Vergelen LED strip.

Die flexibele IP68 SMD ledstrips hebben een siliconen coating en die verkleurd geel en zal hiermee geleidelijk ook de licht productie afnemen.
Ga je weer voor IP68 zit je weer met die silicone coating of epoxy en die is van zichzelf al geel. Beste is geen coating en zelf iets verzinnen, maak bv. een dicht bakje van hout of kunststof met een plexiglas plaatje als afdekking.
VERGELING VAN SILICONENKITTEN
INLEIDING:
Dit informatieblad is samengesteld om u meer informatie te geven over het vergelen van siliconenkitten / neutraal.
Vergeling van kit is niet hetzelfde als verkleuring van kit. Het verschil heeft te maken met de bestanddelen in de kit. Elke
kit is opgebouwd uit een aantal bestanddelen: bindmiddel, pigment, hulpstoffen.Het bindmiddel dient zoals de naam al
zegt om te binden.
Het zorgt voor een goede binding tussen de pigmenten en vulstoffen en met de ondergrond. Het type bindmiddel bepaalt
de eigenschappen en duurzaamheid van de kit. Pigmenten en vulstoffen zijn verantwoordelijk voor kleur en hechting van
de kit. Afhankelijk van het toegepaste bindmiddel en de pigmenten kan een kit vergelen of verkleuren.
VERGELING:
Voor de term vergeling worden in de markt ook benamingen gebruikt als donkervergeling en intrinsieke vergeling. Al deze
namen hebben dezelfde betekenis namelijk het geler worden van neutrale siliconenkitten.
Vergeling van een kit kan worden veroorzaakt door het bindmiddel. Bepaalde typen bindmiddelen, hebben de eigenschap
te vergelen De vergeling wordt veroorzaakt door een reactie van het bindmiddel.
OORZAAK VERGELING:
De oorzaak van het vergelen van de kit komt door het bindmiddeltype en het ontbreken van voldoende daglicht.
Dit bindmiddel is samengesteld uit o.a. een olie. Er bestaan verschillende typen oliën. Deze oliën worden al jaren gebruikt
in kitindustrie en zijn nog steeds de basis voor de ontwikkeling van nieuwe kitten.
Sommige bindmiddelen hebben van nature een gelige kleur. Door de verschillende typen kan het bindmiddel ook meer of
minder geel van kleur zijn. Omdat de hoeveelheid stoffen in het bindmiddel kan verschillen zal dus ook de snelheid
waarmee een kit zal vergelen per product verschillen. Verschillende grondstoffen worden namelijk gemaakt met diverse
bindmiddelen.
Het vergelingsproces ontstaat tijdens het drogingsproces van het bindmiddel.
Het drogingsproces vindt plaats door een chemische reactie met zuurstof uit de lucht. Bij deze reactie wordt het
bindmiddel donkerder. De natuurlijke gele kleur wordt daarmee nog donkerder. Dit wordt ervaren als het geler worden
van de kit. Belangrijk is wel dat dit fenomeen alleen plaatsvindt op plaatsen waar daglicht niet of nauwelijks komt, zoals
binnenkanten van toiletdeuren, kelderdeuren, trappen en op vensterbanken. Hier komt dan ook de term donkervergeling
vandaan. Zolang de kit in contact komt met voldoende daglicht zal vergeling niet optreden.
Wanneer de kit na het vergelen weer belast wordt met daglicht zal het proces zich langzaam herstellen.
Een vergeelde plaats zal echter nooit volledig herstellen.
Het vergelingseffect heeft geen technische consequenties voor de kit.
SNELHEID VAN VERGELING:
Bij een kit gaat het niet om de vraag of er vergeling zal optreden, maar hoe snel dit zal gebeuren. Er zijn diverse factoren
die de reactie van het vergelen kunnen versnellen. Hieronder de factoren die het vergelingsproces versnellen.
VEEL OF GEEN DAGLICHT:
Hoe minder daglicht er komt op het oppervlak hoe sneller de reactie van het vergelen van het bindmiddel zal
plaatsvinden. Dus in sponningen, kasten en donkere ruimtes verloopt de vergelingsreactie sneller dan in ruimtes met veel
licht.
WARMTE:
Bij hogere temperaturen wordt de reactie versneld. De temperatuur draagt bij aan het versnellen van het drogingsproces
en dus ook het vergelingsproces van de kit.
REACTIE VERSNELLERS: ( ammoniak )
Het proces kan ook versneld worden door het aanwezig zijn van andere chemische stoffen.
Met name ammoniak is een stof die niet langdurig met kit in contact moet komen.
Denk bijvoorbeeld aan het spuiten van spack nadat er gekit is. Deze spack bevat als grondstof ammonia.
Ammoniak versnelt de verkleuring van de kit, waardoor vergeling binnen enkele uren of dagen zal plaats kan vinden.
KLEUR:
De kleurkeuze van de kit speelt bij het zichtbaar worden van vergeling een grote rol. Alle kitten ongeacht kleur zullen
vergelen. Alleen de mate waarin het zichtbaar wordt zal bij wit en/of gebroken witte kleuren groter zijn dan bij andere
kleuren.
VERKLEURING:
Verkleuring van een kit kan worden veroorzaakt door de toegepaste pigmenten in de kit. Sommige
pigmenten zijn gevoelig voor UV-straling, wat kan leiden tot verkleuring van het pigment en dus verkleuring van de kit.
Verkleuring kan ook ontstaan door externe oorzaken. Denk hierbij aan een oppervlakteaanslag door nicotine, rook, vuil of
vet. De mate van de verkleuring is onder andere afhankelijk van het bewoners-gedrag en de omgevingsfactoren.
bron:
http://connectproducts.nl/wp-content/uploads/2016/06/Vergeling-siliconen.pdf

