Quali sono i processi di impermeabilizzazione utilizzati nelle luci a strisce a LED?

Nell'illuminazione paesaggistica esterna, le luci a strisce a LED sono molto apprezzate per la loro flessibilità e fascino decorativo. Tuttavia, le tradizionali luci a LED sono spesso suscettibili ai danni causati dall'acqua in ambienti esterni, portando a una diminuzione delle prestazioni di illuminazione o addirittura a danni. Le luci a LED impermeabili risolvono efficacemente questo problema. Le strisce luminose a LED impermeabili non solo offrono prestazioni impermeabili superiori, ma mantengono anche un'illuminazione stabile in varie condizioni meteorologiche avverse senza compromettere i loro effetti decorativi.

Tuttavia, ci sono vari tipi di luci a LED impermeabili e molte persone potrebbero non essere ben informate su di loro. Quando li si seleziona, si dovrebbe considerare il loro prezzo e valutare le loro prestazioni impermeabili, l'ambiente di utilizzo previsto, la sicurezza e il colore dell'illuminazione, tra gli altri fattori. Di seguito, fornirò un'introduzione dettagliata alle tecniche di impermeabilizzazione pertinenti per le luci a strisce a LED.

Quali sono i processi di impermeabilizzazione per le strisce LED COB e SMD?

Attualmente, i principali processi di impermeabilizzazione per le strisce LED COB e SMD includono rivestimento a spruzzo, rivestimento a goccia, tubi, invasatura, estrusione e rivestimento. Ognuno di questi processi ha le sue caratteristiche. Diamo un'occhiata alle differenze tra loro:

Processo di rivestimento a spru

Il processo di adesivo spray utilizza principalmente una macchina adesiva spray per applicare l'adesivo siliconico sulla superficie della striscia di luce. Lo spessore dello strato adesivo è generalmente piuttosto sottile, tipicamente intorno a 30-50 micron. A causa della sottigliezza dello strato adesivo, ha un impatto minimo sulle prestazioni ottiche originali della striscia luminosa, come luminosità, temperatura del colore e indice di resa cromatica.

Le strisce a LED rivestite a spruzzo sono prodotti per l'illuminazione a LED che combinano la tecnologia di incollaggio adesivo. Questo gel fornisce una protezione antispruzzo, consentendo ai prodotti a strisce LED rivestite di spray per ottenere un grado di protezione IP54 o superiore, migliorando così le prestazioni di resistenza all'acqua, alla polvere e alle alte temperature della striscia LED. Queste strisce LED sono tipicamente installate in bagni, cucine, aree esterne o ambienti a prova di schizzi. Sono adatti sia per ambienti asciutti che umidi, come salotti, cucine e bagni. Non sono raccomandati per l'uso in aree soggette a spruzzi d'acqua.

Processo di colla a goccia

Il processo di colla a goccia prevede prima il fissaggio della striscia di luce in linea retta e poi l'utilizzo di una macchina dispensatrice ad alta precisione per spostarsi lungo il percorso PCB della striscia di luce, iniettando resina epossidica o adesivo PU sulla superficie della striscia luminosa. Controllando l'uscita dell'adesivo dall'ugello, lo strato adesivo viene applicato uniformemente per coprire i componenti e i circuiti emettitori di luce.

Lo spessore delle goccioline è generalmente controllato intorno a 2 mm. Le strisce luminose a LED prodotte utilizzando il processo di rivestimento a goccia raggiungono un grado di protezione IP67 o superiore mantenendo la flessibilità e le prestazioni di dissipazione del calore. Questo processo è adatto per ambienti umidi, fornendo efficacemente l'impermeabilizzazione superficiale e può essere utilizzato in vari ambienti come hotel, case e uffici.

I vantaggi delle strisce LED per colla a goccia includono un funzionamento semplice e costi inferiori, ma il grado di protezione è limitato (tipicamente IP54-IP65). Gli svantaggi includono il potenziale impatto sulla dissipazione del calore, nonché alcuni effetti sulla temperatura e sulla luminosità del colore e sulla tendenza a ingiallire nel tempo con un uso prolungato all'esterno.

Processo a maniche vuo

Il processo di striscia a LED a manicotto è relativamente semplice, comportando principalmente l'inserimento dell'intera striscia LED in un tubo in silicone/PVC e quindi sigillare entrambe le estremità per evitare l'ingresso di acqua da pioggia o altre fonti. Questo processo consente alla striscia LED di ottenere una potenza di approssimativamente IP66.

