¿Cuáles son los procesos de impermeabilización utilizados en las luces de tiras LED?

En la iluminación de paisajes para exteriores, las luces de tiras LED son muy favorecidas por su flexibilidad y atractivo decorativo. Sin embargo, las luces de tiras LED tradicionales suelen ser susceptibles a daños por agua en ambientes exteriores, lo que provoca una disminución del rendimiento de la iluminación o incluso daños. Las luces de tiras LED impermeables abordan de manera efectiva este problema. Las tiras de luz LED impermeables no solo ofrecen un rendimiento impermeable superior, sino que también mantienen una iluminación estable en diversas condiciones climáticas adversas sin comprometer sus efectos decorativos.

Sin embargo, existen varios tipos de tiras de luces LED impermeables, y es posible que muchas personas no estén bien informadas sobre ellas. Al seleccionarlos, uno debe considerar su precio y evaluar su rendimiento impermeable, el entorno de uso previsto, la seguridad y el color de iluminación, entre otros factores. A continuación, proporcionaré una introducción detallada a las técnicas de impermeabilización relevantes para luces LED.

¿Cuáles son los procesos de impermeabilización para las tiras de LED COB y SMD?

Actualmente, los principales procesos de impermeabilización para las tiras de COB y SMD LED incluyen recubrimiento por pulverización, recubrimiento por goteo, tubos, macetas, extrusión y recubrimiento. Cada uno de estos procesos tiene sus propias características. Veamos las diferencias entre ellos:

Proceso de recubrimiento por

El proceso de adhesivo en aerosol utiliza principalmente una máquina de adhesivo en aerosol para aplicar adhesivo de silicona a la superficie de la tira de luz. El grosor de la capa adhesiva es generalmente bastante delgado, normalmente alrededor de 30-50 micras. Debido a la delgadez de la capa adhesiva, tiene un impacto mínimo en el rendimiento óptico original de la tira de luz, como brillo, temperatura de color e índice de representación del color.

Las tiras LED recubiertas de spray son productos de iluminación LED que combinan tecnología de unión adhesiva. Este gel ofrece protección antisalpicaduras, lo que permite que los productos de tira de LED recubiertos con spray alcancen una clasificación de protección IP54 o superior, mejorando así el rendimiento de resistencia al agua, a prueba de polvo y a alta temperatura de la tira de LED. Estas tiras de LED se instalan normalmente en baños, cocinas, áreas al aire libre o en ambientes a prueba de salpicaduras. Son adecuados tanto para ambientes secos como húmedos, como salas de estar, cocinas y baños. No se recomiendan para uso en áreas propensas a salpicaduras de agua.

Proceso de pegamento gota

El proceso de pegamento gota implica primero asegurar la tira de luz en línea recta y luego usar una máquina dispensadora de alta precisión para moverse a lo largo de la trayectoria de la PCB de la tira de luz, inyectando resina epoxi o adhesivo de PU en la superficie de la tira de luz. Al controlar la salida de adhesivo de la boquilla, la capa adhesiva se aplica uniformemente para cubrir los componentes y circuitos emisores de luz.

El grosor de las gotitas generalmente se controla alrededor de 2 mm. Las tiras de luz LED producidas con el proceso de recubrimiento con caída logran una clasificación de protección IP67 o superior, manteniendo la flexibilidad y el rendimiento de disipación de calor. Este proceso es adecuado para entornos húmedos, proporcionando eficazmente la impermeabilización de la superficie y se puede utilizar en varios entornos, como hoteles, hogares y oficinas.

Las ventajas de las tiras de LED de pegamento de gota incluyen un funcionamiento simple y menores costos, pero la clasificación de protección es limitada (típicamente IP54-IP65). Las desventajas incluyen el impacto potencial en la disipación del calor, así como algunos efectos sobre la temperatura y el brillo del color, y la tendencia a amarillearse con el tiempo con un uso prolongado al aire libre.

Proceso de manga hueca

El proceso de tira de LED de la manga es relativamente simple, principalmente implica insertar toda la tira LED en un tubo de silicona/PVC y luego sellar ambos extremos para evitar que el agua entre lluvia u otras fuentes. Este proceso permite que la tira de LED logre una clasificación de impermeabilidad de aproximadamente IP66.

