LED-Diffusormaterialien: PMMA vs. Polycarbonat und was tatsächlich darüber entscheidet

Die vier Aufgaben, die ein Diffusor gleichzeitig erledigt

Ein Diffusor hat eine unfaire Berufsbeschreibung. In der gleichen dünnen Wand muss es die Diodenpunkte verbergen, so viel Lumen wie möglich zurückgeben, das es gerade verstreut hat, seine Form ein paar Millimeter von einer warmen LED-Platine entfernt beibehalten und im dritten Jahr immer noch nicht bernsteinfarben werden. PMMA und Polycarbonat, die beiden vorherrschenden LED-Diffusormaterialien, teilen diese vier Anforderungen sehr unterschiedlich auf, und die meisten „Acryl versus Polycarbonat“-Seiten, die Sie finden, wurden von jemandem geschrieben, der nur eines der beiden verkauft. Wir extrudieren beides jede Woche zum Zeichnen, daher hier der Vergleich ohne einen Daumen auf der Skala.

 

Wenn Sie Leuchten entwerfen oder beschaffen, ist dies für den Moment geschrieben, in dem Sie eine individuelle Abdeckung spezifizieren, und das Datenblatt allein sagt Ihnen nicht, in welche Richtung Sie springen sollen. Der ehrliche Rahmen, einmal erwähnt und nicht als Füller wiederholt: Es gibt kein allgemein besseres Polymer unter ihnenMaterialien für LED-Diffusoren, nur eines, das besser zu den Hitze-, Stoß-, Optik- und Witterungsbedingungen Ihres Geräts passt als das andere. Im Rest dieses Artikels geht es darum, herauszufinden, in welchem ​​Umschlag Sie sich tatsächlich befinden.

Wo sich die beiden Polymere auf der Bank trennten

Die Eigenschaften, die für einen Diffusor wichtig sind, lassen sich in vier Gruppen einteilen: wie viel Licht er speichert, wie heiß er laufen kann, wie stark er belastet werden kann und wie er altert. PMMA (Acryl) und Polycarbonat liegen bei fast jedem auf gegenüberliegenden Seiten. Bei den unten aufgeführten Zahlen handelt es sich um typische Datenblattbereiche für optische Qualitäten, die wir bei der Beratung berücksichtigenLED-Diffusormaterialien aus PMMA und Polycarbonat.

Die Lichtdurchlässigkeit ist hier die Zahl, die unter dem gemessen wirdASTM D1003Trübungs--und-Transmissionsmethode, die einzige Möglichkeit, zwei durchsichtige Kunststoffe zu vergleichen. Das ist verständlich, denn derselbe Standard misst auch die Trübung, die Eigenschaft, von der ein Diffusor eigentlich mehr haben möchte. Eine Abdeckung ohne Dunst ist nur ein Fenster. In der Praxis stimmen wir die Durchlässigkeit einer streuenden PC-Qualität im Vergleich zu einer Probe eines Kunden auf etwa 82–89 % ab und tauschen dabei ein paar Lichtpunkte gegen den Dunst ein, der die Dioden verbirgt, weshalb die Tabelle nur ein Ausgangspunkt ist. Der Übertragungsvorteil von wenigen-Prozent für Acryl ist real und kostenlos; Polycarbonat bezahlt seine Zähigkeit und Hitzetoleranz mit Optik, Wetterverhalten und Preis, während Acryl seine Klarheit mit einer harten Temperaturgrenze und einem Entflammbarkeitsproblem bezahlt, das kein Zusatzstoff vollständig löst.

Ein Wort zu den beiden günstigeren Polymeren, die in Gesprächen über Kostensenkungen auftauchen. Polystyrol kommt in preiswerten Panel--Light-Lichtleitern vor, weil es preiswert ist, aber seine Hitzetoleranz wirklich schlecht ist und es spröde wird und vergilbt, wenn es wirklich der Umwelt ausgesetzt wird: in einem kühlen, versiegelten Indoor-Panel ist das in Ordnung, anderswo ist es eine Gefahr. Polypropylen streut das Licht angenehm und kostet wenig, verwittert aber schlecht und verfärbt sich unter UV-Strahlung, so dass es drinnen bleibt. Beides kann für eine bestimmte versiegelte, spannungsarme Vorrichtung geeignet sein; Beide werden zu einem Garantieproblem, sobald jemand sie im Freien spezifiziert, um ein paar Cent bei der Stückliste einzusparen. Wenn ein Angebot für ein LED-Diffusorprofil überraschend günstig ausfällt, ist meist das Polymer der Grund, und es lohnt sich, vor der Auslieferung nachzufragen, um welches es sich handelt.