I vantaggi delle strisce luminose a LED a manicotto includono una buona flessibilità, idoneità per installazioni curve e un'efficace resistenza all'acqua. Tuttavia, uno svantaggio è che le strisce luminose a LED con maniche sono adatte solo per regioni con temperature più elevate nel sud. Nelle regioni del nord più fredde, i LED all'interno delle maniche possono generare calore durante il funzionamento. Quando l'ambiente esterno è freddo, l'aria e l'acqua all'interno delle maniche possono ossidarsi, corrompendo potenzialmente i LED o ossidando il circuito stampato. Il costo di produzione delle strisce luminose a LED tubolari è relativamente alto e le loro prestazioni di dissipazione del calore sono leggermente inferiori, il che può influire sulla loro durata se utilizzato continuamente per lunghi periodi.

Guarda il seguente video per imparare come realizzare una striscia LED a manica cava.

Processo di riempimento delle ma

Il processo di riempimento della manica a strisce LED prevede lo far scivolare un manicotto in PVC trasparente o silicone sulla superficie della striscia LED, quindi mescolare silicone organico bicomponente o resina epossidica nel giusto rapporto per eliminare le bolle (per evitare sacche d'aria dopo l'indurimento). Una macchina di incapsulamento automatico inietta quindi uniformemente il materiale di incapsulamento nel manicotto lungo la lunghezza della striscia. Dopo l'indurimento, all'interno della manica si forma uno strato sigillato, migliorando efficacemente l'impermeabilizzazione e le prestazioni meccaniche.

Dopo il riempimento, la striscia LED raggiunge una potenza di protezione IP68, consentendo l'uso in ambienti esterni o difficili. Le strisce LED in vaso, con le loro proprietà di tenuta, resistenza agli agenti atmosferici e stabilità chimica, sono ampiamente applicabili in scenari impegnativi come l'illuminazione esterna, l'illuminazione industriale e la decorazione dei veicoli, il che le rende una scelta ideale per soluzioni di illuminazione a lungo termine esenti da manutenzione.

processo di estrusione

Il processo di estrusione per strisce LED flessibili prevede il riscaldamento e la fusione di materiali termoplastici (come PVC o silicone), quindi utilizzando un estrusore a vite per forzare il materiale in uno stampo di precisione, estrudendolo continuamente in una struttura a strisce. I chip e i fili a LED sono incorporati contemporaneamente e uno strato protettivo viene applicato utilizzando la tecnologia di coestrusione. Dopo il raffreddamento e la formazione, la striscia viene avvolta su un nucleo. Questo processo garantisce la flessibilità, l'impermeabilizzazione e l'emissione di luce uniforme delle strisce luminose, rendendole adatte per l'illuminazione decorativa curva. Offre anche un'elevata efficienza produttiva e colori e dimensioni personalizzabili.

La potenza di impermeabilità delle strisce luminose estruse può raggiungere IP68, grazie alla loro struttura impermeabile monopezzo (utilizzando un processo di estrusione che avvolge il nucleo leggero con il silicone) e un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici e flessibilità di installazione. Sono ampiamente utilizzati in vari scenari, particolarmente adatti per applicazioni che richiedono impermeabilizzazione, durata o illuminazione ambientale complessa.

Processo di nano-rivestimento PECVD

Il processo di rivestimento per strisce LED utilizza principalmente la tecnologia di rivestimento impermeabile nano-rivestimento PECVD, che forma un rivestimento impermeabile ultrasottile e denso di livello nano sulla superficie degli apparecchi a LED attraverso la deposizione di vapore chimico potenziato al plasma. Lo spessore del rivestimento può variare da 1 a 100 μm. Quando lo spessore del rivestimento è sufficiente, raggiunge l'impermeabilizzazione a tutto tondo e la resistenza all'umidità (rating IP68) senza influire sulla dissipazione del calore del chip a LED.

Il nano-rivestimento sulla striscia LED è incolore e trasparente, quindi non influisce sulla trasmissione della luce, garantendo l'illuminazione e gli effetti visivi del prodotto. Lo spessore del rivestimento è controllabile, con spessori di rivestimento PECVD che vanno da 1 a 100 μm. Pur soddisfacendo i requisiti di impermeabilizzazione, lo spessore del rivestimento può essere sottile fino a 0,1 μm, quindi non influisce sulla dissipazione del calore dei chip LED.