Las ventajas de las tiras de luz LED de manga incluyen una buena flexibilidad, idoneidad para instalaciones curvas y una resistencia al agua efectiva. Sin embargo, un inconveniente es que las tiras de luz LED con manguitos solo son adecuadas para regiones con temperaturas más altas en el sur. En las regiones más frías del norte, los LED dentro de las mangas pueden generar calor durante la operación. Cuando el ambiente externo es frío, el aire y el agua dentro de los manguitos pueden oxidarse, corroyendo potencialmente los LED o oxidando la placa de circuito. El costo de fabricación de las tiras de luz LED tubulares es relativamente alto y su rendimiento de disipación de calor es ligeramente inferior, lo que puede afectar su vida útil cuando se usa de forma continua durante períodos prolongados.

Por favor, vea el siguiente video para aprender a hacer una tira de LED de manga hueca.

Proceso de llenado de manga

El proceso de llenado de la tira de tiras LED consiste en deslizar una manga de PVC o silicona transparente sobre la superficie de la tira de LED, luego mezclar silicona orgánica de dos componentes o resina epoxi en la proporción correcta para eliminar las burbujas (para evitar bolsas de aire después del curado). Una máquina de encapsulación automática inyecta uniformemente el material de encapsulación en el manguito a lo largo de la tira. Después del curado, se forma una capa sellada dentro de la manga, mejorando eficazmente la impermeabilidad y el rendimiento mecánico.

Después del llenado, la tira de LED logra una clasificación de impermeabilidad IP68, lo que permite su uso en ambientes exteriores o duros. Las tiras de LED en macetas, con sus propiedades de sellado, resistencia a la intemperie y estabilidad química, son ampliamente aplicables en escenarios exigentes como iluminación exterior, iluminación industrial y decoración de vehículos, lo que las convierte en una opción ideal para soluciones de iluminación a largo plazo y sin mantenimiento.

Proceso de extrusión

El proceso de extrusión para tiras de LED flexibles consiste en calentar y fundir materiales termoplásticos (como PVC o silicona), y luego usar una extrusora de tornillo para forzar el material en un molde de precisión, extruyendo continuamente en una estructura en forma de tira. Los chips y cables LED se incrustan simultáneamente y se aplica una capa protectora utilizando tecnología de coextrusión. Después de enfriar y formar, la tira se enrolla en un núcleo. Este proceso garantiza la flexibilidad, impermeabilización y emisión de luz uniforme de las tiras de luz, haciéndolos adecuados para la iluminación decorativa curvada. También ofrece una alta eficiencia de producción y colores y tamaños personalizables.

La clasificación impermeable de las tiras de luz extruida puede llegar a IP68, gracias a su estructura impermeable de una sola pieza (utilizando un proceso de extrusión que envuelve el núcleo de luz con silicona) y una excelente resistencia a la intemperie y flexibilidad de instalación. Son ampliamente utilizados en varios escenarios, especialmente adecuados para aplicaciones que requieren impermeabilización, durabilidad o iluminación ambiental compleja.

Proceso de nano-revestimiento PECVD

El proceso de recubrimiento para tiras de LED utiliza principalmente tecnología de recubrimiento impermeable PECVD nano-revestimiento, que forma un recubrimiento impermeable de nano-nivel ultrafino y denso en la superficie de las luminarias LED a través de la deposición de vapor químico mejorada con plasma. El espesor de recubrimiento puede variar de 1 a 100 μm. Cuando el espesor del recubrimiento es suficiente, logra una impermeabilización y resistencia a la humedad (calificación IP68) sin afectar la disipación del calor del chip LED.

El nano-revestimiento en la tira de LED no es de color y transparente, por lo que no afecta la transmisión de luz, asegurando la iluminación y los efectos visuales del producto. El espesor del recubrimiento es controlable, con espesores de recubrimiento PECVD que van desde 1 hasta 100 μm. Si bien cumple con los requisitos de impermeabilización, el grosor del recubrimiento puede ser tan delgado como 0,1 μm, por lo que no afecta la disipación de calor de los chips LED.

