Como fazer uma luminária LED ao ar livre Impermeabilização

Luminárias externas precisam resistir ao sol escaldante, Vento, Chuva, Trovão, e relâmpago por um longo tempo, e o custo é relativamente alto. Porque é difícil desmontar e reparar a parede exterior, ele deve atender aos requisitos de trabalho estável de longo prazo. O LED é um delicado componente semicondutor. Se ficar molhado, o chip absorverá a umidade e danificará o LED, Pcb, e outros componentes. Portanto, o LED é adequado para trabalhar em temperaturas secas e baixas.

Para garantir a operação estável a longo prazo de LEDs em condições externas adversas, O projeto da estrutura impermeável das lâmpadas é extremamente crítico. No momento,, A tecnologia impermeável das lâmpadas é dividida principalmente em duas direções: Impermeabilização estrutural e impermeabilização de materiais. A chamada impermeabilização estrutural significa que após os componentes estruturais do produto são combinados, já possui a função de impermeabilização. A impermeabilização do material consiste em deixar a posição da cola de envase para selar os componentes elétricos durante o projeto do produto e usar o material de cola para conseguir a impermeabilização durante a montagem. Os dois projetos impermeáveis são adequados para diferentes rotas de produtos, cada um com suas vantagens.

1. Fatores que afetam o desempenho impermeável de lâmpadas

1.1 Ultravioleta

Os raios ultravioleta têm um efeito destrutivo na camada de isolamento do fio exposta na lâmpada, o revestimento protetor do invólucro, as peças plásticas, a cola de envase, a borracha de vedação, e o adesivo.

Depois que a camada de isolamento do fio é envelhecida e rachada, O vapor de água penetrará na lâmpada através da lacuna do núcleo do fio. Depois que o revestimento da casca da lâmpada é envelhecido, o revestimento na borda da casca é rachado ou descascado, e uma lacuna aparecerá. Depois que a casca de plástico envelhece, ele vai se deformar e rachar. O envelhecimento do coloide de envase eletrônico causará rachaduras. Deformação de envelhecimento da tira de borracha do anel de borracha de vedação, haverá lacunas. A cola adesiva entre as partes estruturais está envelhecendo, e haverá lacunas após a redução da força adesiva. Estes são os danos da luz ultravioleta para a capacidade impermeável da lâmpada.

1.2 Alta e baixa temperatura

A temperatura ao ar livre muda muito todos os dias. A temperatura da superfície da lâmpada pode subir para 50 ~ 60 °C durante o dia de verão e 10 ~ 20 °C à noite, e a temperatura pode cair para zero negativo durante o inverno. Sob o ambiente de alta temperatura no verão, Os materiais das lâmpadas ao ar livre aceleram o envelhecimento e a deformação. Quando a temperatura cai para abaixo de zero, as partes plásticas tornam-se quebradiças ou racham sob a pressão do gelo e da neve.

1.3 Expansão e contração térmica

Expansão térmica e contração da carcaça da lâmpada: Mudanças de temperatura provocam a expansão térmica e contração da lâmpada. Diferentes materiais (como vidro e alumínio) possuem diferentes coeficientes de expansão linear, e os dois materiais se deslocarão na junção. O processo de expansão e contração térmica se repete, e o deslocamento relativo também se repete, o que prejudica muito a estanqueidade da lâmpada.

O ar interno se expande e se contrai: As gotículas de água no vidro das lâmpadas subterrâneas são frequentemente observadas no chão da praça. Como as gotículas de água penetram na lâmpada cheia de cola de vaso? Este é o resultado da respiração durante a expansão e contração térmica.

As mudanças físicas na expansão e contração térmica fazem com que o projeto de lâmpadas LED externas impermeáveis e herméticas se torne uma engenharia de sistema complicada. As características técnicas dos dois sistemas impermeáveis para lâmpadas são analisadas a seguir para entender suas vantagens e desvantagens.

2. Sobre a impermeabilização estrutural

Luminárias baseadas em design estrutural à prova d'água precisam ser combinadas com vedações de silicone para impermeabilização. A estrutura da casca é mais precisa e complexa. Geralmente é adequado para lâmpadas de grande porte, como holofotes de tira, holofotes quadrados e redondos, etc. Lâmpadas.

