Odporność na warunki atmosferyczne a korozję-Odporność: zrozumienie różnicy
Oceny IP dotyczą dwóch rzeczy: penetracji cząstek stałych i penetracji wody. Nie mówią nic o tym, co dzieje się z powierzchnią i strukturą armatury, gdy powierzchnia ta styka się ze słonym powietrzem, zanieczyszczeniami przemysłowymi, chemikaliami czyszczącymi, a nawet garbnikami i kwasami pochodzącymi z materii roślinnej w ogrodzie.
Korozja jest procesem chemicznym, a nie fizycznym. Idealnie uszczelniona oprawa IP65 może korodować zewnętrznie, podczas gdy jej elementy wewnętrzne pozostają suche i funkcjonalne. Może się również zdarzyć sytuacja odwrotna: źle uszczelniona złączka z doskonałą-korozją materiałem obudowy może zachować integralność strukturalną, ale może ulec uszkodzeniu z powodu wilgoci znajdującej się wewnątrz.
W praktyce należy zająć się obydwoma rozwiązaniami, - ale wymagają one różnych decyzji projektowych. Stopień ochrony IP reguluje wewnętrzne uszczelnienie. Odporność na korozję wpływa na wybór materiału zewnętrznego i obróbki powierzchni.
Środowiska, w których korozja jest dominującym zagrożeniem dla trwałości:
Lokalizacje przybrzeżne w odległości około 1–5 km od morza, gdzie-słone powietrze osadza się na wszystkich odsłoniętych powierzchniach
Środowiska przemysłowe z kwaśnymi lub zasadowymi zanieczyszczeniami powietrza
Ogrody narażone na działanie kwasów organicznych z materiału roślinnego i ściółki
Środowiska miejskie o wysokim poziomie cząstek stałych i zanieczyszczeń w atmosferze
Miejsca regularnie czyszczone środkami czyszczącymi na bazie chloru-lub kwasami
Materiały obudów i ich zachowanie korozyjne
Wybór materiału obudowy jest najbardziej podstawową decyzją dotyczącą odporności na korozję. Różne materiały mają bardzo różne naturalne zachowanie - i różne tryby awarii.
Poliwęglan - Z natury nie-korodujący, ma znaczenie promieniowanie UV
Poliwęglan nie koroduje w sensie metalicznym. Jest to polimer -, w którym nie ma żelaza ani aluminium, które mogłyby się utlenić. W przypadku bardzo jasnej, wodoodpornej kinkietu zewnętrznego do ogrodów w większości środowisk ogrodowych sprawia to, że poliwęglan jest atrakcyjnym wyborem z punktu widzenia korozji.
Jednak poliwęglan ulega degradacji pod wpływem długotrwałego narażenia na promieniowanie UV w procesie zwanym foto-utlenianiem: łańcuchy polimeru rozpadają się, powodując żółknięcie materiału, staje się kruchy i ostatecznie pęka. W oprawach zewnętrznych ta degradacja pod wpływem promieni UV może z czasem zagrozić zarówno integralności strukturalnej obudowy, jak i właściwościom optycznym dyfuzora.
Specyfikacja, która temu zapobiega, to stabilizacja UV - dodanie-związków pochłaniających promieniowanie UV do preparatu poliwęglanowego podczas produkcji. PC-stabilizowany promieniami UV zachowuje swoje właściwości przez 10+ lata ekspozycji na zewnątrz. Standardowy (-niestabilizowany) PC może wykazywać widoczne żółknięcie w ciągu 2–3 lat i degradację strukturalną w ciągu 5–7 lat.
Oceniając jakiekolwiekSuper jasna wodoodporna zewnętrzna kinkiet do ogrodówz obudową z poliwęglanu, upewnij się, że komputer jest-odporny na promieniowanie UV. Jest to specyfikacja produkcyjna, która powinna pojawić się w karcie danych produktu, a nie tylko cecha produktów premium -. Jest to podstawowy wymóg w przypadku stosowania na zewnątrz.
Matryca-Odlew aluminiowy - Doskonałe właściwości termiczne, wymaga ochrony powierzchni
Aluminium jest popularnym wyborem w przypadku obudów przegród LED ze względu na doskonałą przewodność cieplną. - Odprowadza ciepło z chipów i sterowników LED znacznie skuteczniej niż poliwęglan. Ta przewaga termiczna bezpośrednio wydłuża żywotność komponentów.
