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模压塑料助力克服LED灯具设计挑战
录入时间:2015/9/18 10:24:36

模压塑料助力克服LED灯具设计挑战

作者:Venugopal KokaSABIC创新塑料电气工业和照明部全球营销总监 

随着LED照明设备采用率的不断增高,照明设备制造商正在寻找性能超越传统照明应用中使用的材料,来推动实现创新的设计和外形,提高照明效率,并解决顽固的成本问题。虽然制造商一贯使用有机玻璃(PMMA)——其次是玻璃——来开展固态照明(SSL)应用,但如今聚碳酸酯(PC)正日益成为透镜、透光罩、灯管、导光柱、扩散器和反射器的首选材料。现在,大约90%取代白炽灯泡的LED替换灯泡都由PC材料制成。

LED设计者通过选择PC(而不是玻璃和PMMA)可实现诸多好处,包括更高的抗冲击性和耐热性、阻燃等级以及增强的设计灵活性。不过,由于玻璃和PMMA具有高透光性和强耐候性,它们仍是PC的竞争对手,不过最新的特种PC快速弥合了这一差距。作为LED器件的候选材料,聚碳酸酯不仅对玻璃和PMMA提出了严峻的挑战,还将推动住宅、商用和室外LED设计不断进步。 

PC挺进住宅市场

向住宅照明市场推广LED照明设备的时机现已成熟。2012年麦肯锡研究报告表明,2011年LED在整个住宅市场所占的份额仅7%,但到2016年有望上升至50%,甚至在2020年前上升至70%。

由于消费者和政府监管机构高度关注节能环保,旨在淘汰低效灯泡,许多国家/地区已开始从传统照明光源转型。但是要彻底淘汰白炽灯和紧凑型荧光灯(CFL),LED必须解决成本问题,这仍是住宅市场中的大众消费者采用LED的主要障碍之一。为了增长需求,消费者需要看到并弄清在较长的保存期内进行技术投资的好处。

耐久性和抗冲击性是用于住宅环境的必要条件,因为居民在安装灯时掉落或对更换件处置不当的情况屡见不鲜。PC在抗弯冲击下打碎样品所需的抗冲击力在实验室用kJ/m2(每平方米千焦耳)测量单位表示,这比玻璃和PMMA的抗冲击力要高得多。在实际冲击测试中,PC的性能是PMMA的10倍,是玻璃的30倍。

用PC制造的LED器件也比用PMMA制造的灯具更安全,而且其阻燃性和耐热性也无法同日而语。按照UL 94标准,某些PC被评为“5VA”等级——最高阻燃性评级——UL 94标准根据不同方向和厚度的燃烧方式对塑料进行分类。PMMA被评为UL 94“HB”等级,这是最低等级。此外,PC还可以连续在最高130°C的温度下使用,而PMMA只能在最高90°C的温度下使用。表1总结了对SSL产品开发者至关重要的PC和PMMA特性。

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