กระบวนการกันซึมที่ใช้ในไฟแถบ LED คืออะไร?

ในการจัดแสงแนวนอนกลางแจ้ง ไฟ LED แถบนั้นเป็นที่นิยมอย่างมากในด้านความยืดหยุ่นและความน่าดึงดูดใจในการตกแต่ง อย่างไรก็ตาม ไฟแถบ LED แบบดั้งเดิมมักจะเสี่ยงต่อความเสียหายจากน้ำในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพแสงลดลงหรือแม้กระทั่งความเสียหาย ไฟแถบ LED กันน้ำช่วยแก้ปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แถบไฟ LED กันน้ำไม่เพียงแต่ให้ประสิทธิภาพการกันน้ำที่เหนือกว่าเท่านั้น แต่ยังรักษาแสงให้คงที่ภายใต้สภาพอากาศเลวร้ายต่างๆ โดยไม่กระทบต่อการตกแต่ง

อย่างไรก็ตาม มีไฟแถบ LED แบบกันน้ำหลายประเภท และหลายคนอาจไม่ค่อยทราบข้อมูลดีเกี่ยวกับพวกเขา เมื่อเลือกพวกเขา ควรพิจารณาราคาและประเมินประสิทธิภาพการกันน้ำ สภาพแวดล้อมการใช้งานที่ตั้งใจ ความปลอดภัย และสีของแสง รวมถึงปัจจัยอื่นๆ ด้านล่างนี้ ฉันจะให้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับเทคนิคการกันซึมที่เกี่ยวข้องสำหรับไฟแถบ LED

กระบวนการกันซึมสำหรับแถบ LED COB และ SMD คืออะไร?

ปัจจุบัน กระบวนการกันซึมหลักสำหรับแถบ LED COB และ SMD ได้แก่ สเปรย์เคลือบ เคลือบหยด ท่อ หม้อ การอัดรีด และการเคลือบ แต่ละกระบวนการเหล่านี้มีลักษณะของตัวเอง ลองมาดูความแตกต่างระหว่างกัน:

กระบวนการเคลือบสเปรย์

กระบวนการพ่นกาวใช้เครื่องพ่นกาวเพื่อใช้กาวซิลิโคนกับพื้นผิวของแถบแสงเป็นหลัก ความหนาของชั้นกาวโดยทั่วไปจะค่อนข้างบาง โดยทั่วไปประมาณ 30-50 ไมครอน เนื่องจากความบางของชั้นกาวจึงมีผลน้อยที่สุดต่อประสิทธิภาพการมองเห็นดั้งเดิมของแถบแสง เช่น ความสว่าง อุณหภูมิสี และดัชนีการเรนเดอร์สี

แถบ LED เคลือบด้วยสเปรย์เป็นผลิตภัณฑ์ไฟ LED ที่รวมเทคโนโลยีการยึดติดด้วยกาว เจลนี้ให้การป้องกันการกระเซ็น ทำให้ผลิตภัณฑ์แถบ LED เคลือบสเปรย์เพื่อให้ได้ระดับการป้องกัน IP54 หรือสูงกว่า ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกันน้ำ กันฝุ่น และอุณหภูมิสูงของแถบ LED แถบ LED เหล่านี้มักติดตั้งในห้องน้ำ ห้องครัว พื้นที่กลางแจ้ง หรือสภาพแวดล้อมที่กันน้ำกระเซ็น เหมาะสำหรับทั้งสภาพแวดล้อมที่แห้งและชื้น เช่น ห้องนั่งเล่น ห้องครัว และห้องน้ำ ไม่แนะนำให้ใช้ในพื้นที่ที่มีแนวโน้มที่จะกระเด็นน้ำ

กระบวนการตกกาว

กระบวนการดรอปกาวเกี่ยวข้องกับการยึดแถบไฟเป็นเส้นตรงก่อน จากนั้นจึงใช้เครื่องจ่ายแรงดันสูงเพื่อเคลื่อนที่ไปตามเส้นทาง PCB ของแถบแสง โดยฉีดอีพอกซีเรซินหรือกาว PU ลงบนพื้นผิวของแถบแสง โดยการควบคุมเอาต์พุตของกาวจากหัวฉีด ชั้นกาวจะถูกนำไปใช้อย่างสม่ำเสมอเพื่อครอบคลุมส่วนประกอบและวงจรที่เปล่งแสง

ความหนาของหยดโดยทั่วไปจะควบคุมได้ประมาณ 2 มม. แถบไฟ LED ที่ผลิตโดยใช้กระบวนการเคลือบแบบหยดให้ได้ระดับการป้องกัน IP67 หรือสูงกว่า ในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพการกระจายความร้อน กระบวนการนี้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ให้การกันซึมพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถใช้ในการตั้งค่าต่างๆ เช่น โรงแรม บ้าน และสำนักงาน