Selección de tiras de luces LED impermeables

cuando Selección de luces LED impermeables, se deben considerar los siguientes factores clave en función de los requisitos actuales de la aplicación convencional:

1. Selección basada en la clasificación de impermeabilidad

• ‌Luces de tiras LED de pulverización de superficie IP54: Estas luces cuentan con una capa adhesiva aplicada en la superficie, que proporciona resistencia a las salpicaduras pero no a la inmersión. Son adecuados para ambientes ligeramente húmedos como armarios de cocina y áreas secas en baños.

• Luces de tira LED revestidas de gota IP65: Proporcionar de manera efectiva la impermeabilización de la superficie, adecuada para varios entornos como hoteles, hogares y oficinas.

• Tiras LED impermeables de manga de silicona hueca IP66: Logre resistencia al pulverización a través de tubos de silicona huecos, adecuados para ajustes semi-exterior como balcones y patios, pero pueden tener fugas si se sumergen durante períodos prolongados.

• Tiras LED de llenado de silicona sólida IP67/IP68 (incluidas las macetas de manga y extrusión sólida): Usando un proceso de silicona sólida completamente cerrado, estos pueden sumergirse directamente para su uso (por ejemplo, en tanques de peces o piscinas). Son flexibles y se pueden doblar libremente en formas. Utilizan un diseño de 24V de bajo voltaje para evitar el riesgo de descarga eléctrica.

• Tiras LED con recubrimiento nano IP65-IP68: El rendimiento impermeable de este proceso es flexible, permitiendo personalizar el grosor del recubrimiento en función de los requisitos de impermeabilización. Por ejemplo, en un entorno IP65, el espesor del recubrimiento puede ser de 0,1 a 0,3 micras; en un entorno IP68, el espesor de recubrimiento debe ser de 1 a 2 micras.

Para más información sobre las clasificaciones de IP, lea el blog: Guía de clasificación IP de impermeabilidad de las tiras de luces LED.

2. Coincidencia según escenarios de uso

• Ambientes bajo el agua/extremadamente húmedos: Las tiras de LED sólidos de silicona IP68 son obligatorias, como las paredes de la piscina o la iluminación del acuario.

• Edificios al aire libre/balas: Se recomiendan tiras de LED con IP65 o superior, lo que requiere una instalación profesional para evitar descargas eléctricas.

• Armarios de espejo de baño/fondos de gabinete: Las tiras LED en maceta de bajo voltaje IP65 son más seguras, resistentes a la humedad y emiten luz suave.

• ‌Tunnels/Iluminación de construcción‌: Se prefieren tiras de luz impermeables de alto brillo con opciones encapsuladas o revestidas y deben usarse con recintos protectores.

3. Seguridad de voltaje‌

• Se deben usar tiras de luz de bajo voltaje de 24 V en áreas donde sea probable que haya contacto humano (por ejemplo, zócalos, estantes para muebles);

• Las tiras de luz de alto voltaje solo deben ser instaladas por profesionales en lugares altos u ocultos.

4. Eficacia y calidad luminosas‌

• Si se requiere un índice de reproducción cromática (CRI) de ≥90RA (preferiblemente ≥95RA) para garantizar la precisión del color, se debe priorizar las tiras de luz impermeables COB.

• Si se requiere una alta consistencia de la luz, Tiras de luz LED Con más de 120 LEDs por metro o Tiras de luz COB Con más de 320 LEDs por metro se debe seleccionar para evitar una apariencia granulada.

• Si se requiere una alta precisión de temperatura de color y control de temperatura, elija tiras de LED recubiertas o recubiertas con pulverización. Estos tipos de tiras de LED tienen un revestimiento más delgado, por lo que la temperatura del color no se desvía y tienen un mejor rendimiento de disipación de calor.

5. Control de caída de voltaje

• Las tiras de 24 V LED deben ser de ≤20 metros por tira, y las tiras de 12 V LED deben ser de ≤5 metros por tira. Para longitudes más largas, se requiere una fuente de alimentación paralela para evitar que se atenúen en los extremos.

6. Consejos de instalación y mantenimiento

• Oculto al transformador: Planifique las ubicaciones de las fuentes de alimentación con anticipación (por ejemplo, aberturas de mantenimiento del aire acondicionado, orificios de luz empotrado);

• Flexibilidad de corte: Prefiero modelos donde se pueda cortar cada LED para lograr dimensiones precisas.

