Οι βαθμοί προστασίας IP, επίσης γνωστοί ως βαθμοί Προστασίας από Εισχώρηση, μας δείχνουν στην ουσία πόσο καλά προστατεύεται κάτι από την είσοδο σκόνης και νερού. Όταν αναζητάμε λωρίδες LED σιλικόνης για εξωτερική χρήση, αυτοί οι αριθμοί έχουν μεγάλη σημασία, επειδή δείχνουν πόσο ανθεκτικό είναι πραγματικά το προϊόν όταν εκτίθεται σε σκληρές καιρικές συνθήκες. Ας το αναλύσουμε: Ο πρώτος αριθμός κυμαίνεται από 0 έως 6 και αφορά την προστασία από τη σκόνη. Βαθμολογία 6 σημαίνει ότι καθόλου σκόνη δεν μπορεί να εισχωρήσει. Ο δεύτερος αριθμός κυμαίνεται από 0 έως 9K και αφορά την αντοχή στο νερό. Το IP65 σημαίνει ότι μπορεί να αντέξει ελαφριά βροχή ή νερό που επιστρώνει από οποιαδήποτε γωνία. Τα προϊόντα IP67 παραμένουν προστατευμένα ακόμη και αν βυθιστούν προσωρινά σε νερό βάθους περίπου ενός μέτρου για μισή ώρα. Υπάρχει επίσης το IP68, το οποίο προχωρά ακόμη περισσότερο, επιτρέποντας συνεχή λειτουργία υποβρύχια, σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή, συνήθως σε βάθος μεγαλύτερο του ενός μέτρου. Η κατανόηση αυτών των διαφορών βοηθά τους αγοραστές να επιλέξουν τη σωστή λωρίδα LED για τις συγκεκριμένες ανάγκες της εγκατάστασής τους, είτε πρόκειται για μονοπάτι κήπου είτε για τοποθέτηση σε πρόσοψη κτιρίου που αντιμετωπίζει όλα τα είδη καιρού.
Η σιλικόνη παρέχει προστασία στο επίπεδο IP68 λόγω της δομής των μορίων της και της διαδικασίας επεξεργασίας. Όταν εφαρμόζεται, αυτό το υλικό δημιουργεί μια ομαλή, εύκαμπτη επικάλυψη που προσκολλάται πολύ καλά στα εξαρτήματα LED. Ακόμη και όταν συμβαίνουν κινήσεις ή αλλαγές θερμοκρασίας, η σφράγιση παραμένει ακέραιη. Το υλικό απωθεί φυσικά το νερό λόγω των υδροφοβικών ιδιοτήτων του. Επιπλέον, διαθέτει μνήμη, οπότε μπορεί να συμπιεστεί και να επανέλθει χωρίς να καταστραφεί όταν οι πιέσεις μεταβάλλονται. Οι συνήθεις σκληρές θήκες τείνουν να ραγίσουν με την πάροδο του χρόνου, αλλά η σιλικόνη αντιμετωπίζει πολύ καλύτερα τη διαστολή και τη συστολή λόγω της θερμότητας. Αυτό σημαίνει ότι δεν δημιουργούνται μικρές σχισμές απ' όπου θα μπορούσε να διεισδύσει υγρασία. Έρευνες δείχνουν ότι αυτά τα επικαλυστικά από σιλικόνη εμποδίζουν σχεδόν όλα τα σωματίδια σκόνης (περίπου 99,9%) και διατηρούν τα πράγματα στεγνά, ακόμη και μετά από εκτεταμένη περίοδο υποβρυχίωσης. Αυτά τα χαρακτηριστικά τα καθιστούν ιδανικά για να επιτευχθούν οι υψηλότερες βαθμίδες IP που απαιτούνται για φωτιστικά που χρησιμοποιούνται σε εξωτερικούς χώρους όπου οι καιρικές συνθήκες μπορεί να είναι απρόβλεπτες.