ข้อดีของแถบ LED แบบหยดกาว ได้แก่ การใช้งานที่เรียบง่ายและต้นทุนที่ต่ำลง แต่ระดับการป้องกันมีจำกัด (โดยทั่วไปคือ IP54-IP65) ข้อเสีย ได้แก่ ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อการกระจายความร้อน เช่นเดียวกับผลกระทบบางอย่างต่ออุณหภูมิและความสว่างของสี และแนวโน้มที่จะเป็นสีเหลืองเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อใช้งานกลางแจ้งเป็นเวลานาน

กระบวนการแขนกลวง

กระบวนการแถบ LED แบบปลอกแขนนั้นค่อนข้างง่าย โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการใส่แถบ LED ทั้งหมดลงในท่อซิลิโคน/พีวีซี จากนั้นจึงปิดผนึกปลายทั้งสองข้างเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำซึมจากฝนหรือแหล่งอื่นๆ กระบวนการนี้ทำให้แถบ LED ได้รับระดับการกันน้ำประมาณ IP66

ข้อดีของแถบไฟ LED แบบปลอกแขน ได้แก่ ความยืดหยุ่นที่ดี ความเหมาะสมสำหรับการติดตั้งแบบโค้ง และการกันน้ำที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียเปรียบคือแถบไฟ LED พร้อมแขนเสื้อเหมาะสำหรับบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นในภาคใต้เท่านั้น ในพื้นที่ภาคเหนือที่หนาวเย็นกว่า ไฟ LED ภายในปลอกอาจสร้างความร้อนระหว่างการทำงาน เมื่อสภาพแวดล้อมภายนอกเย็น อากาศและน้ำภายในปลอกอาจออกซิไดซ์ ซึ่งอาจกัดกร่อน LED หรือออกซิไดซ์บนแผงวงจร ต้นทุนการผลิตของแถบไฟ LED แบบท่อนั้นค่อนข้างสูง และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจะด้อยกว่าเล็กน้อย ซึ่งอาจส่งผลต่ออายุการใช้งานเมื่อใช้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน

โปรดดูวิดีโอต่อไปนี้เพื่อเรียนรู้วิธีทำแถบ LED แบบกลวง

ขั้นตอนการเติมแขนเสื้อ

กระบวนการบรรจุปลอกแถบ LED เกี่ยวข้องกับการเลื่อนปลอกหุ้ม PVC หรือซิลิโคนแบบโปร่งใสบนพื้นผิวแถบ LED จากนั้นผสมซิลิโคนอินทรีย์สององค์ประกอบหรืออีพอกซีเรซินในอัตราส่วนที่ถูกต้องเพื่อกำจัดฟองอากาศ (เพื่อป้องกันช่องอากาศหลังจากการบ่ม) จากนั้นเครื่องห่อหุ้มอัตโนมัติจะฉีดวัสดุห่อหุ้มเข้าไปในแขนเสื้ออย่างสม่ำเสมอตามความยาวของแถบ หลังจากการบ่ม ชั้นที่ปิดสนิทจะก่อตัวขึ้นภายในปลอกหุ้ม ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกันซึมและกลไกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หลังจากเติมแล้ว แถบ LED จะได้รับระดับการกันน้ำ IP68 ทำให้สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรือที่รุนแรง แถบ LED แบบกระถางที่มีคุณสมบัติในการปิดผนึก ความต้านทานต่อสภาพอากาศ และความเสถียรทางเคมี สามารถใช้ได้อย่างกว้างขวางในสถานการณ์ที่มีความต้องการสูง เช่น ไฟส่องสว่างกลางแจ้ง ไฟส่องสว่างทางอุตสาหกรรม และการตกแต่งรถ ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับโซลูชันระบบแสงสว่างระยะยาวที่ไม่ต้องบำรุงรักษา

กระบวนการอัดรีด

กระบวนการอัดรีดสำหรับแถบ LED ที่ยืดหยุ่นได้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนและการหลอมละลายวัสดุเทอร์โมพลาสติก (เช่น PVC หรือซิลิโคน) จากนั้นใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูเพื่อบังคับให้วัสดุเป็นแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำและอัดแน่นอย่างต่อเนื่องในโครงสร้างคล้ายแถบ ชิปและสายไฟ LED ถูกฝังพร้อมกัน และใช้ชั้นป้องกันโดยใช้เทคโนโลยีการอัดรีดร่วม หลังจากเย็นตัวลงแล้ว แถบนั้นจะถูกพันลงบนแกนกลาง กระบวนการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความยืดหยุ่น กันน้ำ และการปล่อยแสงที่สม่ำเสมอของแถบแสง ทำให้เหมาะสำหรับแสงตกแต่งแบบโค้ง นอกจากนี้ยังให้ประสิทธิภาพการผลิตสูงและสีและขนาดที่ปรับแต่งได้