• Durabilidad del material: El material de silicona tiene una mejor resistencia al envejecimiento que el tubo de PVC, que prolonga la vida útil al aire libre por más de 30%.

Resumen: Primero confirme los requisitos de impermeabilización (Clasificación IP) → Voltaje de escena coincidente → Compruebe los parámetros de eficiencia de la luz (CRI/Recuento de LED/Temperatura de color) → Planifique el esquema de instalación (ubicación del transformador + manejo de caída de voltaje). Ejemplo: Para armarios de espejos de baño, elija una tira de silicona IP68 de 24 V (3000 K, 120 LEDs/metro) emparejada con un transformador oculto instalado en el techo.

El impacto de diferentes procesos en la temperatura del color en tiras de LED impermeables

Aquellos familiarizados con tiras de LED impermeables saben que la adición de diferentes materiales, como silicona, PVC y adhesivo de PU, provoca cambios de color cuando la luz pasa a través de estos materiales. Por lo tanto, los diferentes procesos de fabricación dan como resultado cambios en la temperatura del color. Como se muestra en la tabla siguiente, este es un resumen de la temperatura del color correspondiente a diferentes procesos de fabricación compilados por la optoelectrónica de Sainai basada en años de experiencia en la producción de tiras de LED impermeables, como referencia:

En referencia a la tabla anterior, al diseñar tiras de LED, debemos ajustar la temperatura del color en consecuencia en función de los cambios causados por el proceso de impermeabilización. Por ejemplo, si necesita una tira de LED COB impermeable con una temperatura de color de 3000 K, seleccionar una tira de LED de temperatura de color de 3000 K para revestimiento de silicona es incorrecta, ya que la temperatura de color resultante será de alrededor de 3300 K. En su lugar, debe elegir una tira LED COB con una temperatura de color de 2700 K para el revestimiento de silicona, ya que la temperatura de color aumentará en 10% después del proceso, lo que resulta en la temperatura de color de 3000K para el producto final.

Datos de prueba sobre el impacto de los procesos de impermeabilización en la temperatura del color: consulte el otro artículo del autor: ¿Cuáles son los tipos de tiras LED?

Comparación de costos de diferentes procesos para tiras de LED impermeables

Entre las tiras de LED impermeables, el proceso de recubrimiento por pulverización tiene el menor costo, con un equipo simple adecuado para recubrimiento de precisión de área pequeña; el proceso de recubrimiento por goteo tiene costos de equipo moderados pero alta eficiencia de producción, adecuado para la producción de volumen medio; y los procesos de moldeo por inyección y extrusión requieren la mayor inversión de equipos pero logran la utilización de material 95% y un aumento de 3 a 5 veces en eficiencia de producción, adecuado para una producción continua a gran escala. El proceso de recubrimiento tiene el mayor costo total, con un equipo que cuesta 1-3 millones de yuanes, lo que requiere un ambiente de vacío y un alto consumo de energía. Sin embargo, puede lograr películas delgadas a nanoescala, y el costo por unidad disminuye significativamente con el aumento del volumen de producción.

Resumen

En resumen, la selección de procesos de producción para tiras de LED impermeables debe considerar el entorno de uso (humedad, temperatura), clasificación de protección, requisitos de disipación de calor y presupuesto de costos.

Si los requisitos de impermeabilización no son estrictos, el proceso de pulverización puede elegirse por su rentabilidad; si los requisitos de impermeabilización son altos, se puede seleccionar el proceso de extrusión, aunque sea más costoso. Si la temperatura de color y los requisitos de disipación de calor son altos, se recomienda el proceso de nano-revestimiento. La tecnología de revestimiento impermeable de nano-revestimiento ofrece soluciones innovadoras a los desafíos de impermeabilización y disipación de calor para accesorios de iluminación de tiras LED con sus ventajas únicas.

Con avances tecnológicos continuos y nuevas reducciones de costos, el futuro tiene perspectivas prometedoras para Iluminación de tiras LED Tecnología de impermeabilización y disipación de calor, impulsada por la aparición de nuevos materiales y procesos.