LED工艺（精选4篇）
LED工艺 篇1
背光板的组成及原理小型背光板主要组成部分一般包括背光源LED、导光板、上下菱镜纸、上下扩散纸、遮光纸、树脂框、金属框、反射纸。其主要原理是点光源转变成面光源的过程, 由LED发光, 经导光板导入整个发光面, 再通过菱镜纸折射入扩散纸, 扩散纸将刺眼的光源扩散后形成柔和的面光源。
关键技术在于内部光源LED (发光二极管) , 而LED制作LED背光源的使用寿命比冷光阴极管长 (超过5, 000小时) , 且使用直流电压, 通常应用于小型的单色显示器, 比如手机屏、数码相机屏、车载GPS电话、遥控器、微波炉、空调、仪器仪表、音频设备等。但是, 其亮度目前也不足以为大型透射式显示器提供背面光源。
LED背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的, 其中主要的区别在于LED是点光源, 而CCFL是线光源。从长远的趋势来看, LED背光技术作为一种替换型的技术产品存在肯定会慢慢的普及开来。
下面来初步了解LED光源的生产工艺:
(1) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED导线架, 并烘乾。
(2) 装架:在LED芯片 (大圆片) 底部电极备上银胶后进行扩张, 将扩张后的芯片 (大圆片) 安置在刺晶笔上, 在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上, 随后进行烧结使银胶固化。
(3) 压焊:用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上, 以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的, 一般采用铝丝焊机。 (制作白光TOP-LED需要金线焊机) 。
(4) 封装:通过点胶, 用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶, 对固化后胶体形状有严格要求, 这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点萤光粉 (白光LED) 的任务。
(5) 焊接:如果背光源是采用SMD-LED或其他已封装的LED, 则在装配工艺之前, 需要将LED焊接到PCB板上。
(6) 切膜:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
(7) 装配:根据图纸要求, 将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
(8) 测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
(9) 包装:将成品按要求包装、入库。
由于传统LCD显示设备上CCFL (Cold Cathode FluorescentLamps, 冷阴极荧光灯) 背光技术及产品的某些先天不足, 例如色域狭窄、能源利用率低其功耗较高和寿命短小等, 所以人们一直在寻找着其替代技术及产品, 而在这个过程中, LED背光技术产品便被纳入了人们的选用范畴。
从发光原理上来看, 由于LED是由数层很薄的掺杂半导体材料制成, 一层带有过量的电子, 另一层则缺乏电子而形成带正电的“空穴”, 工作时电流通过, 电子和空穴相互结合, 多余的能量则以光辐射的形式被释放出来, LED正是根据这样的原理实现电光的转换, 又根据半导体材料物理性能的不同, LED可发出从紫外到红外不同光谱下不同颜色的光线, 特别是LED不能发出白光的技术问题解决之后, 为LED在显示领域的应用奠定了根本性的基础。