Helligkeit, die Sie behalten, im Vergleich zu Punkten, die Sie verbergen

Der häufigste Fehler, den wir sehen, besteht darin, dass Käufer nach dem Material mit der höchsten -Durchlässigkeit suchen und sich dann wundern, dass das Licht immer noch fleckig aussieht, oder nach der undurchsichtigsten Abdeckung suchen und sich fragen, wo ihre Lumen geblieben sind. Transmission und Diffusion ziehen sich gegenseitig an, und diese Spannung lebt in derbeenden, nicht das Basispolymer.

Der Mechanismus ist die eigentliche Erkenntnis und der praktische Kern bei der Auswahl von LED-Diffusormaterialien anhand der Oberfläche und nicht anhand des Polymers. Eine mattierte Oberfläche streut auf einer strukturierten Oberfläche, sodass sie hell bleibt, aber aus der Nähe können die Dioden durchscheinen, und genau das ist der Grund, warum unsereDiffusorprofile aus mattiertem AcrylGehen Sie dorthin, wo das Gerät etwas außerhalb der direkten Sichtweite steht. Eine Opalabdeckung transportiert diffundierende Partikel durch die gesamte Wanddicke, streut sie nach Volumen und löscht Hotspots weitaus besser, allerdings auf Kosten der Übertragung. Die oben genannten Verlustbereiche von 5–10 % / 15–25 % / 30–40 % sind die Faustregel, nach der wir uns in der Praxis richten; Der Punkt ist, dass das Verstecken von Dioden und das Halten von Lumen in direktem Gegensatz stehen und Sie entscheiden, wo Sie auf dieser Kurve sitzen möchten.

Was für ein Zielkann nichtFix ist schlechte Geometrie. Wenn Ihre Dioden 30+ mm voneinander entfernt auf einem Streifen mit niedriger-Dichte sitzen und die Abdeckung einige Millimeter über ihnen liegt, gibt Ihnen kein Material auf der Welt eine klare Linie: Quellenabstand und Diffusionsabstand gewinnen jedes Mal. Material sind die letzten 10 % der Hotspot-Kontrolle, nach Dichte, Kanaltiefe und Luftspalt; Den vollständigen Stack finden Sie in unserer KomplettlösungAufbau einer LED-Streifeninstallation mit Diffusor. Geben Sie zunächst die Geometrie an und wählen Sie dann das Finish aus, um den Auftrag abzuschließen.

Wenn Hitze oder Feuer entscheiden: Hitzebeständigkeit des Diffusors aus Polycarbonat im Vergleich zur Decke aus PMMA

Bei vielen Arbeiten im Innenbereich ist das optische Argument entscheidend und Acryl gewinnt. Dann platzieren Sie die Abdeckung in einer versiegelten Vorrichtung oder neben einer Hochleistungsplatine oder in einem Rückluftplenum, und das Gespräch ändert sich. Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur von Acryl liegt bei etwa 95 Grad und der angenehme Dauerbereich liegt niedriger; In einem dünnen extrudierten Abschnitt, der ein warmes Gehäuse überbrückt, verschwindet dieser Rand schneller als erwartet, und eine durchhängende oder durchgebogene Abdeckung ist ein Garantiefall. Die Hitzebeständigkeit des Polycarbonat-Diffusors ist einfach höher, seine Verformungstemperatur liegt etwa 35 Grad über der von Acryl, was der Grund dafür istgeschlossene Hochleistungs--Industrieanlagenso oft geben Sie es ungeachtet des optischen Nachteils an.

Feuer ist die härtere Variante. Polycarbonat ist von Natur aus flammhemmend und in tragfähigen Qualitäten erhältlichUL 94V-2- und V-0-Bewertungen; Acryl ist von Natur aus brennbar, und um es ganz offen zu sagen: Es gibt kein Additivpaket, das einen Standard-Acryldiffusor in einen wirklich feuerfesten Diffusor verwandelt, ohne seine Optik zu zerstören. Im Gegensatz zur üblichen Formulierung „sie sind sich im Großen und Ganzen ähnlich“: Wenn Ihre Leuchte eine Flammschutzklasse, eine Plenumanforderung oder einen Transportstandard erfüllen muss, ist die Wahl des LED-Diffusormaterials bereits getroffen, und zwar aus Polycarbonat. Unserer Erfahrung nach erreicht PC problemlos V-2 und V-0 bei dünnen Wänden um 1,6 mm, ohne Münzwurf. Was Sie solltennichtWas Sie tun sollten, ist, „aus Sicherheitsgründen“ nach einem PC zu greifen, wenn keine Hitze, Stöße oder Feuer tatsächlich auftreten. Sie zahlen den Aufpreis von 30–40 % und geben ein paar Helligkeitspunkte für Headroom zurück, den Sie nie nutzen werden.

