coefficients de dilatation linéaire des différents matériaux varient considérablement, et la dilatation et la contraction thermiques sont constamment tirées, qui est sujet aux fissures. Donc, La capacité d’étanchéité du matériau La conception imperméable dépend principalement de l’enrobage de la carte de circuit imprimé.

Le processus de production pour l’imperméabilisation des matériaux est long. Un cycle d’étanchéité prend 24 Heures. Certains produits sont plus complexes dans leur conception et nécessitent même 2 À 3 cycles d’étanchéité, ce qui se traduit par un long cycle de livraison, qui occupe beaucoup d’espace de production et l’environnement de production. Sale. Il est difficile de réparer le produit après la solidification du colloïde.

La conception structurelle de la lampe étanche au matériau n’a pas besoin d’être trop précise, tant que la conception réserve une zone d’empotage en gel, le liquide ne fuit pas, et ses performances imperméables sont très intuitives. Donc, Le procédé imperméable au matériau est plus adapté aux petites lampes d’extérieur et aux lampes intérieures résistantes à l’humidité. Habituellement utilisé dans un grand nombre de produits de moisissure masculine bas de gamme et bon marché. Tels que des bandes lumineuses douces, Petites bandes lumineuses, Lumières souterraines, et autres petites lampes.

Conclusions

Que la structure soit étanche ou que le matériau soit étanche, pour la stabilité à long terme et le faible taux de défaillance des lampes d’extérieur, Une seule conception étanche est difficile à atteindre une fiabilité extrêmement élevée, et le danger caché potentiel de fuite d’eau existe toujours. Donc, dans la conception de lampes LED extérieures haut de gamme, Il est recommandé d’utiliser la technologie d’étanchéité de manière flexible pour combiner les avantages de l’imperméabilisation structurelle et de la technologie d’imperméabilisation des matériaux, et d’éviter les faiblesses pour assurer un fonctionnement stable à long terme des circuits LED. Si le matériau est étanche, Un respirateur peut être ajouté pour éliminer la pression négative. Pour la conception structurelle étanche, Nous pouvons également envisager d’ajouter de l’empotage et une double protection imperméable à l’eau pour améliorer la stabilité à long terme des lampes extérieures et réduire le taux de défaillance de l’humidité..

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