Το πεδίο εμφανίζει αρκετά μεγάλα κενά μεταξύ των λαμπών LED με κατάταξη IP και αυτών χωρίς προστασία. Για παράδειγμα, σε παράκτιες περιοχές. Μετά από περίπου ένα χρόνο σε συνθήκες ψεκασμού αλμυρού νερού, οι λαμπές με κατάταξη IP68 εξακολουπούν να λειτουργούν στο 98% της ικανότητας τους. Αντίθετα, οι λαμπές χωρίς κατάταξη IP συνήθως σταματούν να λειτουργούν πλήρως εντός τριών μηνών λόγω διάβρωσης από το αλμυρό νερό. Το ίδιο συμβαίνει και στα εργοστάσια. Οι λαμπές με κατάταξη IP67 αντέχουν στην εναπόθεση σκόνης, ενώ οι συνήθείς λαμπές αποτύχουν μετά από περίπου έξι μήνες όταν φράσσονται. Σύμφωνα με τα πρότυπα της IEC για τις κατατάξεις IP, οι δοκιμές δείχνουν ότι αυτές οι λαμπές επικαλυμμένες με σιλικόνη μπορούν να διαρκέσουν περίπου τέσσερις φορές περισσότερο από τις μη προστατευμένες αντίστοιχες τους όταν υποβάλλονται σε παρόμοιες δύσκολες συνθήκες. Αυτό εξηγεί γιατί τόσοι πολλοί επαγγελματίες επιμένουν στην ύπαρξη κατάταξης IP όταν ψάχνουν κάτι που θα λειτουργεί αξιόπιστα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Τα συστήματα προστασίας λωρίδων LED από σιλικόνη παρέχουν αντίρρικτη ανθεκτικότητα όταν εκτίθενται σε σκληρούς περιβαλλοντικούς παράγοντες, διατηρώντας τη δομική και οπτική ακεραιότητα σε σημεία που άλλα υλικά αποτυγχάνουν.
Ο σιλικόνης παραμένει εύκαμπτος ακόμα και όταν οι θερμοκρασίες μεταβάλλονται απότομα μεταξύ -60 βαθμών Κελσίου και πολύ πάνω από 200 βαθμούς Κελσίου. Το καουτσούκ και το PVC απλά δεν ανταποκρίνονται σε αυτές τις συνθήκες, καθώς είτε γίνονται εύθραυστα στο κρύο είτε παραμορφώνονται όταν εκτίθενται σε θερμότητα. Η δυνατότητα του σιλικόνης να αντέχει αυτά τα ακραία εύρη θερμοκρασίας σημαίνει ότι δεν θα ραγίσει μετά από επανειλημμένους κύκλους παγώματος και αποψύξης, κάνοντας το να λειτουργεί αξιόπιστα είτε εγκατασταθεί σε κάποιο παγωμένο ή καυτό περιβάλλον. Για εταιρείες που ασχολούνται με εγκαταστάσεις εξωτερικών LED παγκοσμίως, αυτού του είδους η ανθεκτικότητα έχει μεγάλη σημασία, καθώς πολλές περιοχές βιώνουν ετήσιες μεταβολές θερμοκρασίας άνω των 100 βαθμών. Το σιλικόνης συνεχίζει να επιδείνυσεται σταθερά χωρίς να καταστραφεί με την πάροδο του χρόνου, παρά τις όλες αυτές τις μεταβολές θερμοκρασίας.
Ο τρόπος με τον οποίο δομούνται τα μόρια του πυριτίου παρέχει φυσική προστασία από τη βλάβη που προκαλείται από την υπεριώδη ακτινοβολία, γεγονός που σημαίνει ότι δεν ξανθαίνει ούτε γίνεται εύθραυστο όπως συμβαίνει με τα επιστρώματα PVC και εποξειδίου με την πάροδο του χρόνου. Επιταχυνόμενες δοκιμές γήρανσης σε εργαστήριο έδειξαν ότι το πυρίτιο υψηλής ποιότητας αποκλείει περίπου το 98% των επιβλαβών ακτίνων UVB για περίπου 10.000 ώρες. Αυτό αντιστοιχεί σε περίπου τρεις φορές καλύτερη απόδοση από ό,τι μπορούν να αντέξουν τα συνηθισμένα επιστρώματα ελαστικού. Αυτό που καθιστά το σημείο αυτό ιδιαίτερα σημαντικό είναι η διατήρηση της διαύγειας και η διατήρηση της καλής διαπερατότητας του φωτός. Για όσους έχουν εγκαταστήσει λωρίδες LED σε εξωτερικούς χώρους, αυτό έχει μεγάλη σημασία, καθώς τα φώτα παραμένουν φωτεινά και οι χρωματικοί τόνοι δεν ξεθωριάζουν, ακόμη κι αν παραμείνουν εκτεθειμένα στον ήλιο για χρόνια.
