Проектирование и производство светодиодных трубок.

Проектирование и производство светодиодных трубок.

Когда вы видите светодиодный индикатор на компьютере или механическом устройстве, скорее всего, вы видите свет, прошедший через светодиодную трубку. Световые трубки пропускают свет от источника света, такого как светодиод, в зону вывода, где пользователь может его видеть.

Световые трубки широко не обсуждаются, но они используются в различных отраслях промышленности, от бытовой электроники до авиакосмической промышленности. У них много преимуществ, включая более четкое освещение и гибкость, когда дело доходит до дизайна корпуса или интерфейса детали. Это означает, что многие дизайнеры включают в свои изделия световые трубки.

В этой статье рассматриваются основы светодиодных трубок: различные типы трубок, способы изготовления трубок и лучшие материалы для трубок.

Что такое световая труба?

Светодиодная световая трубка, которую иногда называют «световая трубка» или «световод», является важным компонентом многих электронных устройств. Это прозрачная пластиковая трубка, по которой свет проходит между источником света (например, светодиодом) и пользовательским интерфейсом (например, индикатором включения / выключения).

Обратите внимание, что «световая труба» может также относиться к гораздо более крупным компонентам, которые функционируют аналогичным образом. Большая световая труба может использоваться, например, для передачи солнечного света на подземную автостоянку.

В электронных устройствах, о которых идет речь в этой статье, существуют световые трубки, поэтому источник света не обязательно должен быть расположен рядом с пользовательским интерфейсом. Почему это полезно? Что ж, самое простое и наиболее экономичное размещение светодиода — на одном конце печатной платы, но печатная плата может не располагаться рядом с тем местом, где должен находиться свет — например, с помощью переключателя на корпусе устройства.

Используя световую трубку, инженерам не нужно устанавливать крепление для светодиода в месте выхода (что является сложным и трудоемким), а также им не нужно идти на компромисс при размещении источника света или выхода; они могут просто передавать свет из одного места в другое, используя практичный и недорогой компонент.

Световые трубы могут изготавливаться из разных прозрачных материалов и производиться по-разному. Они могут быть прямыми, угловыми или изогнутыми, а также могут быть жесткими или гибкими.

Использование и применение световодов

Где используются световые трубы? Примеры светодиодных трубок можно найти в удивительном количестве мест. Световые трубы применяются во многих отраслях промышленности, включая потребительские товары, аэрокосмическую, промышленную и медицинскую.

Световые трубки можно увидеть в компьютерах, устройствах связи (маршрутизаторы Wi-Fi, телефоны, радио), пультах дистанционного управления, промышленном оборудовании, медицинских устройствах (оборудование жизнеобеспечения, контроллеры регулировки кроватей), дымовой и охранной сигнализации, банкоматах, компонентах самолетов и автомобилей, игрушки и многие другие приспособления.

Преимущества световой трубы

Использование световодных трубок дает несколько преимуществ (в отличие от прямого монтажа светодиода в качестве индикатора). Это включает:

  • Простая установка : многие световые трубы просто защелкиваются на месте.
  • Контроль над световой видимостью : световые трубы можно модифицировать для обеспечения оптимальной яркости
  • Сфокусирует свет : световоды предотвращают попадание света в другие области компонента (например, создают нежелательные блики на экране)
  • Уменьшает количество необходимых светодиодов : световые трубки могут передавать свет от одного источника света на несколько выходов, помогая сократить расходы и повысить надежность деталей
  • Дополнительная безопасность : световые трубки позволяют разработчикам продукции размещать электрические компоненты, такие как светодиоды, внутри корпуса детали, что снижает вероятность поражения электрическим током для пользователя.

Конструкция световой трубы

Для различных областей применения световодов требуются разные типы световодов. Световые трубы могут быть жесткими или гибкими и иметь разные формы: прямые, угловые или изогнутые.

Тем не менее, все варианты разделяют некоторые важные принципы проектирования световодов . Это включает:

  • Согласование внутренней поверхности световода с поверхностью светодиода: вогнутая, плоская или гладкая
  • Использование закругленных краев внутри световода для минимизации утечки света
  • Использование рассеянной поверхности на выходе для равномерного распределения света
  • Нанесение светоотражающей краски или зеркальной поверхности снаружи световода.

Также важно размещение световой трубы. Как правило, более короткие расстояния между светодиодом и выходом приводят к меньшим потерям света и превосходной яркости. Но если световая трубка расположена слишком близко к светодиоду, на нее может повлиять выделяемое тепло.

Более конкретные варианты дизайна зависят от таких факторов, как:

  • Форма корпуса детали
  • Расстояние от источника света до выхода
  • Препятствия между источником света и выходом
  • Требуемая яркость
  • Количество результатов / индикаторов
  • Способы монтажа
  • Внутреннее / наружное использование, высокая / низкая температура
  • Бюджет

Жесткие и гибкие световые трубы

Световые трубы могут быть как жесткими, так и гибкими. Жесткие световые трубки идеально подходят для увеличения яркости на небольшом расстоянии, а гибкие световые трубки подходят, когда печатная плата и выход расположены дальше друг от друга или расположены под неудобным углом. Жесткие трубы обычно используются с запрессованными светодиодами, светодиодами для поверхностного монтажа или монтажа на печатной плате.

Гибкие световые трубы обычно изготавливаются из гибкого поликарбонатного волокна, в то время как жесткие световые трубы могут изготавливаться из нескольких различных материалов.

Жесткие световые трубы

Гибкие световые трубы

Преимущества

Недостатки

Преимущества

Недостатки

Бюджетный

Ограниченное расстояние

Пропускайте свет на поворотах и ​​в ограниченном пространстве

Более дорогой

Однокомпонентный

Нельзя гнуть под нестандартными углами

Может преодолевать большие расстояния

Требуется дополнительный монтажный компонент

Идеально подходит для прямых или угловых соединений

Позволяет дизайнеру настраивать размещение вывода

Материалы для световых труб

Поскольку световые трубы частично прозрачны, для их изготовления можно использовать ограниченное количество материалов.

Основные материалы:

  • Поликарбонат (ПК): ПК может быть жестким или гибким, термостойким и обеспечивает хорошее светопропускание.
  • Акрил (ПММА): акрил обладает отличными оптическими свойствами.
  • Фотополимеризуемые смолы : прозрачные смолы для стереолитографии (SLA) 3D-печать могут быть хрупкими, но обладают свойствами, сравнимыми с формованным пластиком.

Производство легких труб

Существует несколько технологий производства световодов. Хотя обычно световые трубки изготавливаются методом литья под давлением, их также можно напечатать на 3D-принтере — это идеально для нестандартных осветительных труб и прототипов.

Литье под давлением — отличная производственная технология для изготовления большого количества формованных световодов. Он обеспечивает наилучшую отделку поверхности и, следовательно, хорошие оптические качества; он также особенно хорошо работает с акрилом.

Световые трубы, напечатанные на 3D-принтере, имеют свои преимущества. 3D-печать (обычно процесс фотополимеризации в ванне, такой как SLA) позволяет печатать по требованию единичные нестандартные детали по очень низкой цене. Это сокращает время выполнения заказа и ускоряет вывод на рынок. Хотя по оптическому качеству он не может соответствовать литью, он отлично подходит для прототипов световодов.

О admin

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Check Also

Как инструменты, напечатанные на 3D-принтере, могут повлиять на будущее прототипирования

Как инструменты, напечатанные на 3D-принтере, могут повлиять на будущее прототипирования

Когда мы обсуждаем роль 3D-печати в производственном мире, мы часто рассматриваем способы, которыми аддитивное производство ...