采用LED为液晶电视的背光源, 最主要目的是提升画质, 特别是色彩饱和度上, LED背光技术的显示屏可以取得足够宽的色域, 弥补液晶显示设备显示色彩数量不足的缺陷, 使之能达到甚至超过Adobe RGB和NTSC色彩标准要求, 可以达到NTSCratio100%以上, 其中索尼推出采用LED背光的液晶电视面板, 特别强调鲜红和深绿的表现, 可显示较以往的方式更为逼真的颜色。同时因为LED的平面光源特性, 使LED背光还能实现CCFL无法比及的分区域的色彩和色度调节功能, 从而实现更加精确的色彩还原性, 以适应平面出版和图形设计工作的需要, 画面的动态调整可以使得在显示不同画面时, 亮度与对比可以动态修正, 以达到更好的画质。
另外, LED做为背光源的优点是可以取代colorfilter的使用。以三色RGBLED采用色序法 (colorsequential) 技术, 利用人类视觉暂留的特性, 达到全彩的效果, 因此可以取代彩色滤光片。当然, 这必须配合液晶的反应速度才能达到。不过要达到此一境界, 仍有许多困难必须克服。
不过LED背光模块也不是没有缺点, 耗电量的问题仍然是LED背光模块必须克服的重要课题。由于采用较多的LED, 除了耗电量增加之外, 也导致温度升高的问题, 因此也必须增加冷却系统与传感器来解决此一问题, 因此在厚度上显得较采用CCFL背光的产品来得厚。尽管LED背光技术有着很多优点, 但是其同样也有着难以回避的普及应用难点, 首先来说, 应用了这种新技术的产品在价格方面还不具优势, 再者, LED技术掌握在少数厂商手中为其普及带来困难, 最后就是该项技术自身的原因, LED背光技术在发光效率、电流控制和散热上还不是做的很好。
摘要：LED背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的, 其中主要的区别在于LED是点光源, 而CCFL是线光源。从长远的趋势来看, LED背光技术作为一种替换型的技术产品存在肯定会慢慢的普及开来。现就LED背光板制作工艺研究进行分析。
关键词：LED,背光板,工艺
浅谈LED显示屏箱体焊接工艺 篇2
常见显示屏面积大小从几平方米到几百平方米不等, 而组装屏体的基本单元就是显示单元箱体。每一个箱体质量的好坏直接关系到整个大屏的平面度及模组的拼缝。高端的箱体有压铸铝箱体, 由于是模具成型, 故而拼接精度较高, 一般用于室内屏居多。目前, 常用的最多是冷轧钢板箱体, 优点是加工方便, 易于制作成型, 生产周期短, 费用较低, 不足的是加工中较多使用了焊接工艺, 而焊接过程中热变形, 应力的存在, 造成箱体的精度较差。所以, 需要重视箱体的焊接工艺。
2 箱体焊接程序及注意的规定要点
焊接的一般顺序为:焊前检查→预热除锈→装焊垫板和引弧板→焊接→检验
具体来说: (1) 焊前检查:各个零部件需核对尺寸, 表面校直、校平;根据箱体材质 (低碳钢板、铝板、不锈钢) 选用合适焊接方法, 是手工电弧焊、氩弧焊、还是CO2气保焊;同时选用合适的焊条直径, 一般选直径2.5mm或3.2mm焊条;调整好焊接电流, 可先试焊; (2) 焊接中, 注意焊接的次序, 先点焊固定构件, 再次校对尺寸及位置误差, 做到对角尺, 对角线误差控制在1mm以内; (3) 箱体内部筋板的焊接, 板正面平置于钢平台上, 同时两侧交替点焊, 焊缝长1cm, 间距8cm, 切忌全部满焊; (4) 箱体四角拼焊也需点焊角边, 侧边缝交替焊, 由于箱体防水的需要, 这部分需满焊。 (5) 焊后需及时清理焊渣, 凸出焊疤、毛刺等需打磨平整。
3 箱体焊接施工中的重要工艺参数
3.1 典形节点的焊接顺序和工艺参数
主要是:筋的焊接 (1) 要保证箱体整个表面的平整, 通常箱体面板内需加纵横向加强筋, 和面板属于丁字接头焊接。 (2) 焊接电流调整到合适大小, 太大容易烧通, 或者外表面形成凹坑。 (3) 尽量使用氩弧焊或CO2气保焊, 相比电焊温度变化较小, 热影响区小, 焊后不易变形。焊接工艺参数, 如下:CO2气保焊:焊丝直径Φ1.2mm, 电流280~320A, 焊速350~450mm/min;焊丝伸出长度:约20mm, 气体流量25~80L/min, 电压:29~34V, 层间温度120~150℃。