Die Vergilbungsfrage, mit Zahlen stehen wir dahinter

PolycarbonatDer Ruf, vergilbt zu sein, ist die am häufigsten wiederholte Behauptung in dieser Kategorie und auch die veralteteste. Beantworten wir also die Frage, die ein Ingenieur zu höflich stellen würde, um sie laut zu stellen: Wenn ein PC vergilbt, warum sollten wir ihn dann jemals spezifizieren? Vergilbung ist Photo-Oxidation: UV-Photonen brechen Polymerbindungen, Hitze beschleunigt die Reaktion und der Kettenschaden zeigt sich in der bernsteinfarbenen Tönung, die im Feldeinsatz eine Abdeckung etwa ein Drittel ihrer Leistung kostet, bevor jemand sie ersetzt. Unstabilisiertes Polycarbonat ist wirklich anfällig. Das Detail, das niemand in die Überschrift schreibt, ist das Wortunstabilisiert. Budgetschutzhüllen, die auf UV-Inhibitoren wie HALS und Benzotriazole verzichten, können innerhalb von zwei bis drei Jahren anfangen zu bernsteinigen; Dasselbe Polymer mit einer geeigneten UV--stabilisierten Kappe hält ein Jahrzehnt oder länger unbeschadet. Diese Zahlen zitieren wir aus dem, was wir bei Aufträgen gesehen haben, nicht aus einer Broschüre.

Dann änderte LED die Arithmetik. Die beiden Motoren der Vergilbung waren immer UV-Strahlung und Hitze, und eine LED-Quelle strahlt fast keine UV-Strahlung aus und läuft viel kühler als die Leuchtstoffröhren, unter denen diese Abdeckungen früher saßen. Tauschen Sie die Lichtmaschine aus und Sie haben den größten Teil der Ursache beseitigt. Es gibt jedoch eine Variable, die die meisten Lieferanten nicht schriftlich angeben: Wie dicht die Halterung ist und wie nah die Abdeckung am Kühlkörper sitzt, was darüber entscheidet, ob eine Standard-UV{3}}stabilisierte Sorte ausreicht oder Sie die härtere Kappe benötigen; Das ist etwas, was wir aus der Zeichnung ablesen. Acryl behält in der prallen Sonne einen echten Vorteil, da es von Natur aus UV-{5}stabil ist, während ein stabilisierter PC-Typ den größten Teil dieser Lücke schließt. Die Regel, die wir tatsächlich anwenden: Freie Außenbelichtung geht an PMMA, eine geschlossene oder nahe-Wärmevorrichtung geht anstabilisierter PC, und es gibt eigentlich keine dritte Option.

Was ändert sich, wenn der Diffusor extrudiert und nicht aus Blech geschnitten wird?

Jeder Online-Vergleich behandelt diese als Flachbettlaken. Ein Diffusor in einer echten Leuchte besteht fast nie aus flachem Blech, sondern aus einem Profil, und das verschiebt die Möglichkeiten auf eine Weise, die ein Blechlieferant nicht bieten kann. An diesem Punkt sind extrudierte LED-Diffusormaterialien keine Ware mehr.

Drei Dinge eröffnen sich. Erstens die Co-Extrusion: Wir können einen starren optischen Körper und eine weiche Dichtlippe in einem einzigen Durchgang verarbeiten, sodass die Abdeckung, die Ihr Licht streut, auch ohne Sekundärteil am Gehäuse anliegt. Zweitens gehört der Querschnitt Ihnen: Schnappfunktionen, eine Verglasungskante, eine Innenlippe und die Streufläche können alle zu einem durchgehenden Teil verarbeitet werden. Auf diese Weise können Sie drei SKUs zu einem zusammenfassen und einen Toleranzstapel am Montagetisch zerstören. Drittens kann sich eine Trübung in der Schmelze und nicht nur auf der Oberfläche bilden, so dass die Diffusion gleichmäßig durch die Wand erfolgt und sich während eines Reinigungszyklus nicht ablöst. Wir extrudieren diese über unsereBeleuchtungsprofile aus PolycarbonatUndBeleuchtung von Acrylprofilenin Abschnitten von einigen Millimetern bis zu 500 mm Breite, in klar, matt und opal, mit im eigenen Haus zugeschnittenen Werkzeugen, sodass ein neuer Abschnitt keine sechswöchige Wartezeit bedeutet. Das praktische Ergebnis für einen Designer: Beschreiben Sie die optische und mechanische Aufgabe, und das Profil wird entsprechend geformt, anstatt die Vorrichtung um das vorhandene Flachmaterial herum neu zu entwerfen.

