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LED灯具防水性能大探讨,影响使用寿命不可忽视的因素!

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人气:-发表时间:2017-11-27 09:04【


当我们把“放大镜”般的注意力放在LED灯具的散热性能上时,其实,忽略了另一个同样重要的因素——防水性能。在此以LED地埋灯的情况为例,说说这个不容忽视的重要板块。

 

请看一个LED灯具内部空气热胀冷缩的事例: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。

 

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其实,当温度从60℃降到10℃时,灯具内部会发生气压变化温度降低后,在正压的作用下,空气从灯体内排出,但水滴仍附着在灯内。而当温度升高,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。每天就这样重复温度变化的呼吸过程,导致灯具内部积水越来越多。

 

因为这种不可避免的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。下面就几种灯具防水体系结构防水、材料防水灌封胶水的技术特点进行分析,以便了解各自的优缺点。

 

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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。

 

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IF-OUG0100系列  

音浮光电LED地埋灯

 

但结构防水设计的灯具机加工要求较高,各部件尺寸须精密配合。只有合适的材料和构造,才能保证其防水性能,下述几个设计要点。

 

(1) 设计硅胶防水圈,选择硬度合适的材料,设计合适的压强,其截面形状也非常关键。电缆引入线是渗水的通道,需选择防水电线,而使用强力的电缆防水固定头(PG头),可阻止水汽从电缆线芯缝隙中渗透,但前提是电线绝缘层在PG头长期的强力挤压下不老化不开裂。

 

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IF-OUG0100系列  

音浮光电LED地埋灯

采用坚固密封的一体化铝挤成型技术


(2) 再者,还要结合玻璃的线胀系数进行考虑。假设灯具长度为1000mm,白天外壳温度为60℃,下雨或夜晚气温降至10℃,温度下降50℃,玻璃和铝型材会分别收缩0.36 mm和1.16 mm,相对位移为O.8 mm,密封元件在重复性的位移过程中反复拉扯,影响气密性。

 

(3) 很多中、大功率的户外LED灯具可安装防水透气阀(呼吸器)利用呼吸器中分子筛的防水透气功能,平衡灯具内外气压,消除负压,防止吸人水汽,保证灯具内部干燥。这种经济有效的防水器件,能提高原结构设计的防水能力。

 

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IF-OUG0100系列  

音浮光电LED地埋灯



材料防水

材料防水也是一种很普遍的密封方式,材料防水设计的灯具,利用填充灌封胶来绝缘防水,利用密封胶粘结封闭结构件之间的接缝,使电气零部件完全气密,达到户外灯具防水的作用。

 

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灌封胶水

随着防水材料技术的发展,各种类型和品牌的灯具专用灌封胶不断出现,例如,改性环氧树脂、改性聚氨酯树脂、改性有机硅胶等。化学配方不同,灌封胶的弹性、分子结构稳定性、附着力、抗uV、耐热性、耐低温、憎水性、绝缘性能等物理化学性能指标表现各异。


弹性:胶体柔软,弹性模量较小,则适应性更好。其中改性有机硅胶弹性模量最小。

分子结构稳定性:在uV、空气和高低温长期作用下,材料化学结构稳定,不老化不开裂。其中以改性有机硅胶最稳定。

附着力:附着力强则不易剥离,其中改性环氧树脂的附着力最强,但化学结构稳定性较差,容易老化开裂。

憎水性:表示胶体抗渗水的能力。其中改性有机硅胶憎水性较好。

绝缘性:绝缘关系到产品安全指标,以上几种材质的专用灌装胶都不错材质的专用灌封胶都不错。

从以上各理化性能综合来看,以改性有机硅材料表现较佳,但由于此材料成本太高,普化程度并不是很高。

 

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综合上述的各种密封技术、衡量各项指标与综合性能后,目前还是以结构防水型的密封防水为最优。


放眼户外LED灯具,以LED地埋灯为代表,可见防水性能直接影响LED灯具的使用寿命与长期稳定性。而灯具防水性能的优劣与其设计、所选灯材料的性能、加工精确度、装配技术等密切相关。若薄弱环节出现变形并渗水,LED灯具及电子器件将造成不可逆的损害,且这种情况在出厂检验过程中很难预测,具有突发性。因此,提高LED灯具防水性能的可靠性,重视防水技术,刻不容缓!

 

 

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