As lâmpadas estruturais impermeáveis são montadas apenas com estruturas puramente mecânicas. As ferramentas são simples, os procedimentos e processos de montagem são poucos, o ciclo de montagem é curto, e o reparo na linha de produção é conveniente e rápido. As lâmpadas e lanternas passam no teste de desempenho elétrico e impermeável e podem ser embaladas e enviadas. É indicado para projetos de engenharia com ciclos curtos de fornecimento.

No entanto, Os requisitos de processamento mecânico das lâmpadas estruturais de projeto impermeáveis são relativamente altos, e o tamanho de cada componente deve ser correspondido com precisão. Somente materiais e construções adequadas podem garantir seu desempenho à prova d'água. Os seguintes pontos devem ser observados.

2.1 Anel impermeável de silicone

Design silicone anel impermeável, escolher materiais com dureza adequada, projetar pressão apropriada, e sua forma transversal também é muito crítica. A linha de entrada do cabo é um canal de infiltração de água, e você precisa escolher um fio impermeável. O uso de um cabo forte impermeável cabeça fixa pode impedir que o vapor de água penetre através da lacuna do núcleo do cabo, mas somente se a camada de isolamento do fio não for espremida pela cabeça fixa impermeável por um longo tempo O envelhecimento não racha.

2.2 Expansão e contração térmica

À temperatura ambiente, O coeficiente de expansão linear do vidro é sobre 7.2 × 10-6 M / (m · K), e o da liga de alumínio é sobre 23.2 × 10-6 M / (m · K), a diferença entre os dois é bem grande. Deve-se considerar cuidadosamente quando as dimensões externas das lâmpadas são grandes. Supondo que o comprimento da lâmpada seja 1 000 milímetros, a temperatura da carcaça é 60 °C durante o dia, a temperatura cai para 10 °C durante chuva ou noite, e a temperatura cai 50 °C, os perfis de vidro e alumínio encolherão em 0.36 mm e 1.16 milímetros, e o deslocamento relativo é 0.8 mm Os componentes são repetidamente puxados durante o processo de deslocamento repetido, que afeta a estanqueidade.

2.3 Respirador

Muitas lâmpadas LED externas de média e alta potência podem ser instaladas com válvulas impermeáveis e respiráveis (Respirador). A função impermeável e respirável da peneira molecular no respirador é usada para equilibrar a pressão de ar interna e externa da lâmpada, eliminar a pressão negativa, evitar a inalação de vapor de água, e garantir que o interior da lâmpada esteja seco. Este dispositivo impermeável econômico e eficaz pode melhorar a capacidade impermeável do projeto estrutural original. Mas o respirador não é adequado para lâmpadas enterradas, lâmpadas subaquáticas e outras lâmpadas que muitas vezes estão embebidas em água.

A estabilidade a longo prazo da estrutura da lâmpada impermeável está intimamente relacionada ao seu design, o desempenho dos materiais selecionados, precisão de processamento, Tecnologia de montagem, etc. Se o elo fraco estiver deformado e se infiltrar:, causará danos irreversíveis ao LED e aos dispositivos eletrônicos, e esta situação é difícil de prever durante o processo de inspeção de fábrica e tem uma natureza súbita. Portanto, para melhorar a confiabilidade de lâmpadas impermeáveis estruturais, É necessário continuar a melhorar a tecnologia impermeável.

3. Sobre a impermeabilização de materiais

As lâmpadas e lanternas projetadas com materiais impermeáveis são preenchidas com cola de vaso para isolar e impermeabilizar, e as juntas entre as partes estruturais são seladas com cola de vedação para tornar os componentes elétricos completamente herméticos e alcançar o efeito impermeável das lâmpadas externas.

3.1 Cola de envase

Com o desenvolvimento da tecnologia de materiais impermeáveis, Vários tipos e marcas de adesivos especiais para vasos para lâmpadas surgiram, por exemplo,, resina epóxi modificada, resina de poliuretano modificada, silicone orgânico modificado, etc. Diferentes fórmulas químicas possuem diferentes índices de desempenho físico e químico, como a elasticidade, estabilidade da estrutura molecular, adesão, Resistência UV, resistência ao calor, resistência a baixas temperaturas, repelência à água, e propriedades de isolamento do composto de envase.

Elasticidade: O coloide é macio e o módulo de elasticidade é pequeno, para que a adaptabilidade seja melhor. Entre eles, O módulo elástico da sílica gel orgânica modificada é o menor.