W czystej postaci aluminium nie rdzewieje tak jak stal, - zamiast tego tworzy na swojej powierzchni cienką warstwę tlenku glinu, która zapewnia pewną-samoochronę. Jednakże w przybrzeżnym słonym powietrzu, w środowiskach przemysłowych lub gdziekolwiek, gdzie występuje długotrwałe narażenie na wilgoć i zanieczyszczenia, ta naturalna warstwa tlenku jest niewystarczająca. Bez obróbki powierzchni-obudowy z odlewanego ciśnieniowo aluminium będą z czasem wykazywać wżery powierzchniowe, a w poważnych przypadkach korozję strukturalną.
Dwie metody obróbki powierzchni zapewniają skuteczną ochronę:
Anodowanie przekształca zewnętrzną warstwę aluminium w grubą, twardą, obojętną warstwę tlenku glinu (w przeciwieństwie do cienkiego naturalnego tlenku). Warstwa ta stanowi integralną część powierzchni aluminium - i nie może się odpryskiwać tak jak powłoka. Wysokiej jakości anodowanie do zastosowań w oświetleniu zewnętrznym ma zazwyczaj grubość 15–25 µm. Anodowane aluminium jest wysoce-odporne na korozję i nadaje się do stosowania w środowiskach przybrzeżnych.
Malowanie proszkowe polega na nałożeniu powłoki polimerowej na powierzchnię aluminium metodą natrysku elektrostatycznego i utwardzania w piecu. Wysokiej jakości powłoka proszkowa o grubości 60–80 µm zapewnia fizycznie wytrzymałą, odporną na promieniowanie UV-i korozję-barierę. Krytyczną zmienną jest integralność powłoki. - wszelkie uszkodzenia powłoki proszkowej (zarysowania, odpryski w otworach montażowych, przecięte krawędzie) tworzą punkt wejścia korozji. Wysokiej jakości armatura zewnętrzna wykorzystuje-wstępnie obrobione aluminium (chromian lub podobny podkład) przed malowaniem proszkowym, aby zapewnić przyczepność i odporność na korozję nawet w przypadku uszkodzenia powłoki.
Sprzęt ze stali nierdzewnej
Obudowa i dyfuzor cieszą się największym zainteresowaniem w dyskusjach na temat korozji, ale mocowania - śruby, wsporniki montażowe, korpusy dławików kablowych - są często pierwszymi elementami, które zawodzą w środowiskach korozyjnych. W warunkach przybrzeżnych standardowe śruby ze stali miękkiej lub ocynkowane- będą wykazywać rdzę w ciągu kilku miesięcy.
Wysokiej jakości armatura zewnętrzna do środowisk korozyjnych wymaga stali nierdzewnej klasy A2 lub A4 dla całego odsłoniętego sprzętu. Stal nierdzewna A2 zapewnia dobrą odporność na korozję w większości środowisk zewnętrznych. A4 (gatunek morski, z dodatkiem molibdenu) jest odpowiedni dla lokalizacji znajdujących się w bezpośredniej odległości od morza przez mgłę solną.
Najsłabszy materiał złączki decyduje o jej trwałości korozyjnej. Obudowa z poliwęglanu ze osprzętem ze stali nierdzewnej wytrzyma obudowę z poliwęglanu ze śrubami ze stali miękkiej w tym samym środowisku - nawet jeśli sama obudowa przetrwa znacznie dłużej.
Obróbka powierzchni i powłoki przedłużające trwałość korozji
Poza materiałem bazowym, kilka obróbek powierzchni poprawia odporność na korozję zewnętrznych opraw LED.
Jakość i grubość powłoki proszkowej
Grubość powłoki proszkowej bezpośrednio wpływa na jej właściwości użytkowe. Powłoka nałożona przy grubości 40 µm zapewnia odpowiednią ochronę w łagodnych środowiskach. Do zastosowań przybrzeżnych i przemysłowych odpowiednią specyfikacją jest 60–80 µm. Powłoki o grubości poniżej 40 µm -, które mogą wystąpić na skomplikowanych kształtach, gdzie natrysk nie gromadzi się równomiernie -, zapewniają ograniczoną ochronę.
Praktyczny test jakości: poproś dostawcę o wyniki testu mgły solnej zgodnie z ISO 9227 lub ASTM B117. Ten standardowy test wystawia próbki na działanie ciągłej mgły solnej i mierzy czas, zanim na powierzchni zostanie zaobserwowana korozja. Wysokiej jakości armatura zewnętrzna powinna wytrzymać co najmniej 500 godzin bez widocznej korozji; produkty przeznaczone do użytku przybrzeżnego powinny być ukierunkowane na 1,000+ godzin.