箱体拼角焊接尺寸控制:正面尺寸比后部要略大, 为大屏箱体拼接时留调节拼接缝余量。
3.2 焊接工艺的改进
改变焊接设计, 尽量减少焊接。比如纵横筋的焊接, 可以去掉横筋的焊接, 采用箱体模组开孔内翻边的方式, 冷弯成型, 避免筋横向热变形;箱体侧边四周还可压一道凹形槽, 类筋结构, 从而增加刚度, 提高表面平整度;箱体内部焊接螺柱, 可以改为压铆螺母结构。
3.3 弧形箱体的焊接
显示屏箱体除了常规的标准箱体, 还有一类表面是弧形的箱体, 也就是正面俯视轮廓线多边形。对于弧形箱体焊接, 应制作限位夹具。数控折弯后, 会发生回弹现象, 故上下侧板需用数控冲出弧形平板来定位。
4 箱体结构焊接存在的主要问题
4.1 焊接变形
焊接变形是制造箱体薄板结构突出的工艺问题, 在设计和制造过程中都要充分分析这个问题。薄板结构的特点是必须设置加强筋以增加薄板结构的局部稳定性, 加强筋的数量必须适当, 设计加强筋是必须分析它的可焊性, 尽量减少施焊不便的加强筋。薄板结构的点焊接头应尽量设计成便于施焊的搭接接头或卷边接头。
焊接的变形主要有焊接中变形和焊接后残余变形两种。焊接变形根据对结构影响程度的不同又分为整体变形和局部变形。根据变形的特点又可分为角变形、弯曲变形、收缩变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形。钢结构焊接变形一般为整体变形。引起焊接变形的原因主要有钢结构的刚度, 刚度是指结构体对拉伸方向和弯曲变形的抵抗能力;焊接连接缝位置和数量, 当钢结构刚度不足时, 在设计焊接连接缝位置和数量时, 应在结构体对称安排, 且焊接顺序是合理的, 构件只能产生线性变形;当焊缝为不对称的安排, 产生的多为弯曲变形;焊接工艺, 焊接电流偏大、焊条直径较粗, 使得焊接速度缓慢, 可能导致焊接变形大, 采用多层焊接工艺时层数越多变形越大, 另外焊接顺序不当或在没有焊接妥当分部构件时就进行整体组装焊接, 很容易产生焊接变形。
4.2 焊接裂纹
钢结构焊接的另一个主要问题是焊缝裂纹。焊接裂纹又分为热裂纹和冷裂纹。热裂纹是指高温下所产生的裂纹, 又称高温裂纹或结晶裂纹, 通常产生在焊缝内部, 有时也可能出现在热影响区。热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象, 低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析, 凝固以后强度也较低, 当焊接应力足够大时, 就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。
5 焊接变形的工艺控制措施
5.1 焊前预防措施
刚性固定法。采用设计合理的组对组焊胎夹具, 将焊件固定起来进行焊接, 增加其刚性, 达到减小焊接变形的目的, 保证装配的几何尺寸。当薄板面积较大, 焊缝较长时, 可采用压铁法, 分别放在焊缝两侧来减小焊接变形。
焊件间隙。间隙越小越好, 最大不超过0.5mm, 切割熔渣与剪切毛刺应清除干净, 以减小焊接变形。焊接之前应采用较小直径的焊条进行点焊 (定位焊) , 增加焊件刚性, 对减小焊接变形有利。
5.2 焊接过程控制措施
焊接过程中可以从以下2个角度调整薄壁结构的焊缝及近缝区热应力-应变循环达到控制焊接残余变形的目的。一是减小加热阶段产生的纵向塑性压应变, 这包括预拉伸法、等效降低热输入法和降低温度梯度的均匀预热法。二是增大冷却阶段的纵向塑性拉应变, 这包括夹具的拘束、动态温差拉伸和静态温差拉伸。
其中, 温差拉伸法不仅实施方便, 而且通过选择合理的工艺参数能够灵活地控制拉伸程度及纵向塑性应变的大小和性质。
5.3 焊后矫正措施