ระดับการกันน้ำของแถบแสงที่อัดออกมาสามารถเข้าถึง IP68 ได้ด้วยโครงสร้างกันน้ำแบบชิ้นเดียว (โดยใช้กระบวนการอัดรีดที่หุ้มแกนแสงด้วยซิลิโคน) และทนต่อสภาพอากาศและความยืดหยุ่นในการติดตั้งที่ยอดเยี่ยม ใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ต่างๆ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการกันน้ำ ความทนทาน หรือแสงจากสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อน

กระบวนการเคลือบนาโน PECVD

กระบวนการเคลือบสำหรับแถบ LED ใช้เทคโนโลยีการเคลือบกันน้ำ PECVD nano-coating เป็นหลัก ซึ่งสร้างการเคลือบกันน้ำระดับนาโนที่บางเฉียบและหนาแน่นบนพื้นผิวของโคมไฟ LED ผ่านการสะสมไอเคมีที่ปรับปรุงด้วยพลาสม่า ความหนาของสารเคลือบสามารถอยู่ในช่วง 1 ถึง 100 ไมโครเมตร เมื่อความหนาของสารเคลือบเพียงพอ ก็จะสามารถกันซึมและกันความชื้นได้รอบด้าน (ระดับ IP68) โดยไม่กระทบต่อการกระจายความร้อนของชิป LED

การเคลือบนาโนบนแถบ LED ไม่มีสีและโปร่งใส ดังนั้นจึงไม่ส่งผลต่อการส่งผ่านแสง เพื่อให้มั่นใจได้ว่าแสงและเอฟเฟกต์ภาพของผลิตภัณฑ์ ความหนาของสารเคลือบสามารถควบคุมได้ โดยมีความหนาของสารเคลือบ PECVD ตั้งแต่ 1 ถึง 100 ไมโครเมตร ในขณะที่มีคุณสมบัติในการกันซึม ความหนาของสารเคลือบอาจบางถึง 0.1 ไมโครเมตร จึงไม่ส่งผลต่อการกระจายความร้อนของชิป LED

การเลือกไฟแถบ LED กันน้ำ

ต่อเมื่อ การเลือกไฟแถบ LED กันน้ำปัจจัยสำคัญต่อไปนี้ควรพิจารณาตามข้อกำหนดการใช้งานหลักในปัจจุบัน:

1. การเลือกตามคะแนนการกันน้ำ

• ‌IP54 ไฟ LED แถบพื้นผิว: ไฟเหล่านี้มีชั้นกาวที่ใช้พื้นผิว ให้ความทนทานต่อน้ำกระเซ็น แต่ไม่ทนต่อการซึมซับ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นเล็กน้อยเช่นตู้ครัวและพื้นที่แห้งในห้องน้ำ

• ไฟ LED แบบ IP65 แบบหยดเคลือบ: ให้การกันซึมพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพเหมาะสำหรับการตั้งค่าต่างๆเช่นโรงแรมบ้านและสำนักงาน

• IP66 ซิลิโคนกลวงแขนกันน้ำ LED แถบกันน้ำ: ให้ความต้านทานการพ่นผ่านท่อซิลิโคนกลวง เหมาะสำหรับการตั้งค่ากึ่งกลางแจ้ง เช่น ระเบียงและสนามหญ้า แต่อาจรั่วได้หากจมอยู่ใต้น้ำเป็นเวลานาน

• IP67/IP68 แถบซิลิโคนแบบแข็งเติม (รวมถึงการปลูกแขนเสื้อและการอัดรีดแข็ง): การใช้ซิลิโคนแข็งที่ปิดสนิท สามารถจมอยู่ใต้น้ำได้โดยตรง (เช่น ในตู้ปลาหรือสระน้ำ) มีความยืดหยุ่นและสามารถโค้งงอเป็นรูปร่างได้อย่างอิสระ พวกเขาใช้การออกแบบ 24V แรงดันต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่ไฟฟ้าช็อต

• แถบ LED เคลือบนาโน IP65-IP68: ประสิทธิภาพการกันน้ำของกระบวนการนี้มีความยืดหยุ่นทำให้สามารถปรับแต่งความหนาของผิวได้ตามข้อกำหนดการกันซึม ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อม IP65 ความหนาของผิวเคลือบสามารถเป็น 0.1-0.3 ไมครอน ในสภาพแวดล้อม IP68 ความหนาของผิวเคลือบจะต้องเป็น 1-2 ไมครอน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดอันดับ IP โปรดอ่านบล็อก: คู่มือไฟ LED Strip กันน้ำระดับ IP.

