גורמים המשפיעים על ביצועי עמיד למים של מנורות
גופי תאורת חוץ עמדו מזמן במבחן קרח, שלג, שמש קופחת, רוח, גשם וברקים, והעלות גבוהה יחסית, קשה לפירוק ולתקן על הקיר החיצוני, וצריכה לעמוד בדרישות של עבודה יציבה לטווח ארוך. ה-LED הוא רכיב מוליכים למחצה עדין ואצילי. אם הוא נרטב, השבב יספוג לחות ויפגע ב-LED, PcB ורכיבים אחרים. LED מתאים לעבודה בטמפרטורה יבשה ונמוכה יותר. כדי להבטיח שה-LED יכול לעבוד ביציבות לאורך זמן בתנאי חוץ קשים, עיצוב המבנה העמיד למים של המנורה הוא קריטי ביותר.
הטכנולוגיה הנוכחית של עמיד למים של מנורות ופנסים מחולקת בעיקר לשני כיוונים: איטום מבני ואיטום חומר. מה שנקרא איטום מבני פירושו שלאחר שילוב הרכיבים של כל מבנה של המוצר, יש להם כבר את הפונקציה עמידה למים. כאשר החומר עמיד למים, יש צורך לשים בצד דבק עציצים כדי לאטום את מיקום הרכיבים החשמליים במהלך עיצוב המוצר, ולהשתמש בחומר דבק כדי להשיג איטום במהלך ההרכבה. שני העיצובים העמידים למים מתאימים לקווי מוצרים שונים, ולכל אחד יתרונות משלו.
1. קרניים אולטרה סגולות
לקרניים אולטרה סגולות יש השפעה הרסנית על שכבת בידוד החוט, ציפוי המעטפת המגן, חלקי פלסטיק, דבק עציצים, פסי גומי איטום ודבקים החשופים מחוץ למנורה.
לאחר ששכבת בידוד החוט תתיישן ותיסדק, אדי מים יחדרו לתוך המנורה דרך הרווחים בליבת החוט. לאחר התיישנות ציפוי מעטפת המנורה, הציפוי בקצה הקליפה נסדק או מתקלף ויהיו כמה רווחים. לאחר התיישנות מעטפת הפלסטיק, היא תתעוות ותיסדק. ההזדקנות של ג'ל העציץ האלקטרוני יגרום לסדקים. פס הגומי האיטום מזדקן ומעוות, ויהיו רווחים. הדבק בין חלקי המבנה מזדקן, ויהיו פערים לאחר הפחתת ההדבקה. אלו הנזקים של קרניים אולטרה סגולות ליכולת העמידות למים של מנורות.
2. טמפרטורה גבוהה ונמוכה
הטמפרטורה החיצונית משתנה מאוד מדי יום. בקיץ, טמפרטורת פני השטח של המנורות יכולה לעלות ל-50~60℃ במהלך היום ולרדת ל-10~20 qC בלילה. בחורף הטמפרטורה יכולה לרדת עד מתחת לאפס בימי קרח ומושלגים, והפרשי הטמפרטורות משתנה יותר לאורך השנה. מנורות ופנסים חיצוניים בקיץ בסביבה בטמפרטורה גבוהה, החומר מאיץ הזדקנות ועיוות. כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לאפס, חלקי הפלסטיק הופכים שבירים, או נסדקים בלחץ הקרח והשלג.
3. התרחבות והתכווצות תרמית
התפשטות והתכווצות תרמית של מעטפת המנורה: שינוי הטמפרטורה גורם למנורה להתרחב ולהתכווץ. לחומרים שונים (כגון זכוכית ואלומיניום) יש מקדמי התפשטות ליניאריים שונים, ושני החומרים יעברו במפרק. תהליך ההתפשטות וההתכווצות התרמית חוזר על עצמו באופן מחזורי, והתזוזה היחסית תחזור על עצמה ברציפות, מה שפוגע מאוד באטימות האוויר של המנורה.
האוויר הפנימי מתרחב בחום ומתכווץ בקור: לעיתים קרובות ניתן לראות את טיפות המים על זכוכית המנורה הקבורה על קרקע הריבוע, אך כיצד חודרות טיפות המים אל תוך המנורות המלאות בדבק עציצים? זוהי תוצאה של נשימה כאשר החום מתרחב והקור מתכווץ. כאשר הטמפרטורה עולה, בפעולת לחץ שלילי עצום, האוויר הלח חודר אל פנים גוף המנורה דרך רווחים זעירים בחומר גוף המנורה, ונתקל במעטפת מנורה בטמפרטורה נמוכה יותר, מתעבה לטיפות מים ומתאסף. לאחר הורדת הטמפרטורה, תחת פעולת לחץ חיובי, אוויר משוחרר מגוף המנורה, אך טיפות המים עדיין מחוברות למנורה. תהליך הנשימה של שינויי טמפרטורה חוזר על עצמו מדי יום, ועוד ועוד מים מצטברים בתוך המנורות. השינויים הפיזיים של התפשטות והתכווצות תרמית הופכים את העיצוב של אטימות למים ואטימות של מנורות LED חיצוניות להנדסת מערכת מסובכת.