Selezione di luci a LED impermeabili

in cui Selezione di luci a LED impermeabili, i seguenti fattori chiave dovrebbero essere considerati in base agli attuali requisiti dell'applicazione tradizionale:

1. Selezione basata sulla valutazione impermeabile

• ‌Più luci a LED a spruzzo di superficie IP54: Queste luci sono caratterizzate da uno strato adesivo applicato in superficie, che fornisce resistenza agli schizzi ma non alla resistenza all'immersione. Sono adatti per ambienti leggermente umidi come mobili da cucina e aree asciutte nei bagni.

• Luci a strisce LED rivestite a goccia IP65: Fornire efficacemente l'impermeabilizzazione superficiale, adatta a vari ambienti come hotel, case e uffici.

• Strisce LED impermeabili del manicotto del silicone cavo IP66: Ottieni resistenza allo spray attraverso tubi in silicone cavo, adatti per ambienti semi-all'aperto come balconi e cortili, ma possono fuoriuscire se immersi per lunghi periodi.

• Strisce LED di riempimento in silicone solido IP67/IP68 (inclusi invasatura a maniche ed estrusione solida): Utilizzando un processo di silicone solido completamente chiuso, questi possono essere direttamente sommersi per l'uso (ad esempio, in vasche di pesce o piscine). Sono flessibili e possono essere liberamente piegati in forme. Usano un design a bassa tensione a 24 V per evitare il rischio di scosse elettriche.

• Strisce LED nano rivestite IP65-IP68: Le prestazioni impermeabili di questo processo sono flessibili, consentendo di personalizzare lo spessore del rivestimento in base alle esigenze di impermeabilizzazione. Ad esempio, in un ambiente IP65, lo spessore del rivestimento può essere di 0,1-0,3 micron; in un ambiente IP68, lo spessore del rivestimento deve essere di 1-2 micron.

Per ulteriori informazioni sulle valutazioni IP, leggi il blog: Guida alla classificazione IP impermeabile delle strisce LED.

2. Corrispondenza in base agli scenari di utilizzo

• Ambienti subacquei/estremamente umidi: Le strisce LED in silicone IP68 sono obbligatorie, come per pareti da piscina o per l'illuminazione dell'acquario.

• Edifici/tetti esterni: Si consigliano strisce LED con IP65 o superiore, che richiedono un'installazione professionale per prevenire le scosse elettriche.

• Armadi per specchietti/bando per bagno: Le strisce LED in vaso a bassa tensione IP65 sono più sicure, resistenti all'umidità ed emettono luce morbida.

• ‌Tunnel/illuminazione della costruzione‌: Sono preferibili strisce luminose impermeabili ad alta luminosità con opzioni incapsulate o rivestite e devono essere utilizzate con custodie protettive.

3. Sicurezza della tensione‌

• Le strisce luminose a bassa tensione da 24V devono essere utilizzate in aree in cui è probabile il contatto umano (ad esempio battiscopa, scaffali per mobili);

• Le strisce luminose ad alta tensione devono essere installate solo da professionisti in luoghi alti o nascosti.

4. Efficacia e qualità luminosa‌

• Se è necessario un indice di resa cromatica (CRI) di ≥90RA (preferibilmente ≥95RA) per garantire la precisione del colore, le strisce di luce impermeabili COB dovrebbero avere la priorità.

• Se è necessaria un'elevata consistenza leggera, Strisce luminose a LED con oltre 120 LED al metro o strisce di pannocchia Con oltre 320 LED al metro dovrebbero essere selezionati per evitare un aspetto granuloso.

• Se sono necessari un'elevata precisione di temperatura del colore e un controllo della temperatura, scegliere strisce LED rivestite a spruzzo o rivestite. Questi tipi di strisce LED hanno un rivestimento più sottile, quindi la temperatura del colore non va alla deriva e hanno prestazioni di dissipazione del calore migliori.

5. Controllo della caduta di tensione

• Le strisce LED da 24 V dovrebbero essere ≤20 metri per striscia e le strisce LED da 12 V dovrebbero essere ≤5 metri per striscia. Per lunghezze più lunghe, è necessaria un'alimentazione parallela per evitare l'attenuazione alle estremità.

6. Suggerimenti per l'installazione e la manutenzione

• Nascondita del trasformatore: Pianificare le posizioni di alimentazione in anticipo (ad es. Aperture per la manutenzione del condizionatore d'aria, fori di luce incassati);

• Flessibilità di taglio: Preferisci modelli in cui ogni LED può essere tagliato per ottenere dimensioni precise.