Η διασυνδεόμενη πολυμερής δομή του πυριτίου το καθιστά εξαιρετικά ανθεκτικό σε πράγματα που συνήθως καταστρέφουν άλλα υλικά με την πάροδο του χρόνου. Αναφερόμαστε σε πράγματα όπως η οξείδωση, η έκθεση στο όζον και εκείνοι οι ενοχλητικοί ρωγμές που εμφανίζονται όταν τα υλικά υφίστανται περιβαλλοντικές καταπονήσεις. Πάρτε για παράδειγμα το PVC, το οποίο τείνει να γίνεται εύθραυστο με την πάροδο του χρόνου. Το εποξειδικό ρητίνη δεν είναι πολύ καλύτερο, αναπτύσσοντας μικροσκοπικές ρωγμές όταν εκτίθεται ξανά και ξανά σε αλλαγές θερμοκρασίας. Αλλά το πυρίτιο; Αυτό το υλικό παραμένει ανθεκτικό και εύκαμπτο ακόμα και μετά από 15 έως 20 χρόνια έκθεσης στο εξωτερικό. Θέλετε απόδειξη; Δοκιμάστε να το λυγίσετε πίσω-μπροσθά σε γωνία 180 μοιρών εκατοντάδες φορές· η στεγανοποίηση ενάντια στην υγρασία παραμένει ακέραιη. Αυτού του είδους η ανθεκτικότητα σημαίνει ότι ο εξοπλισμός που κατασκευάζεται με πυρίτιο διαρκεί περισσότερο μεταξύ των επισκευών, εξοικονομώντας χρήματα στη συντήρηση μακροπρόθεσμα.
Οι σιλικόνικοι σωλήνες λειτουργούν ως εύκαμπτη προστασία για τις λωρίδες LED, διατηρώντας τις ασφαλείς από βλάβες λόγω νερού, συσσώρευσης βρωμιάς και από τις επιθετικές διαβρωτικές ουσίες που όλοι μισούμε. Το υλικό φύσει απωθεί το νερό χάρη στις υδροφοβικές του ιδιότητες και παραμένει στερεωμένο στις επιφάνειες, ανεξάρτητα από τις αλλαγές θερμοκρασίας. Έχουμε δει αυτό να λειτουργεί θαύμαστα σε περιοχές κοντά στη θάλασσα, όπου το αλμυρός αέρας διεισδύει παντού με την πάροδο του χρόνου. Οι συνήθεις πλαστικές καλύψεις απλά δεν αντέχουν αυτού του είδους την έκθεση. Αυτό που κάνει το σιλικόνη τόσο εξαιρετικό είναι η ικανότητα του να διατηρεί μια συνεχή προστατευτική στοιβάγη γύρω από τα LED, αποτρέποντας τη δημιουργία σκουριάς και προλαμβάνοντας βραχυκυκλώματα που προκύπτουν όταν ξένα υλικά εισχωρήσουν μέσα. Οι περισσότεροι ηλεκτρολόγοι θα σας έλεγαν ότι αυτός είναι ένας από τους καλύτερους τρόπους για να επεκτείνεται η διάρκεια ζωής των εγκαταστάσεων φωτισμού σε εξωτερικούς χώρους.
Δοκιμές από τρίτους δείχνουν πόσο καλά επιδεικνύονται οι λωρίδες LED σιλικόνης όταν φθάνουν στα όριά τους. Κατά τη διεξαγωγή επιταχυνόμενης δοκιμής αλμυρού ομίχλης σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM B117, οι λωρίδες προστατευμένες με σιλικόνη δεν παρουσίασαν κανένα σημάδι διάβρωσης ή απώλειας ηλεκτρικής λειτουργικότητας, ακόμη και μετά από 1000 ώρες στη θάλαμο δοκιμής. Αυτού του είδους η αντοχή μεταφράζεται σε πολλά χρόνια πραγματικής χρήσης σε παράκτιες περιοχές, όπου ο αλμυρός αέρας μπορεί να προκαλέσει μεγάλη ζημιά στα ηλεκτρονικά. Πραγματικές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε διάφορες βιομηχανικές περιοχές επιβεβαιώνουν επίσης αυτό, δείχνοντας ότι τα φώτα διατηρούν τη φωτεινότητά τους και την αντοχή τους στο νερό, ακόμη και όταν εκτίθενται σε σκληρά χημικά και σε πολλά σωματίδια σκόνης που επικρατούν στον αέρα. Όλα αυτά τα ευρήματα εξηγούν γιατί η σιλικόνη παραμένει η κορυφαία επιλογή για σημαντικές εγκαταστάσεις, όπως αυτές που βρίσκονται σε πλοία στη θάλασσα ή σε εργοστάσια, όπου το φωτισμός πρέπει να λειτουργεί αξιόπιστα και χωρίς αποτυχία μέρα με τη μέρα.
