一文讀懂LED柔性線條燈

2021-02-06 迎科照明



從字面理解,LED柔性線條燈是LED線條燈的一個升級版,它既要具備LED線條燈所具備的基本功能,又要在此基礎上展現出其「柔性」為主的差異性。因為柔性,LED柔性線條燈可以曲面安裝應用,這成為了其區別於傳統LED線條燈最直觀的創新點。在現代建築設計裡,設計師們早已摒棄以往火柴盒式的堆砌,繼而追求藝術與文化的新穎創意,從而讓建築的外觀形態更加豐富多彩。從傳統LED線條燈的特點來看,其無論在貼合、接口、接線安裝等儲多方面都無法滿足現代建築的應用使得建築外立面的要求,可LED柔性線條燈憑藉其15CM左右的彎曲半徑,很好地彌補了這方面的不足,讓建築設計師有了更多想像的空間,並為建築的外觀塑造出更多視覺異形造型。





在實際應用中,LED柔性線條燈的優點具體體現在其分體式安裝設計上。傳統LED線條燈就彷如一個光源與外部結構、電路一體化的吊燈,如果燈壞了,就得將整個燈體拆了,換裝一個新的吊燈。可LED柔性線條燈的安裝支架與主體是分開的,其中間採用物理卡扣式安裝,燈壞了,就如換燈泡那樣換裝光源主體部分即可,非常便捷。LED柔性線條燈與傳統LED線條燈在安裝、換裝上的差別看似很小,但從燈具的後期維護與維修人員的操作上來看,產生的差別就很大了。


景觀照明項目上的最大難題,燈具後期維護運營才是一個項目成敗的關鍵。眾所周知,一個熟練的安裝技術工人高空中一天能安裝大約40-60支傳統LED線條燈,但如果更換該類產品的話,一天的更換率可能不到10支。究其原因,是因為傳統LED線條燈重量普遍在1-1.5公斤每米,安裝的要求比較高,有的為了穩固甚至將燈具安裝螺杆打到建築幕牆的主龍線條燈在建築幕骨上了;另一方面,牆上的防水措施在首次安裝時相對來說比較好,但整燈拆了後換裝時,就難以恢復原來的防水等級了,這就使得原來燈光維護運營變成了建築幕牆維護運營。正因如此,技術工人往往要犧牲換裝效率來儘量避免二次安裝對建築結構和燈體防水結構帶來的傷害。LED柔性線條燈憑藉著0.2-0.3公斤左右的較輕重量以及安裝在不涉及建築幕牆防水的裝飾蓋板上等特點,在項目後期維護運營中優勢盡顯。其分體式設計,在燈具換裝時,只需要將LED柔性線條燈拔出更換即可,免除了防水、幕牆維護等後顧之憂。


LED柔性線條燈在建築商的應用效果

 

從維護成本的角度看,一個燈具的使用壽命是在項目中必須考慮的問題,假若一個燈具的使用壽命是5年,而一棟摩天大樓的壽命是100年,那如果要保持一直使用燈具的話,那得更換20次。拋開造價的問題,傳統LED線條燈每米最少要打4個螺絲,20次更換,每米就會打到80個螺絲孔位。對幕牆結構來說,因螺絲打孔造成損傷所帶來的修復成本之高可想而知。在造價成本方面,一個照明項目的成本分布裡,燈具佔比約25%,電纜線管、強弱電控制與人工佔比約75%。相比燈具,電纜線管使用壽命較長,可以幾十年都不用更換,強弱電控制通常是裝在室內,維修更換也比較方便,但燈具是一個電子與結構綜合體,特別是帶控制信號的燈具,其使用壽命估算只有5年。更為甚的是,像傳統LED線條燈那樣,其在高空作業的拆燈成本遠高於新裝。

 


為此,LED柔性線條燈憑藉著分體式設計、物理卡扣式安裝的優點,如換燈泡一樣,能一天輕鬆地更換幾百米。此外,由於整個更換過程不用動到安裝支架本體,沒有影響強弱電線路與其他相關設備,LED柔性線條燈的使用大大減少了更換的成本。從成本算術與邏輯推理上來說,使用LED柔性線條燈後,照明項目的維護成本相比傳統LED線條燈要低得多。當然,最為關鍵的是,只要首次安裝的支架夠穩固,每一次的更換,都不會對建築結構帶來二次傷害,大幅提升了整個項目包括燈具在內各部分結構的壽命和可持續性。