Sinds de opkomst van led-verlichtingstechnologie zijn er veel oude verlichtingsapplicaties vervangen door led’s en worden er nog steeds dagelijks zeer innovatieve ideeën waargemaakt. Een van de mogelijkheden om led’s in een toepassing te beschermen tegen externe invloeden, is het ingieten ervan. Of zoals sommigen ook zeggen: het potten van led’s of het gebruik van een encapsulant.
We bedoelen eigenlijk allemaal hetzelfde. We voorzien de PCB van led’s en daar overheen gieten we een materiaal dat de led’s en soldeerverbindingen beschermt tegen invloeden van buitenaf.

Eisen giethars

Waar moet een hedendaags giethars aan voldoen? Uiteraard moet hij helder transparant en kleurloos (water clear, cristal clear ) zijn. Op deze manier beperken we het lichtverlies van de led’s door de giethars. Daarnaast moet het materiaal UV-stabiel zijn en het liefst in zeer uiteenlopende weersomstandigheden kunnen worden gebruikt. In sommige gevallen blijft een led zelfs gedurende zijn hele levensduur volledig onder water: denk aan zwembadverlichting. Tot slot willen we voor sommige applicaties een opale giethars hebben zodat we het licht diffuus kunnen maken.

Keuzes

Voor het ingieten van led’s worden er standaard drie technologieën gebruikt, namelijk met epoxies, polyurethanen en siliconen. Elke technologie heeft zijn voor- en nadelen. Voor de auteur van dit artikel is er echter één technologie die hij niet meer gebruikt, namelijk epoxie. Het overgrote deel van de epoxies in de markt is niet UV- en temperatuurstabiel en zal na verloop van tijd verkleuren. Dit heeft op termijn heel veel invloed op de ledapplicaties met alle gevolgen van dien. Daarnaast kennen epoxies een redelijk hoge exotherme reactie, waardoor er warmtespanning ontstaat in een ledmodule bij temperatuurschommelingen. In combinatie met de zeer hoge hardheid en vaak lage rek tot breuk van een epoxie kan ook dit fenomeen tot problemen leiden. Polyurethaan en siliconen worden beschouwd als de beste technologieën voor het beschermen van ledverlichting.