Το πυρίτιο παραμένει εύκαμπτο ακόμη και όταν οι θερμοκρασίες μεταβάλλονται από πολύ χαμηλές (-40 βαθμοί Κελσίου) μέχρι και 200 βαθμούς Κελσίου. Αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί εξαιρετικά καλά σε καμπύλες επιφάνειες και αντέχει τις δονήσεις χωρίς να φθείρεται με την πάροδο του χρόνου. Το υλικό προσαρμόζεται ιδιαίτερα καλά σε χώρους όπου η θερμοκρασία αυξομειώνεται επανειλημμένα κατά τη διάρκεια της ημέρας. Οι εποξειδικές επικαλύψεις όμως διηγούνται διαφορετική ιστορία. Τείνουν να γίνονται εύθραυστες όταν εκτίθενται στο φως του ήλιου για μεγάλα χρονικά διαστήματα και να σπάνε κάτω από τη συνήθη φθορά. Μετά από πολλαπλές διαστολές και συστολές, εμφανίζονται ρωγμές πολύ γρήγορα. Υπάρχει ακόμη και το PVC. Ενώ αρχικά φαίνεται ευχάριστο και εύκαμπτο, οι περισσότερες εγκαταστάσεις σε εξωτερικούς χώρους εμφανίζουν σημεία φθοράς μεταξύ ενός και ενάμιση χρόνου. Το υλικό χάνει τη μαλακότητά του και αρχίζει να διαλύεται, γεγονός που είναι ιδιαίτερα εμφανές σε περιοχές με συνεχείς κινήσεις ή τακτικές ρυθμίσεις.
Όταν δοκιμάσαμε διαφορετικά υλικά, κάποια αρκετά προφανή προβλήματα ξεχώρισαν. Το PVC αρχίζει να καταστραφεί γρήγορα όταν εκτεθεί στο φως του ήλιου, να ξανικιάζει και να γίνει πολύ εύθραυστο εντός περίπου 12 έως 18 μηνών. Το υλικό επίσης ασθενεί πολύ, με την αντοχή στο σχίσιμο να μειώνεται κατά περίπου 60% σε σύγκριση με το πυρίτιο. Το εποξικό δεν είναι καλύτερο. Μετά από μόνο 20 έως 30 κύκλους πάγωσης-αποπάγωσης, αρχίζει να αναπτύσσει μικροσκοπικές ρωγμές που επιδεινώνονται με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι ρωγμές επιτρέπουν την είσοδο υγρασίας και τελικά καταστρέφουν τελείως τη σφράγιση. Η μελέτη των αποτελεσμάτων του εργαστηρίου μας δείχνει γιατί συμβαίνει αυτό. Το εποξικό γίνεται υπερβολικά άκαμπτο, κάτι που στην πραγματικότητα ασθενεί τη σφράγιση, ενώ η πολυμερική δομή του PVC ουσιαστικά διαλύεται υπό συνεχής υπεριώδη ακτινοβολία. Το πυρίτιο ξεχωρίζει ως το σαφές νικητή όμως. Ακόμη και μετά από περισσότερα από 200 αλλαγές θερμοκρασίας και συνεχής έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία, διατηρεί πάνω από 90% της αρχικής του ευκαμψίας και παραμένει διαφανές. Αυτό έχει νόημα από μοριακή άποψη και εξηγεί γιατί το πυρίτιο διαρκεί πολύ περισσότερο σε πραγματικές συνθήκες.
Οι λωρίδες LED από σιλικόνη κοστίζουν αρχικά περίπου 25 έως 40 τοις εκατό περισσότερο από τις επιλογές PVC ή εποξειδικής ρητίνης, αλλά διαρκούν πολύ περισσότερο, κάτι που με την πάροδο του χρόνου εξοικονομεί χρήματα. Σύμφωνα με βιομηχανικές αναφορές, αυτά τα φώτα προστασίας με σιλικόνη μπορούν να αντέξουν σε δύσκολα περιβάλλοντα για περίπου πέντε έως επτά χρόνια πριν χρειαστεί να αντικατασταθούν. Αυτό αποτελεί μεγάλη διαφορά σε σύγκριση με τις εκδόσεις PVC που διαρκούν συνήθως μόνο ένα έως τρία χρόνια, και τις επικαλυμμένες με εποξειδική ρητίνη που φτάνουν το πολύ δύο έως τέσσερα χρόνια. Όταν εξετάσουμε την περίοδο των δέκα ετών, οι επιχειρήσεις ξοδεύουν περίπου 60% λιγότερο για αντικαταστάσεις και επισκευές με τις λωρίδες σιλικόνης. Ένα ακόμη πλεονέκτημα που αξίζει να αναφερθεί είναι η ικανότητα της σιλικόνης να διατηρεί την απόδοση των LED. Σε υγρά περιβάλλοντα όπου άλλα υλικά αντιμετωπίζουν προβλήματα, η σιλικόνη διατηρεί φωτεινότητα κατά 15 έως 20% καλύτερη από τις λωρίδες εποξειδικής επίστρωσης. Αυτό σημαίνει ότι τα φώτα παραμένουν φωτεινά χωρίς τρεμούλιασμα ή σβήσιμο, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για εμπορικούς χώρους όπου η καλή ορατότητα είναι απαραίτητη.
EN