與傳統LED線條燈兩相比較下,LED柔性線條燈具有很多市場競爭優勢。但在很多設計師、工程商與甲方的眼裡,對新興的柔性膠製類產品有著不少畏懼感。因為很多用戶在以往使用該類產品的過程中遇到了一系列問題,如脫落、發黃、進水、老化等。這些都是柔性膠製類產品使用過程中的常見現象,因為當前絕大多數柔性膠製類產品都做成了高壓LED美耐燈與LED燈帶。



高壓LED美耐燈通常用於裝飾,其原理是用導線將多顆LED串聯,用膠類外封,直接高壓輸入或做成簡單的RGB變色外控。其做法與聖誕燈串是一樣的,只是LED美耐燈將多顆LED集成外封而已。由於其通過簡單的合成製作,因此無法承受長時間的戶外應用,只能是在裝飾領域,如節日的繞樹燈、建築裝飾溝輪廓等,在應用上與LED線條燈是兩個不同的概念,前者是裝飾燈,後者則是建築功能性燈具。以往,不少用戶認為LED美耐燈有超常的連接性,將其當成LED線條燈使用,造成了大量品質異常的產生。另一方面,LED燈帶是廣大用戶對柔性膠製類產品印象最深刻的概念,包括LED柔性線條燈也被雷獅光電歸類為LED燈帶,後來在推廣過程中發現這兩者之間存在較大的區別。目前,市面上的LED燈帶普遍有兩種生產工藝,套殼與滴膠。近兩年,擠壓工藝也出現了,所用材質多為PVC、PU、矽膠、塑膠等。擠壓工藝的製造原理是採用柔性線路板串並的方式焊接LED,然後二次包封。相較於LED美耐燈,該工藝製作的產品穩定性高,功能多樣化,很多帶DMX信號的LED燈帶也採用該工藝。擠壓工藝拓寬了LED燈帶的應用範圍廣,如室內暗槽透光、廣告燈箱背光、弱戶外場所等應用。即便如此,LED燈帶還是不能在應用級別上與LED線條燈相提並論。在沒有相關國家技術標準的參考下,真正的LED柔性線條燈在我看來最少要在五個方面達到戶外應用的要求,即黃化、防脫、防水、耐候性與電路可靠性。這5個方面對於傳統LED線條燈來說實現起來並不難,但對於LED柔性線條燈來說並不輕鬆。下面是我對這五個應用要求的簡要概述:黃化的真正原因是紫外線常期照射外封的膠體而產生,其來源為太陽光的紫外線與LED自身發出來的紫外線,相較而言,後者的紫外線傷害更甚於前者,特別是白光LED與藍光LED。雷獅光電的標準是太陽光環境中工作狀態10年保持膠體透光率70%以上。防脫的概念主要是從熱變形與物理性變形兩方面來考量,熱變形方面我們要求溫度250°情況下固體形態100%完整以及960°灼傷試驗無結構坍塌,物理性變形要求最低達到IK06以上防撞擊等級。



防水等級以IP67為標準等級,弱戶外使用最少要在IP65以上,強烈不推薦IP68等級用在戶外。



耐候性是考驗能否真正戶外使用的硬核條件,更多是一個產品信賴性過程檢驗,如高低恆溫環境實驗、結構耐候性、酸鹼耐候性。如果廠家不具備這一應用要求自我檢測實驗能力,委託第三方檢驗的成本太高的話,那麼這類檢驗大多是沒有進行的。如果產品沒有經過該項應用要求的檢測,就會拉開同類產品的品質差距,給戶外工程使用帶來很大不確定性風險。


高低溫冷熱衝擊100個循環實驗

 

電路可靠性是決定產品品質的另一重要因素。相對於LED線條燈的FR4板或LED燈帶的單面FPC板,電路可靠性也沒有那麼重要,因為都是成熟的工藝。可LED柔性線條燈的功能要求多,採用的是多層FPC軟板,對電路設計要求與電子零件焊接要求都很高。如何做好設計端的把控,多層FPC軟板材料與電子零件焊接檢測,考驗著企業在該類產品的製造功底與水平。一方面,多層FPC電路在物理彎曲上的品質穩定表現特別要注意;另一方面,多層FPC還承載電子器件的導熱功能,對FPC的設計要求與二次包覆膠水的熱傳導貼合度也是有著很高的要求,畢竟LED柔性線條燈是一款全包封一體成型產品,導熱散熱也是一個重要的技術課題。







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