Powłoka konforemna na wewnętrznych płytkach PCB
Nawet w przypadku dobrze-uszczelnionych opraw IP65 nałożenie powłoki ochronnej - cienkiego lakieru ochronnego - na płytkę drukowaną i elementy sterownika zapewnia dodatkową warstwę ochrony. W przypadku naruszenia uszczelnienia, powłoka konforemna zapewnia barierę pomiędzy wilgocią a obwodem. Chroni również przed kondensacją, która może powstać w czasie transportu lub przed pełnym uruchomieniem oprawy.
Powłoka konformalna jest decyzją podejmowaną w procesie produkcyjnym i powinna być uwzględniona w specyfikacjach produktu w przypadku złączek przeznaczonych do wymagających środowisk. DlaOświetlenie przegrodowe LED OEMnabywcy określający produkty do zastosowań przybrzeżnych, morskich lub przemysłowych, wymagający powłoki ochronnej na płytce drukowanej, to prosty sposób na poprawę odporności produktu końcowego.
Stabilizacja UV w poliwęglanie
Jak opisano powyżej, stabilizacja UV jest tak samo ważną decyzją dotyczącą „powłoki”, jak malowanie proszkowe lub anodowanie elementów poliwęglanowych. Pakiet stabilizatora UV w preparacie PC jest ustalany na etapie materiałów i nie można go później dodać - należy to określić na etapie produkcji.
Normy testowania odporności na korozję
Przy ocenie produktów pod kątem odporności na korozję odpowiednie normy badawcze zapewniają wspólny język porównywania oświadczeń.
Testowanie w mgle solnej zgodnie z normą ISO 9227 (lub jej amerykańskim odpowiednikiem ASTM B117) poddaje próbki działaniu ciągłej mgły 5% chlorku sodu w temperaturze 35 stopni i mierzy czas do wystąpienia pierwszej widocznej korozji. Wyniki są zazwyczaj podawane w godzinach:
200–500 godzin: odpowiedni do standardowych środowisk zewnętrznych z dala od wybrzeża
500–1000 godzin: nadaje się do śródlądowych środowisk przemysłowych i zanieczyszczeń miejskich
1,000+ godzin: odpowiedni dla środowisk przybrzeżnych w promieniu 5 km od morza
2,000+ godzin: klasa morska-, do bezpośredniego narażenia na mgłę solną lub środowisko chemiczne
Jeśli dostawca twierdzi, że produkt „nadaje się do użytku przybrzeżnego”, poproś o wynik testu mgły solnej w godzinach, zgodnie z normą ISO 9227. Liczba ma znaczenie; „nadaje się do użytku przybrzeżnego” bez danych testowych nie jest.
Stopień IK (IEC 62262) mierzy odporność na uderzenia - często podawaną obok stopnia ochrony IP dla armatury zewnętrznej w miejscach publicznych, na krytych parkingach lub w środowiskach przemysłowych, gdzie ryzyko oddziaływania fizycznego stanowi ryzyko. IK08 (uderzenie 5 dżuli) jest typowe dla solidnych komercyjnych opraw zewnętrznych; IK10 (20 dżuli) dla najbardziej wymagających środowisk.
Konstrukcja-odporna na korozję do zastosowań ogrodowych i przybrzeżnych
W przypadku bardzo jasnej, wodoodpornej kinkietu zewnętrznego do ogrodów w standardowym ogrodzie brytyjskim lub europejskim poniższa specyfikacja zapewnia solidną odporność na korozję:
Obudowa: poliwęglan-stabilizowany promieniami UV lub-aluminium malowane proszkowo (minimum 60 µm)
Klosz: opalizowany poliwęglan stabilizowany promieniami UV-
Osprzęt: śruby ze stali nierdzewnej A2 i korpus dławika kablowego
Uszczelka: guma silikonowa (nie PCV ani pianka)
PCB: Powlekana konformalnie (zalecana w przypadku lokalizacji przybrzeżnych lub wilgotnych)
Wydajność mgły solnej: 500+ godzin zgodnie z ISO 9227
W przypadku lokalizacji przybrzeżnych w promieniu 2 km od morza lub w miejscach narażonych na bezpośrednią ekspozycję na mgłę solną:
Obudowa: Anodowane aluminium lub PC z osprzętem ze stali nierdzewnej A4
Cały odsłonięty metal: stal-marynarska A4
Wydajność mgły solnej: 1,000+ godzin zgodnie z ISO 9227
Powłoka zabezpieczająca PCB: obowiązkowa
Opublikowano badania dotyczące korozji opraw zewnętrznych
Badanie opublikowane wMateriały i korozja(2021) przetestowali obudowy opraw ze stopu aluminium w symulowanych warunkach nadmorskiej mgły solnej i odkryli, że nieobrobiony-odlew aluminiowy wykazał wżery na powierzchni w ciągu 200 godzin od wystawienia na działanie mgły solnej, próbki anodowane nie wykazały widocznej korozji po 1000 godzinach, a próbki-powlekane proszkowo wykazały korozję na krawędziach ciętych po 400–600 godzinach, w zależności od grubości powłoki -, potwierdzając, że anodowanie zapewnia doskonałą-terminowość ochrona zastosowań przybrzeżnych.