Estabilidade da estrutura molecular: Sob o efeito a longo prazo dos raios UV, ar e alta e baixa temperatura, a estrutura química do material é estável, sem envelhecimento e rachaduras. Entre eles, Sílica gel orgânica modificada é a mais estável.

Adesão: adesão forte não é fácil de descascar, dos quais a resina epóxi modificada tem a adesão mais forte, mas a estabilidade da estrutura química é pobre, fácil de envelhecer e rachaduras.

Hidrofobicidade: indica a capacidade do coloide de resistir à penetração de água. Entre eles, A sílica gel orgânica modificada tem melhor hidrofobicidade.

Isolamento: O isolamento está relacionado aos indicadores de segurança do produto. Colas de envasamento especiais para os materiais acima são boas.

A partir da visão abrangente das propriedades físicas e químicas acima, Materiais de silicone modificados têm melhor desempenho.

3.2 Selante

O selante é geralmente um pacote tubular, adequado para construção de cola, e é geralmente usado para a colagem e vedação das costuras indiretas de extremidades de arame e partes estruturais do casco. A fórmula de componente único comumente usada, que reage com vapor de água à temperatura ambiente e solidifica naturalmente.

Atenção especial: Alguns fabricantes de lâmpadas usam cola de parede de cortina neutra de construção em vez de selante eletrônico profissional, que é fácil de decompor substâncias nocivas e danificar lâmpadas.

Alguns tipos de cola de envase e selante irão decompor uma pequena quantidade de líquido químico ou gás durante o processo de solidificação, tais como os produtos de decomposição coloidal ao lado do talão da lâmpada danificam o fósforo do talão da lâmpada, resultando em desvio de temperatura de cor, ou violação do chip LED, ou Decompor substâncias que reagem quimicamente com plásticos transparentes de PC, destruir a estrutura do PC, etc. Este é um perigo potencial na aplicação de coloides. É necessário entender completamente as propriedades químicas e físicas do fabricante do coloide ao projetar, e testar e verificar.

O selante é mais afetado pela expansão e contração térmica na colagem e vedação da estrutura da carcaça da lâmpada, especialmente para lâmpadas e lanternas grandes. Os coeficientes de expansão linear dos diferentes materiais variam muito, e a expansão e contração térmica são constantemente puxadas, que é propenso a rachaduras. Portanto, A capacidade impermeável do projeto impermeável do material depende principalmente do envasamento da placa de circuito.

O processo de produção para impermeabilização de materiais é longo. Um ciclo de rejuntamento leva 24 Horas. Alguns produtos são mais complexos em design e até exigem 2 Para 3 Ciclos de rejuntamento, o que resulta em um longo ciclo de entrega, que ocupa muito espaço de produção e o ambiente de produção. Sujo. É problemático reparar o produto depois que o coloide é solidificado.

O projeto estrutural da lâmpada impermeável do material não precisa ser muito preciso, desde que o projeto reserve uma área de envase de gel, o líquido não vaza, e seu desempenho à prova d'água é muito intuitivo. Portanto, O processo impermeável do material é mais adequado para pequenas lâmpadas ao ar livre e lâmpadas internas à prova de umidade. Geralmente usado em um grande número de produtos de molde masculino low-end e barato. Como tiras de luz suave, pequenas luzes de tira, Luzes subterrâneas, e outras lâmpadas pequenas.

Conclusões

Independentemente de a estrutura ser impermeável ou o material ser impermeável, para a estabilidade a longo prazo e baixa taxa de falha de lâmpadas exteriores, Um único design à prova d'água é difícil de alcançar uma confiabilidade extremamente alta, e o potencial perigo oculto de vazamento de água ainda existe. Portanto, no design de lâmpadas LED exteriores topo de gama, Recomenda-se usar tecnologia impermeável de forma flexível para combinar as vantagens da impermeabilização estrutural e da tecnologia de impermeabilização de materiais, e evitar fraquezas para garantir a operação estável a longo prazo de circuitos de LED. Se o material for impermeável, um respirador pode ser adicionado para eliminar a pressão negativa. Para design estrutural impermeável, Também podemos considerar a adição de vasos e proteção dupla à prova d'água para melhorar a estabilidade a longo prazo de lâmpadas externas e reduzir a taxa de falha de umidade.

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