Laagvermogen led’s

Bij het selecteren van een ingiethars is het belangrijk om te kijken naar het soort led dat wordt ingegoten. Hierbij is er een onderscheid tussen low power (≤1 watt), mid power(≤ 10 watt) en high power (> 20 watt) led’s.
Als men gebruik maakt van low power led’s is in 9 van de 10 gevallen een polyurethaan giethars de beste keuze. De eisen in deze applicaties zijn vaak laag en de totale kosten spelen een belangrijke rol. Transparante polyurethanen zijn UV-stabiel en inzetbaar bij temperaturen van -40 °C tot 120 °C en zijn goedkoper dan siliconen en verkrijgbaar in diverse hardheden en in opaal.
Om daadwerkelijk in te kunnen gieten met polyurethaan is enige kennis van belang. Zo kent de uitharding van een polyurethaan, net zoals een epoxie, ook een exotherme reactie. Dit houdt in dat tijdens het reageren van de giethars met de harder er warmte ontstaat. Waarom dan wel een polyurethaan en geen epoxie? Polyurethanen zijn zachter en flexibeler en zijn beter in staat om eventuele warmtespanning op te vangen, die ontstaat door het verschil in uitzettingscoëfficiënten van de verschillende gebruikte materialen.
Concreet: hoe groter het gemengde volume, hoe hoger deze temperatuur oploopt en hoe sneller het materiaal zal reageren (crosslinken). De volumetrische krimp neemt hiermee ook toe, evenals de stress die men inbouwt in een applicatie bij kamertemperatuur.Houdt hiermee rekening als er een strip moet worden ingegoten van 2 meter of langer. Om de warmtespanning te verkleinen kan er bijvoorbeeld voor worden gekozen om de strip in 2 of 3 lagen in te gieten.
Een polyurethaan is gevoelig voor vocht – vooral de harder. Zodra hier een overdaad aan vocht bij kan komen gaat deze kristalliseren en koolstofdioxide vormen. Dit zorgt voor bellen in de giethars. Het advies is daarom altijd om een werkomgeving te creëren met een relatieve luchtvochtigheid van 40% of lager. Daarnaast zullen (metalen) armaturen geconditioneerd of verwarmd moeten worden om condensatie te hierop te voorkomen. Tevens dienen originele verpakkingen goed gesloten te blijven als deze niet gebruikt worden om de kans op problemen en uiteindelijk uitval te verminderen.

Vermogensled’s

Als men high power led’s wil ingieten luidt het standaard advies: siliconen. Bij high power applicaties is er vaak sprake van hogere temperaturen en schommelingen daarin. De warmtespanning die ontstaat door de exotherme reactie van een polyurethaan kan in deze applicaties voor problemen zorgen, denk hierbij aan delaminatie of het kapot gaan van de led.
Siliconen kennen geen exotherme reactie waardoor er na uitharding sprake is van een zeer lage krimp van ongeveer 0,01%. Siliconen zijn daarnaast ook zachter dan polyurethanen. Het resultaat is een zeer hoog kwalitatief ingegoten product. Siliconen zijn UV-stabiel zijn geschikt voor een temperatuurgebied van -40 tot 150 °C.
Het nadeel van siliconen is echter dat ze niet hechten terwijl hechting juist een cruciale factor is in het optimaal beschermen van de elektronica en de led’s. Het gebruik van een primer is noodzakelijk om deze hechting te optimaliseren en een goed beschermingsniveau te bereiken.

Mid power led’s

Mid power led’s zijn sterk in opkomst en vervangen steeds meer de low power en high power applicaties. Op dit moment is dit nog een grijs gebied en zijn zowel goedkopere polyurethanen als hoogwaardige siliconen inzetbaar. In de praktijk worden beide technologieën in combinatie met mid power led’s succesvol gebruikt.
De afweging in deze applicaties zal vooral gebaseerd zijn op twee factoren. De eerste is de hoeveelheid led’s in een applicatie en daarmee de warmtehuishouding en de temperatuurschommelingen. Tevens kijken we naar het volume aan giethars dat per applicatie gebruikt gaat worden. Hierbij moet rekening worden gehouden met de vraag in hoeverre de krimp van een polyurethaan op langere termijn een probleem kan geven.

Ingieten van witte led’s

Bij het ingieten van witte led’s hebben we te maken met het verschuiven van de kleurtemperatuurDit is een fenomeen dat altijd zal worden waargenomen. De giethars heeft een andere refractie-index (vaak rond de 1,40 … 1,45) dan lucht, waardoor de optische huishouding van de led wordt aangetast. Hierdoor zal er altijd een kleurverschuiving worden waargenomen naar kouder wit. Hoe groot deze kleurverschuiving is, hangt af van een aantal zaken, namelijk:

  • de kwaliteit van de led;
  • de laagdikte van de giethars;
  • de bin-selectie.

Men zal dus altijd zelf moeten testen welke invloed de giethars gaat hebben op de witte led’s die men mogelijk wil gebruiken in een toepassing en met betrekking tot de eisen die door de eindklant worden gesteld aan kleur en output.

 

Comments are closed.