Kültéri LED szalagok szilikon bevonattal

A LED szalagok kültéren, illetve vizes helyen való használata a mai napig problémákba ütközött lévén a kültér igen mostoha helyszín, hogy miért is? Minden kültéren elhelyezett tárgyat három dolog is állandóan erodál: a napfény, a hőingadozás és a víz. A kültéri LED szalag is ki van téve mindezen időjárási viszontagságoknak.

A napfény (és ezen belül az ultraibolya sugárzás, vagy kedvelt nevén UV sugárzás) pusztító képességét egy nyári leégéskor a saját bőrünkön is tapasztalhatjuk, de gondolhatunk bármilyen műanyag dologra: ami sok időn át ki van téve a napra, az egy idő után elmállik, elporlad. Azonban az is elmondható, hogy a természetes építőanyagok (fa, kő, stb.) viszonylag jól tűrik az UV sugárzást, nem okoz akkora kárt bennük a nap fénye.

A másik óriási eróziós tényező a hőingadozás, gondolhatunk itt például a 2012-es évre, ahol Baján a a legkisebb mért hőmérséklet -26.1 °C volt, a legmelegebb pedig +40.4 °C, azaz 66.5 °C volt a levegő hőingása. Az anyagok ebben a nagy hőingásban állandóan mozgásban vannak (kitágulnak, illetve összehúzódnak), de ez önmagában még kezelhető lenne, ha nem lenne a víz.

A víz (és a vízpára) ugyanis mindenhová eljut, beszivárog amikor meleg van. Amikor pedig megfagy, térfogata megnő és elpusztít mindent ami az útjában áll, gondoljunk itt a vízvezeték csövek elfagyására, vagy a betonon egy apró repedésre ami néhány év alatt tekintélyes méretűvé tud válni. A legrosszabb ebben az, hogy Magyarországon az év felében számíthatunk fagyra és napközbeni olvadásra, így a víznek van ideje dolgozni.

Bármilyen kültérre gyártott termék a fentiek figyelembe vételével készül, így a LED szalagok is. A kültéri LED bevonatoknak tehát UV állónak, vízállónak, kis fényveszteségűnek és mindezek mellett rugalmasnak kellene lenniük. Több megoldás is napvilágot látott, lássuk őket időrendi sorrendben:
 

IP67-es kültéri LED szalagok (PVC vagy szilikon csőben)

A legelső és legegyszerűbb megoldás: húzzuk bele a sima beltéri LED szalagot egy szilikon vagy PVC csőbe és zárjuk le a végeit. Alapesetben nem rossz megoldás, de vékony szilikon cső elég sérülékeny. Ez egy medence világításnál pl. azt jelentheti, hogy egy tűszúrásnyi lyuk miatt az egész szakasz beázik és kidobható. Másik probléma, hogy a csőben a LED szalag nincs rögzítve, elcsúszkálhat ami látványnak nem túlságosan szép. A csövek minősége változó, a víztiszták hamar sárgulnak, az opálos csöveknek pedig nagy a fényveszteségük
 

IP68-as vízálló LED szalagok (PVC vagy szilikon csőben)

Az alapelv ugyanaz mint fentebb, egy szilikon vagy PVC csőbe húzzák a beltéri LED szalagot, azonban az IP68-as kivitel esetén a csőben lévő üres teret feltöltik (epoxy gyantával vagy valamilyen szilikont is tartalmazó de nem tiszta szilikonnal). A megoldás hátránya, hogy kitöltés közben a LED szalag nem mindig ugyanott helyezkedik el a csőben, különböző vastagságú epoxy réteg lesz az egymás mellett elhelyezkedő LED chipek előtt, ami különböző módon töri a fényt - így színhőmérsékleti eltérések észlelhetőek.

Ezekkel a vízállónak nevezett LED szalagokkal viszonylag sok probléma volt ezért nem is forgalmazzuk őket. A problémák főbb okai: a dupla rétegű bevonat miatt a LED szalag túl merev, alacsony hőmérsékleten hajtogatva a kitöltő anyag benyomódik a LED chipbe ezáltal kontakthibák, szegmenshibák keletkeznek. A súlya miatt az öntapadó hátoldallal is gondok szoktak lenni ennél a típusnál: ez a LED szalag igen nehéz, így pl. konyhaszekrény aljára ragasztva rövid idő után leválik.