Badania przeprowadzone przez Instytut Inżynierii Powierzchniowej im. Fraunhofera (2020) wykazały, że powlekanie konforemne płytek drukowanych sterowników LED zmniejszyło współczynnik awaryjności-związanej z wilgocią o 76% w testach przyspieszonych cykli wilgotnościowych -, potwierdzając, że powlekanie konforemne stanowi znaczący dodatkowy środek ochrony przybrzeżnych i przemysłowych opraw LED.
Analiza kosztów konserwacji opraw LED przeprowadzona przez Carbon Trust (2023 r.) wykazała, że awarie-związane z korozją odpowiadały za 23% przedwczesnych wymian opraw LED w badanych obiektach przybrzeżnych i przemysłowych, - co sprawia, że korozja jest drugą najczęstszą przyczyną przedwczesnej wymiany po awarii sterownika, co potwierdza ekonomiczne uzasadnienie konieczności określenia od razu odpowiednich materiałów-odpornych na korozję.
Odporne na korozję-kinkiety ogrodowe do nadmorskich osiedli wakacyjnych
Deweloper kończył budowę wakacyjnej inwestycji składającej się z 48-jednostek przybrzeżnych na południowym wybrzeżu Anglii, około 800 metrów od morza. Oświetlenie zewnętrzne ścian ogrodu, ścieżek wejściowych i zadaszonych miejsc do przechowywania rowerów wymagało specyfikacji. W poprzednim projekcie dewelopera realizowanym w podobnej lokalizacji zastosowano standardowe-złączki aluminiowe malowane proszkowo o stopniu ochrony IP65. W ciągu trzech lat korozja na wejściach kablowych i wokół śrub montażowych spowodowała awarie około 20% złączy.
Firma Sunhingstones poleciła do tego projektu superjasną, wodoodporną kinkiet zewnętrzny do ogrodów:
Obudowa: anodowany-odlew aluminiowy (grubość anody 20 µm)
Klosz: opalizowany poliwęglan stabilizowany promieniami UV-
Elementy montażowe: całość ze stali nierdzewnej-klasy morskiej A4
Dławiki kablowe: korpus mosiężny z uszczelką EPDM, nakrętka dociskowa ze stali nierdzewnej
PCB: obustronnie powlekana konforemnie
Dane z testu mgły solnej: 1200 godzin zgodnie z normą ISO 9227 - dostarczone wraz z dokumentacją zamówienia
Instalacja została wykonana w 96 lokalach na terenie całej inwestycji. Podczas przeglądu 30-miesięcznego:
Awarie związane z korozją-: zero
Porównanie z poprzednim projektem po 30 miesiącach: 9 usterek spowodowanych korozją w równoważnej liczbie złączek o standardowej specyfikacji
Stan estetyczny: deweloper potwierdził okucia, nie wykazując widocznych uszkodzeń powierzchni, zgodnych z oczekiwaniami dotyczącymi prezentacji nowej nieruchomości
Deweloper włączył specyfikację super jasnej, wodoodpornej kinkietu zewnętrznego do ogrodów Sunhingstones do swojej standardowej specyfikacji oświetlenia zewnętrznego dla wszystkich kolejnych projektów przybrzeżnych.
F A Q
P: Czy stopień ochrony IP65 oznacza, że złączka jest odporna na korozję?
O: Nie. Stopień ochrony IP65 oznacza, że złączka jest-pyłoszczelna i zabezpieczona przed strumieniami wody - i zapobiega fizycznemu wnikaniu wody i cząstek. Korozja to proces chemiczny zachodzący na powierzchniach armatury i połączeń, który nie jest testowany ani uwzględniany w ramach stopnia ochrony IP. Oprawa może mieć stopień ochrony IP65 i nadal korodować zewnętrznie, jeśli materiał obudowy i obróbka powierzchni nie są odpowiednie dla środowiska.
