目前,LED轮廓灯防水技术主要分为两个方向:结构防水和材料防水。所谓结构防水,就是在产品的各结构部件组合后,已经具备防水功能。而材料防水,则是产品设计时,留出灌封胶水密闭电气元件的位置,装配时用胶水材料实现防水。两种防水设计分别适用于不同的产品路线,各有优点。
影响LED轮廓灯防水性能的因素
1、 紫外线
紫外线对暴露在灯具外的电线绝缘层、外壳防护涂层、塑料件、灌封胶、密封胶圈胶条、粘合剂都有破坏作用。
电线绝缘层老化龟裂后,水汽会通过电线芯的缝隙渗透到灯具内部。灯具外壳涂层老化后,外壳边缘涂层龟裂或剥离,会出现缝隙。塑料外壳老化后,会变形开裂。 电子灌封胶体老化会产生开裂。密封胶圈胶条老化变形,会出现缝隙。结构件之间的粘合胶老化,降低粘合力后也会出现缝隙。这些都是紫外线对灯具防水能力的损 害。
2、 高低温
户外每天气温变化很大.夏日白天灯具表面温度可升至50~60℃,晚上降至10~20 qC,冬日冰雪天温度可降至零下,全年温差变化更大。户外灯具在夏天的高温环境下,材料加速老化变形。当温度降至零下时,塑料零部件变脆,在冰雪的压迫下或开裂。
3、热胀冷缩
灯具外壳热胀冷缩:气温的变化导致灯具的热胀冷缩,不同材质(如玻璃和铝型材)的线胀系数不同,两种材质在结合处会出现位移。热胀冷缩过程不断重复,相对位移也不断重复,对灯具气密性破坏很大。
内部空气热胀冷缩:广场地面上经常能观察到地埋灯玻璃上的水滴凝露,而水滴是如何渗入充满灌封胶的灯具内呢?这就是热胀冷缩时呼吸作用的结果。
例如,当温度从60℃降到10℃时,灯具内部气压变化量约为:1一(273+60)K/(273+10)K=一0.18 atm=一1.86 m水柱
温度升高,在巨大的负压作用下,潮湿空气 通过灯体材料上的微小缝隙,渗透到灯体内部后,遇到温度较低的灯具外壳,冷凝成水珠并聚集。温度降低后,在正压的作用下,空气从灯体内排出,但水滴仍附着在灯内。每天重复温度变化的呼吸过程,灯具内部积水越来越多。
热胀冷缩的物理变化,使户外LED灯具防水气密性的设计成为复杂的系统工程。下面就两种灯具防水体系的技术特点进行分析,以便了解其优缺点。
4、关于结构防水
基于结构防水设计的灯具,需紧密配合硅胶密封圈防水,外壳结构比较精密和复杂,通常适用于尺寸较大的灯具,譬如条形泛光灯、方形和圆形投光灯等中、大功率灯具。
结构防水灯具仅做纯机械结构组装,使用工具简单,装配工序和流程少,总装周期短,生产线上返修方便快捷。灯具通过电性能及防水测试,即可包装发货,适用于供货周期短的工程项目。
无论结构防水还是材料防水,对于户外灯具长期工作稳定、低故障率的需求,单一的防水设计很难达到极高的可靠性,渗水的潜在隐患仍然存在。
因此,高端户外LED灯具的设计,建议灵活运用防水技术,把结构防水与材料防水技术的优点结合起来,扬长避短,以保证LED电路长期稳定工作。如材料防水设计,可加 入呼吸器消除负压。而结构防水设计,也可考虑增加灌封,双重防水保护,提高户外灯具长期使用的稳定性,降低受潮故障率。