Светодиодное освещение за последние десять лет вытеснило лампы накаливания и люминесцентные светильники из промышленных цехов, офисов и жилых помещений. Производители LED-светильников собирают изделия из алюминиевых профилей, печатных плат со светодиодами, рассеивателей из поликарбоната или акрила, драйверов питания и крепёжных элементов. Клей-расплав здесь выполняет несколько функций: фиксирует рассеиватель в профиле, герметизирует стыки от пыли и влаги, крепит печатную плату к радиатору для отвода тепла. Разберём, какие требования предъявляются к клею в светотехнике и как избежать типичных ошибок, которые приводят к браку и рекламациям.
Фиксация рассеивателей: прозрачность и термостойкость
Рассеиватель — это прозрачная или матовая панель из поликарбоната или акрила, которая закрывает светодиоды и равномерно распределяет свет. Он вставляется в алюминиевый профиль и фиксируется по периметру клеем-расплавом. Требования к клею жёсткие: он не должен желтеть под воздействием света и тепла, не должен мигрировать на поверхность рассеивателя (это создаёт мутные пятна), должен сохранять адгезию при нагреве до восьмидесяти градусов.
Светодиоды выделяют тепло, и температура внутри светильника может достигать семидесяти — восьмидесяти градусов при непрерывной работе. Стандартные ЭВА-клеи при такой температуре размягчаются и начинают течь, рассеиватель выпадает из профиля. Поэтому применяют полиолефиновые или модифицированные полиамидные клеи с температурой размягчения от ста двадцати градусов и стойкостью к УФ-излучению.
Клей наносится тонкой полоской по внутреннему периметру профиля автоматическим дозатором. Температура нанесения — сто сорок — сто пятьдесят градусов, время открытого нанесения — две-три секунды. Рассеиватель вставляется в профиль и прижимается роликом или пневматическим прессом на три секунды. Толщина клеевого шва — сто — сто пятьдесят микрон, адгезия к алюминию и поликарбонату — не менее полутора ньютонов на сантиметр ширины.
Герметизация светильников для влажных помещений
Светильники для ванных комнат, бассейнов, производственных цехов с повышенной влажностью должны иметь класс защиты IP65 или выше. Это означает полную защиту от пыли и защиту от водяных струй. Клей-расплав здесь герметизирует стыки между корпусом и рассеивателем, между корпусом и торцевыми заглушками, вокруг кабельных вводов.
Используются реактивные полиуретановые клеи-расплавы, которые после нанесения полимеризуются за счёт влаги воздуха, формируя эластичный водонепроницаемый шов. Время полной полимеризации — двадцать четыре часа, но первичное схватывание происходит за пять минут, что позволяет сразу передавать светильник на испытания. Шов выдерживает погружение в воду на глубину один метр в течение тридцати минут без проникновения влаги внутрь корпуса.
Для уличных светильников, работающих при температуре от минус сорока до плюс пятидесяти градусов, клей должен сохранять эластичность во всём диапазоне. Жёсткий шов растрескается зимой от температурных деформаций алюминия и пластика, которые расширяются с разной скоростью. Применяются силиконизированные термоклеи, которые остаются гибкими даже при минус пятидесяти градусах.
Крепление печатных плат к радиаторам
Светодиоды выделяют до семидесяти процентов потребляемой энергии в виде тепла. Если тепло не отводить, светодиод перегревается, его яркость падает, а срок службы сокращается с пятидесяти тысяч часов до десяти. Печатная плата со светодиодами крепится к алюминиевому радиатору, который рассеивает тепло в окружающую среду. Между платой и радиатором наносится термопроводящий клей-расплав, который одновременно фиксирует плату и обеспечивает теплопередачу.
Обычные клеи имеют низкую теплопроводность — около ноль целых две десятых ватта на метр-кельвин. Для эффективного отвода тепла нужны составы с теплопроводностью от одного до трёх ватт на метр-кельвин. Это достигается добавлением в клей наполнителей: оксида алюминия, нитрида бора, графита. Такие клеи дороже обычных на тридцать — пятьдесят процентов, но они продлевают срок службы светильника и снижают процент отказов по гарантии.
Клей наносится на радиатор тонким слоем толщиной двести — триста микрон, плата прижимается с усилием два — три бара и выдерживается десять секунд. После остывания клей формирует прочное соединение с адгезией к алюминию и текстолиту не менее двух ньютонов на сантиметр ширины.
Светодиодные ленты: гибкость и защита от влаги
Светодиодные ленты — это гибкие печатные платы с припаянными светодиодами, которые наклеиваются на алюминиевые профили или непосредственно на поверхности. Лента имеет клеевой слой на обратной стороне — это клей постоянной липкости (PSA) на основе акрила или каучука. Для защиты от влаги и пыли ленту покрывают силиконовой оболочкой или заливают в профиль прозрачным компаундом.
При производстве лент клей-расплав используется для фиксации силиконовой оболочки на торцах ленты и для герметизации соединительных коннекторов. Применяются низкотемпературные силиконизированные клеи с температурой нанесения сто десять — сто двадцать градусов, чтобы не повредить светодиоды и электронные компоненты. Клей должен быть совместим с силиконом и не вызывать его отслоение.
При выборе клея-расплава для производства светодиодных светильников и лент обращайтесь к технологам ООО «Нова-М» — мы предоставим образцы с протоколами испытаний на термостойкость и светостойкость, проведём тесты на ваших материалах, поможем подобрать дозирующее оборудование и обеспечим техническое сопровождение на всех этапах внедрения.