当构件焊接后, 只能通过矫正措施来减小或消除已发生的残余变形。焊后矫正措施主要分为加热矫正法和机械矫正法。加热矫正法又分为整体加热和局部加热。整体热矫正是指将整体构件加热至锻造温度以上再进行矫正的方法, 可用以消除较大的形状偏差。但是焊后整体加热容易引起冶金方面的副作用, 限制了该方法的进一步推广及应用。
局部热矫正多采用火焰对焊接构件局部加热, 在高温处, 材料的热膨胀受到构件本身刚性制约, 产生局部压缩塑性变形, 冷却后收缩, 抵消了焊后部位的伸长变形, 达到矫正目的, 火焰加热法采用一般的气焊焊炬, 不需要专门的设备, 方法简便灵活, 因此在生产上广为应用。
6 结束语
本文主要对LED显示屏箱体的焊接工艺首先进行了分析, 然后对焊接中存在的问题进行阐述, 为了提高LED显示屏箱体的质量, 继而又对其出现的问题提出解决措施。
摘要：当前, 随着LED技术日趋成熟, 对LED显示屏结构的竞争非常的激烈。当前LED显示屏箱体由于制造商的设备限制, 在其生产中存在着一个很严重的问题就是焊接问题。对LED显示屏箱体的质量有很大的影响。
关键词：LED显示屏,箱体,焊接工艺
参考文献
LED工艺 篇3
1 LED封装
LED封装不同于集成电路的封装，对封装材料要求较高，它是一种发光芯片的封装。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光。
目前常见的背光显示屏参差不齐，简单点的是采用白光LED，工艺方法是用蓝光LED芯片上激发YAG荧光粉，其所发出的黄绿光与蓝光合成白光LED；质量要求高的采用RGB全彩LED，采用红、绿、蓝多个芯片发光混色成白光, 与白光LED其彩色空间要丰富的多。对于高质量RGB显示屏，由于其由红、绿、蓝三种LED的像素点组成，任一颜色LED的失效均会影响显示屏整体视觉效果。目前，行业一般要求在LED显示屏开始装配至老化72小时出货前的失效率应低于万分之三。这就提高了LED封装厂商对RGB全彩LED光源产品稳定性能的要求。
2 RGB全彩LED封装工艺常见异常状况分析
LED的理论寿命非常高，但事实上它的使用时间远达不到理论值，因为有很多因素会影响LED的寿命，包括LED芯片、自然应力、封装技术等因素。RGB全彩LED光源的失效模式主要包括电失效（如短路、断路、漏电等）、光失效（如胶面异常引起的光学性能劣化、暗灯等）和机械失效（如引线断裂、脱焊、虚焊等），而这些因素都与封装结构和工艺有关。本文将从RGB全彩LED封装生产工艺的主要环节，对生产中常见异常引起的LED光源电、光、机械失效进行简单分析。
2.1 固晶、焊线不良引起的电失效
固晶工艺是通过在支架上点绝缘胶或银胶，把LED芯片固晶到支架的碗杯中央。在工艺中要注意，点胶量的多少直接影响LED灯珠死灯，点得多了（如图1所示），胶会返到芯片金垫上，造成短路；点得少了，芯片又粘不牢，散热变差，长时间点亮后很容易死灯，而这种隐形的不良将带来严重的损失。
焊线工艺是用导线将芯片表面电极和支架连接起来，当导通电流时，使芯片发光。在该生产过程中各参数控制很关键，金丝球焊机的压力、时间、温度、功率四个参数要配合的恰到好处。其中，打线时偏焊是最常见的问题，也是这一环节最容易引起死灯的原因，如图2所示。由于电极金球严重焊偏，漏电参数（IR>100μA）异常，严重的甚至引起死灯现象。这是由于芯片外延层非常薄，电极焊偏严重会搭界在芯片边界，造成芯片PN结短路导致漏电或死灯。
2.2 点胶不良引起的光失效
RGB全彩LED封装的点胶工艺，是将环氧树脂胶注入支架碗杯，胶面成微凹形状，经烤箱烘烤固化。主要作用是保护芯片和导线，同时提高出光率。由于封装所用的环氧树脂材料，会因为光照以及温升而引起其光透过率的劣化，在光源长时间使用中，表现出原本透明的环氧树脂材料发生褐变，或出现暗灯等。因此，在进行RGB全彩LED封装的点胶工艺中，要严格控制胶体的固化的条件，避免在封装时就已经成了环氧树脂的提前老化。