Epoxy gyantás bevonat (IP65):

Ez a legelterjedtebb kültéri típus, az országban szinte csak ez a típusú kültéri LED szalag érhető el kereskedelmi mennyiségben. Sajnos elég nagy a minőségi szórás is, de a jó vagy jobb minőségűek alapvetően piacképes termékek, szép víztiszta bevonat, melynek csak kis mértékben ragadós a felülete. Hátrányai: sárgulás ellen gyengén védett, hőmérséklet változásra hamar kikeményedik így nem újrafelhasználható, kikeményedésig viszont különböző mértékben ragadhat / tapadhat a bevonat. További gond az epoxy gyantával, hogy nem túl jó hővezető, így gátolja a LED chipek hűlését.

Szerelés esetén is ügyelni kell vele, hiszen túl kis ívben hajtva az epoxy gyanta eltörik. A nagy gyártók szerint azonban nem ezek a legnagyobb problémák hanem az, hogy az epoxy gyanta korrodálja mind a LED szalag nyomtatott áramköri lapját, mind a LED chipet, ami kedvezőtlen hőmérsékleti és páratartalom mellett az epoxys LED szalagok fényerejének gyors csökkenéséhez vezet.

Polyurethan bevonat (IP65):

Ezt polimer bevonatot az epoxy leváltására fejlesztették ki, azonban magas ára miatt nem terjedt el. Valamivel tágabb pára és hőmérsékleti tartományok között használható, nagyon lassan sárgul, sokkalta könnyebben formázható illetve nem keményedik ki. Tudomásunk szerint Magyarországon nincs kereskedelmi forgalomban polyurethan (PU) bevonatú kültéri LED szalag.

100% tiszta szilikon bevonat (IP65):

Kereskedelmi forgalomban a tavalyi év végén kezdtek megjelenni az epoxy gyantát leváltó 100% szilikonból készült kültéri LED szalag bevonatok, azonban kiállítási mintánk már több mint egy éve van ebből a típusból. A gyártási elv ugyanaz mint az epoxy gyantás kivitelnél, így költséghatékonyan gyártható a meglévő gépsorokon is. Viszont a tiszta szilikon sokkal jobb tulajdonságokkal rendelkezik: alig sárgul, jól bírja a hőmérséklet ingadozásokat, nem keményedik ki. Mindezek mellett a szilikon jó hővezető, így a LED chipek hatékonyan tudnak hűlni, illetve nem, vagy csak alig korrodálja a nyomtatott áramköri lapot és a LED chipet.

Ránézésre sajnos nagyon nehéz különbséget tenni a két bevonat között, talán a szilikon egy kicsit opálosabb első ránézésre, azonban a mért fényerő nagyobb. Sajnos, mint minden új technológia, itt is van gyermekbetegség: a szilikon bevonat készítésekor néhány helyen a LED szalag hátoldalára is jut nyomokban a bevonatból, erre pedig nem, vagy nagyon nehezen tapad a kétoldalú ragasztó. Szerencsére ez ritkán fordul elő, és reméljük, hogy a következő szállítmányoknál már a hátoldal is tökéletes lesz.

Lássunk egy táblázatot a fenti LED szalagok tulajdonságairól:
(Az IP67-IP68-as megnevezésű LED szalagokat a nem megbízható adatok miatt nem szerepeltettük a táblázatban.)

Mivel eddig ez a legjobb kültéri bevonat, így a tavalyi év végétől megkezdtük a tiszta szilikon bevonatú LED szalagok értékesítését, illetve az első negyedévben az összes epoxy gyantás típust lecseréljük. Novembertől próbaképpen a 3528x120 ledes szalagot már szilikon bevonattal rendeltük és küldtük ki vásárlóinknak, a visszajelzések eddig nagyon pozitívak.

Januártól szintén szilikonos bevonattal már elérhető lesz az 5050x60 ledes hideg fehér, meleg fehér és változtatható színű RGB LED szalag is.