Abstimmung des Materials auf die tatsächliche Installation

Wenn Sie das Marketing weglassen, fällt die Entscheidung normalerweise von selbst, sobald Sie die Umgebung benennen. Die Fälle, die wir am häufigsten sehen, und das jeweilige LED-Diffusormaterial deuten darauf hin:

Bringen Sie die gleiche Abdeckung auf Bodenhöhe, in einem öffentlichen Raum oder an einem Ort an, an dem sie missbräuchlich-anfällig ist, beispielsweise an Treppenkanten oder in Fitnessstudios und Einzelhandelseinrichtungen, und schon liegt die Priorität allein wegen der Schlagfestigkeit bei Polycarbonat; Wenn es auch draußen ist, kann ein UV-stabilisierter PC beides gleichzeitig bewältigen. Ob die stabilisierte Standardqualität ausreicht oder Sie eine hart-beschichtete Version wünschen, hängt davon ab, ob die Leuchte versiegelt ist und wie viel direktes Sonnenlicht sie sieht, und das legen wir anhand der Zeichnung fest. Bei einer Brandschutz-, Plenum- oder Transportanwendung entfällt die Wahl vollständig: Es handelt sich um einen flammenbeständigen Polycarbonat-Diffusor, da sich Acryl hinsichtlich der Brennbarkeit selbst disqualifiziert, bevor die Optik in die Diskussion kommt. Die Beleuchtung von Büro- und Bildschirmarbeitsplätzen ist ein eigener Fall: Das Ziel dort ist geringe Blendung (UGR), ein Problem der Oberflächenstruktur, das Sie mit einer prismatischen oder mikrostrukturierten Oberfläche und nicht mit zusätzlicher Trübung lösen. Und ein Streifen mit geringer-Dichte ist die Falle: Kein LED-Diffusormaterial rettet 30-LED/m-Abstand unter einer flachen Abdeckung. Vertiefen Sie den Kanal, erhöhen Sie den Abstand, steigen Sie zu einem Opal mit hoher Trübung oder einem zweischichtigen Diffusionsstapel auf, und erst dann beendet das Material die Aufgabe, oder umgehen Sie ihn an der Quelle mit einem COB-Streifen, dessen kontinuierliche Phosphorlinie keine diskreten Punkte zu verbergen hat.

Für Fälle, die durch Stöße-, Hitze- oder Flammen-bedingt sind, gilt unserLED-Diffusorprofile aus Polycarbonatsind die übliche Antwort; für die Optik-erste, versteckte-Befestigungsgehäuse, dieDiffusorprofile aus AcrylBehalten Sie die Helligkeit dort, wo sie hingehört.

Häufig gestellte Fragen

Geben Sie es an Ihre Vorrichtung an, nicht an eine Blattgröße

Der schnellste Weg, dies zu erreichen, besteht darin, nicht mehr aus einem Katalog mit Plattengrößen auszuwählen, sondern mit der Vorrichtung zu beginnen. Senden Sie uns eine Zeichnung oder sogar einen groben Querschnitt-und eine Beschreibung, wo sich das Licht befindet, wie dicht der Streifen ist und welche Bewertung Sie erfüllen müssen. Wir schicken Ihnen dann ein Material, ein Finish und einen bearbeiteten Abschnitt zurück. Dieser Ratschlag hat einiges an Gewicht: Wir extrudieren seit 1998 Beleuchtungsprofile unter der Prozesskontrolle ISO 9001, schneiden unsere Werkzeuge im eigenen Haus, verwenden optisches Harz von Lieferanten wie SABIC, Covestro, Mitsubishi und Teijin und produzieren etwa 400 Tonnen pro Monat in Abschnitten mit einer Breite von 2 mm bis 500 mm. Sagen Sie uns das Spiel; Wir verraten Ihnen den Diffusor.