P: Jaka jest różnica pomiędzy anodowaniem a malowaniem proszkowym obudów aluminiowych?
Odp.: Anodowanie przekształca samą powierzchnię aluminium w twardą, obojętną warstwę tlenku, - której nie można odpryskiwać ani łuszczyć, ponieważ stanowi integralną część metalu. Powłoka proszkowa nakłada warstwę polimeru na wierzch aluminium. - Jest ona odporniejsza na uderzenia fizyczne, ale może zostać uszkodzona na krawędziach cięcia lub w miejscach uszkodzeń. Anodowanie zapewnia lepszą-terminową ochronę przed korozją w środowiskach przybrzeżnych; powłoka proszkowa zapewnia lepszą odporność na uderzenia fizyczne. Niektóre produkty premium wykorzystują zarówno: anodę jako główną barierę antykorozyjną, jak i powłokę proszkową w celu uzyskania koloru i wykończenia powierzchni.
P: Na jaki wynik testu mgły solnej powinienem zwrócić uwagę przy zakupie kinkietów ogrodowych do nieruchomości przybrzeżnej?
Odp.: W przypadku lokalizacji w promieniu 5 km od morza właściwym punktem odniesienia jest czas 1000 godzin zgodny z normą ISO 9227. W promieniu 1 km lub w bezpośrednim narażeniu na mgłę solną (na klifach-lub nad brzegiem morza) 2,000+ godzin. W przypadku standardowego użytku w ogrodach śródlądowych wystarczającym minimum jest 500 godzin. Zapytaj dowolnego dostawcę o rzeczywisty wynik testu w godzinach. - „Nadaje się do użytku przybrzeżnego” bez numeru nie jest specyfikacją.
P: Czy śruby montażowe i mocowania są tak samo ważne jak materiał obudowy?
Odpowiedź: Tak, - korozja w punktach mocowania jest często pierwszą widoczną awarią i może zagrozić integralności strukturalnej złączki, nawet jeśli sama obudowa jest nienaruszona. Sprzęt ze stali nierdzewnej A2 to minimum do użytku na zewnątrz; W środowiskach przybrzeżnych w zasięgu bezpośredniej mgły solnej wymagana jest stal nierdzewna A4-morska. W zewnętrznych oprawach LED nigdy nie używaj elementów mocujących cynkowanych-lub stali miękkiej.
P: Czy mogę określić powłokę ochronną przy zamawianiu świateł grodziowych LED OEM?
O: Tak, ale w przypadku każdego zastosowania w środowisku przybrzeżnym, przemysłowym lub o wysokiej-wilgotności należy to zrobić. Powłoka konforemna to proces produkcyjny stosowany na płytce drukowanej podczas produkcji -. Należy go określić jako wymaganie produktu, a nie dodawać później. Wysokiej jakości producent oświetlenia grodziowego LED OEM uwzględni powłokę konforemną jako opcję do wyboru i udokumentuje ją w specyfikacji produktu.
P: Jaki jest najlepszy materiał na ogrodową lampę ścienną, która musi dobrze wyglądać i trwać?
Odp.: Poliwęglan-stabilizowany promieniowaniem UV w kolorze białym lub szarym zapewnia czysty, nowoczesny wygląd, który nie koroduje i nie wymaga konserwacji. Aby uzyskać bardziej architektoniczne wykończenie, anodowane aluminium zapewnia doskonałą powierzchnię, która zapewnia również doskonałą ochronę przed korozją. Kluczem jest potwierdzenie specyfikacji stabilizacji UV (w przypadku PC) lub anodowania (w przypadku aluminium) -, a nie tylko rodzaju materiału na etykiecie.
Odporność na korozję jest decyzją projektową, a nie szczęściem losowania
Zewnętrzne oprawy LED ulegają korozji, gdy materiały, powłoki i osprzęt nie są odpowiednie dla środowiska. Właściwe wykonanie tego zadania nie jest skomplikowane -. Wymaga wiedzy, jakie zagrożenia są obecne, dopasowania specyfikacji do tych zagrożeń i zweryfikowania specyfikacji za pomocą danych testowych, a nie oświadczeń etykietowych.
W firmie Sunhingstones dostępna jest nasza oferta bardzo jasnych wodoodpornych kinkietów zewnętrznych do ogrodów ze specyfikacjami materiałów i powłok dostosowanymi do standardowych środowisk ogrodowych, miejskich i przybrzeżnych -, z danymi z testów mgły solnej i pełnymi specyfikacjami materiałowymi dostarczonymi dla każdego produktu.