2. การจับคู่ตามสถานการณ์การใช้งาน

• สภาพแวดล้อมใต้น้ำ/ชื้นมาก: แถบ LED ซิลิโคนแข็งของซิลิโคน IP68 เป็นสิ่งจำเป็นเช่นสำหรับผนังสระว่ายน้ำหรือไฟส่องสว่างในตู้ปลา

• อาคารกลางแจ้ง/หลังคา: แนะนำให้ใช้แถบ LED ที่มี IP65 หรือสูงกว่า ต้องติดตั้งอย่างมืออาชีพเพื่อป้องกันไฟฟ้าช็อต

• ตู้กระจกห้องน้ำ/ก้นตู้: แถบ LED แบบกระถางแรงดันต่ำ IP65 ปลอดภัยกว่า ทนต่อความชื้น และปล่อยแสงที่นุ่มนวล

• ‌อุโมงค์/ไฟก่อสร้าง‌: แถบแสงกันน้ำที่มีความสว่างสูงพร้อมตัวเลือกที่ห่อหุ้มหรือเคลือบเป็นที่ต้องการและต้องใช้กับตู้ป้องกัน

3. ความปลอดภัยของแรงดันไฟฟ้า‌

• ต้องใช้แถบไฟแรงต่ำ 24V ในบริเวณที่มีโอกาสสัมผัสของมนุษย์ (เช่น ฐานรอง ชั้นวางเฟอร์นิเจอร์)

• ต้องติดตั้งแถบไฟแรงสูงโดยผู้เชี่ยวชาญในสถานที่สูงหรือซ่อนเท่านั้น

4. ประสิทธิภาพและคุณภาพของแสง‌

• หากต้องใช้ดัชนีการเรนเดอร์สี (CRI) ≥90RA (ควรเป็น ≥95RA) เพื่อรับรองความถูกต้องของสี แถบไฟกันน้ำ COB ควรได้รับการจัดลำดับความสำคัญ

• หากต้องการความสม่ำเสมอของแสงสูง แถบไฟ LED ที่มีไฟ LED มากกว่า 120 ดวงต่อเมตรหรือ แถบไฟซัง ควรเลือก LED มากกว่า 320 ดวงต่อเมตรเพื่อหลีกเลี่ยงลักษณะที่เป็นเม็ดเล็ก

• หากจำเป็นต้องใช้ความแม่นยำของอุณหภูมิสีสูงและการควบคุมอุณหภูมิ ให้เลือกแถบ LED แบบสเปรย์หรือเคลือบ แถบ LED ประเภทนี้มีการเคลือบที่บางกว่า ดังนั้นอุณหภูมิสีจึงไม่ลอย และมีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดีกว่า

5. การควบคุมแรงดันตก

• แถบ LED 24V ควรเป็น ≤20 เมตรต่อแถบ และแถบ LED 12V ควรเป็น ≤5 เมตรต่อแถบ สำหรับความยาวที่ยาวขึ้น ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแบบขนานเพื่อป้องกันการหรี่ลงที่ปลาย

6. เคล็ดลับในการติดตั้งและบำรุงรักษา

• ซ่อนหม้อแปลง: วางแผนตำแหน่งแหล่งจ่ายไฟล่วงหน้า (เช่น ช่องเปิดบำรุงรักษาเครื่องปรับอากาศ รูไฟแบบปิดภาคเรียน)

• ความยืดหยุ่นในการตัด: ชอบรุ่นที่สามารถตัด LED แต่ละตัวเพื่อให้ได้ขนาดที่แม่นยำ

• ความทนทานของวัสดุ: วัสดุซิลิโคนมีความต้านทานการแก่ชราที่ดีกว่าท่อพีวีซียืดอายุการใช้งานกลางแจ้งได้มากกว่า 30%

สรุป: ก่อนยืนยันข้อกำหนดการกันซึม (ระดับ IP) → แรงดันไฟฟ้าของฉากจับคู่ → ตรวจสอบพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของแสง (CRI/LED Count/อุณหภูมิสี) → วางแผนรูปแบบการติดตั้ง (ตำแหน่งของหม้อแปลง + การจัดการแรงดันตก) ตัวอย่าง: สำหรับตู้กระจกห้องน้ำ ให้เลือกแถบซิลิโคน 24V IP68 (3000K, 120 LEDs/Meter) จับคู่กับหม้อแปลงที่ซ่อนอยู่ภายในเพดาน