• Durata del materiale: Il materiale in silicone ha una migliore resistenza all'invecchiamento rispetto ai tubi in PVC, prolungando la durata della vita all'aperto di oltre 30%.

Riepilogo: Confermare prima i requisiti di impermeabilizzazione (valutazione IP) → Tensione di scena della corrispondenza → Controllare i parametri di efficienza della luce (CRI/LED conta/temperatura colore) → Pianificare lo schema di installazione (posizione del trasformatore + gestione della caduta di tensione). Esempio: per gli armadi a specchio per bagno, scegli una striscia LED in silicone IP68 da 24 V (3000K, 120 LED/metro) abbinata a un trasformatore nascosto installato all'interno del soffitto.

L'impatto di diversi processi sulla temperatura del colore nelle strisce LED impermeabili

Chi ha familiarità con le strisce LED impermeabili sa che l'aggiunta di diversi materiali, come silicone, PVC e adesivo PU, provoca cambiamenti di colore quando la luce passa attraverso questi materiali. Pertanto, diversi processi di produzione determinano variazioni di temperatura del colore variabili. Come mostrato nella tabella seguente, si tratta di un riepilogo della temperatura del colore corrispondente a diversi processi di produzione compilati da Sainai Optoelectronics in base a anni di esperienza nella produzione di strisce LED impermeabili, per riferimento:

Facendo riferimento alla tabella sopra, durante la progettazione di strisce LED, dobbiamo regolare di conseguenza la temperatura del colore in base alle modifiche causate dal processo di impermeabilizzazione. Ad esempio, se è necessaria una striscia LED COB rivestita in silicone impermeabile con una temperatura di colore di 3000 K, la selezione di una striscia LED di temperatura di colore di 3000 K per il rivestimento in silicone non è corretta, poiché la temperatura di colore risultante sarà di circa 3300 K. Invece, dovresti scegliere una striscia LED COB con una temperatura di colore di 2700K per il rivestimento in silicone, poiché la temperatura del colore aumenterà di 10% dopo il processo, risultando nella temperatura di colore di 3000K per il prodotto finale.

Dati di prova sull'impatto dei processi di impermeabilizzazione sulla temperatura del colore: fare riferimento all'altro articolo dell'autore: Quali sono i tipi di strisce LED?

Confronto dei costi di diversi processi per strisce LED impermeabili

Tra le strisce LED impermeabili, il processo di rivestimento a spruzzo ha il costo più basso, con apparecchiature semplici adatte per il rivestimento di precisione di piccola area; il processo di rivestimento a goccia ha costi di attrezzatura moderati ma elevata efficienza produttiva, adatto per la produzione di medio volume; e i processi di stampaggio ed estrusione ad iniezione richiedono il più alto investimento di apparecchiature ma raggiungono l'utilizzo di materiale 95% e un aumento di 3-5 volte l'efficienza produttiva, adatta per la produzione continua su larga scala. Il processo di rivestimento ha il costo complessivo più alto, con apparecchiature che costano 1-3 milioni di yuan, che richiedono un ambiente a vuoto e un alto consumo energetico. Tuttavia, può ottenere film sottili su scala nanometrica e il costo per unità diminuisce significativamente con l'aumento del volume di produzione.

Riepilogo

In sintesi, la selezione dei processi di produzione per strisce LED impermeabili dovrebbe considerare l'ambiente di utilizzo (umidità, temperatura), il grado di protezione, i requisiti di dissipazione del calore e il budget dei costi.

Se i requisiti di impermeabilizzazione non sono rigorosi, il processo di spruzzatura può essere scelto per la sua efficacia in termini di costi; se i requisiti di impermeabilizzazione sono elevati, è possibile selezionare il processo di estrusione, sebbene sia più costoso. Se i requisiti di temperatura del colore e di dissipazione del calore sono elevati, si consiglia il processo di nano-rivestimento. La tecnologia di rivestimento impermeabile nano-rivestimento offre soluzioni innovative per le sfide di impermeabilizzazione e dissipazione del calore per apparecchi di illuminazione a strisce a LED con i suoi vantaggi unici.

Con continui progressi tecnologici e ulteriori riduzioni dei costi, il futuro ha prospettive promettenti per Illuminazione a strisce a LED Tecnologia di impermeabilizzazione e dissipazione del calore, guidata dall'emergere di nuovi materiali e processi.