ผลกระทบของกระบวนการต่าง ๆ ต่ออุณหภูมิสีในแถบ LED กันน้ำ

ผู้ที่คุ้นเคยกับแถบ LED กันน้ำรู้ว่าการเพิ่มวัสดุต่างๆ เช่น ซิลิโคน พีวีซี และกาว PU ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีเมื่อแสงผ่านวัสดุเหล่านี้ ดังนั้นกระบวนการผลิตที่แตกต่างกันจึงส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสี ดังแสดงในตารางด้านล่าง นี่คือบทสรุปของอุณหภูมิสีที่สอดคล้องกับกระบวนการผลิตต่างๆ ที่รวบรวมโดย Sainai Optoelectronics ตามประสบการณ์หลายปีในการผลิตแถบ LED กันน้ำ สำหรับการอ้างอิง:

อ้างอิงจากตารางข้างต้นเมื่อออกแบบแถบ LED เราต้องปรับอุณหภูมิสีตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากกระบวนการกันซึม ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการแถบ LED cob cob ที่เคลือบด้วยซิลิโคนกันน้ำที่มีอุณหภูมิสี 3000K การเลือกแถบ LED อุณหภูมิสี 3000K สำหรับการเคลือบซิลิโคนไม่ถูกต้องเนื่องจากอุณหภูมิสีจะอยู่ที่ประมาณ 3300K แต่คุณควรเลือกแถบ LED COB ที่มีอุณหภูมิสี 2700K สำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ข้อมูลการทดสอบผลกระทบของกระบวนการกันซึมต่ออุณหภูมิสี: โปรดดูบทความอื่น ๆ ของผู้เขียน: LED灯带有哪些类型？

การเปรียบเทียบต้นทุนของกระบวนการต่าง ๆ สำหรับแถบ LED กันน้ำ

ในบรรดาแถบ LED กันน้ำกระบวนการเคลือบสเปรย์มีต้นทุนต่ำที่สุดพร้อมอุปกรณ์ที่เรียบง่ายเหมาะสำหรับการเคลือบผิวที่มีความแม่นยำขนาดเล็กกระบวนการเคลือบหยดมีต้นทุนอุปกรณ์ปานกลาง แต่ประสิทธิภาพการผลิตสูงเหมาะสำหรับการผลิตขนาดกลางและกระบวนการฉีดขึ้นรูปและการอัดรีดต้องใช้การลงทุนอุปกรณ์สูงสุด แต่บรรลุการใช้วัสดุ 95% และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต 3-5 เท่าเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่อย่างต่อเนื่อง กระบวนการเคลือบมีต้นทุนโดยรวมสูงสุด โดยมีอุปกรณ์ราคา 1-3 ล้านหยวน ต้องใช้สภาพแวดล้อมแบบสุญญากาศ และใช้พลังงานสูง อย่างไรก็ตาม มันสามารถบรรลุฟิล์มบางระดับนาโน และต้นทุนต่อหน่วยลดลงอย่างมากเมื่อปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้น

สรุป

โดยสรุป การเลือกกระบวนการผลิตสำหรับแถบ LED กันน้ำควรพิจารณาสภาพแวดล้อมการใช้งาน (ความชื้น อุณหภูมิ) ระดับการป้องกัน ข้อกำหนดการกระจายความร้อน และงบประมาณต้นทุน

หากความต้องการการกันซึมไม่เข้มงวดสามารถเลือกกระบวนการฉีดพ่นได้เนื่องจากความต้องการในการกันน้ำสูงสามารถเลือกกระบวนการอัดรีดได้แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่า หากความต้องการอุณหภูมิสีและการกระจายความร้อนสูง ขอแนะนำให้ใช้กระบวนการเคลือบนาโน เทคโนโลยีการเคลือบกันน้ำเคลือบนาโนนำเสนอโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมใหม่สำหรับความท้าทายในการกันน้ำและการกระจายความร้อนสำหรับโคมไฟ LED Strip พร้อมข้อดีที่ไม่เหมือนใคร

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการลดต้นทุนต่อไป อนาคตยังมีแนวโน้มที่ดีสำหรับ ไฟ LED แถบ เทคโนโลยีการกันซึมและการกระจายความร้อน ขับเคลื่อนด้วยการเกิดขึ้นของวัสดุและกระบวนการใหม่