2.3 热膨胀、湿气引起的机械失效
在RGB全彩LED封装中，有不同的材料，由于各材料热膨胀系数不同，在灯珠灯珠经长时间点亮或经高温焊接后，各物质不可能回复到它们最初的接触状态，相互间存在一定应力，这个应力严重的会压坏芯片，拉断金线等，从而造成LED光源死灯或严重漏电。例如，如果点胶时，胶体硬化速度过快，胶体内应力过大，灯珠经长时间点亮或经高温焊接后，由于胶体的膨胀，会导致胶体中有裂化发生，且胶体与支架之间蓄积的拉力会拉动金线，引起死灯或严重漏电。
湿气也是影响LED寿命的重要因素。由于对LED的静电防护，LED封装生产要求恒温恒湿的环境，因此，LED封装车间备有加湿器，整个封装生产过程要求湿度在40%～60%。但是，在LED使用中，由于水汽的渗入，引起封装材料内部引线变质，或由于水汽引入的导电离子驻留在芯片表面，引起漏电，严重的甚至影响LED的光学效果，出现暗灯等现象。因此，在RGB全彩封装工艺中，要求对原材料进行防潮工艺处理，固晶前要严格对支架除湿。除此之外，对于半成品、成品材料的除湿也是非常必要的。
结语
目前，由于RGB全彩灯珠多用于显示屏、室外装饰等，在实际使用过程中，受外界环境因素影响，寿命远远不能达到所预期的理论值。为了确实提高LED的寿命，需要对LED封装制造工艺进行更进一步的研究、探索和实践。只有掌握LED失效的根本原因，并在生产实践中加强监控和质检，才能改善LED光源性能的稳定性，将RGB全彩LED光源推广到应用领域。
摘要：随着科技的发展, LED产业取得了长足的进步, 其应用领域和范围不断的扩大, 同时对LED的封装技术也提出了更高的要求。本文从RGB全彩LED光源工艺入手, 分别从固晶、焊线不良引起的电失效, 点胶不良引起的光失效, 以及由于材料热膨胀、湿气等引起的机械失效三方面, 系统的介绍了RGB全彩LED封装生产过程中经常遇到的异常。
关键词：LED封装,RGB全彩,异常
参考文献
[1]谢勇.LED封装工艺常见异常浅析[J].现代显示, 2009.
[2]陈建伟, 王海龙.SMTLED封装用固晶胶的失效分析[J].中国胶粘剂, 2009.
LED工艺 篇4
随着管形T8 LED灯 (以下简称T8 LED灯) 市场和技术的高速发展, 生产企业和消费者对LED产品成本的关注度也越来越高, 为此大多数企业选择了低成本的玻璃涂白管方案生产T8 LED灯。从降低LED直管灯生产成本和减少环境污染考虑, LED水性涂料开始普通用于T8 涂白玻璃管的生产。
1 管形LED灯市场及技术概述
近年来随着LED产品市场和技术的进一步发展, 其规格品种也随之成型稳定, 成为了一些市场中的主流品种。其中管形T8 LED灯由于其具有良好的替换兼容性, 优异的发光性能, 节能环保以及价格合理, 获得了市场的广泛青睐。近年广州光亚国际照明展会LED照明产品和其配件价格不断创出新低的趋势看, 价格还将进一步下探。在这种竞争激烈的环境下, 成本的控制成了众多企业的关注重点。其中LED灯的外壳管材是一个影响成本的重要配件。
按外壳管材类型来分类, T8 LED直管灯目前主要有纯塑料、铝材复合塑料、玻璃这三种方案。表1给出了三种外壳方案的特性对比。
注: 表示指标性能的优劣程度, 星号越多表示该项性能越好。
由于玻璃外壳具有成本低的优势, 同时在透光率、阻燃、黄变、散热等方面均优于另外两个方案, 因此玻璃方案的选择成为了新的趋势, 越来越多的企业正在采用玻璃方案生产T8 LED直管灯产品。
玻璃方案可进一步细分为以下四种形式:分别是涂白玻璃、乳白玻璃、玻璃内套塑料 (俗称管中管) 、玻璃外套塑料薄膜。表2 给出了四种方案的特性对比。
注: 表示指标性能的优劣程度, 星号越多表示该项性能越好。
综合对比四种形式的特性优劣, 结合成本和生产的优势, 涂白玻璃在短时期内属于较优的选择, 既能满足透光率的要求也能满足光扩散以及散热的要求, 是许多企业的优选方案。
2 涂白玻璃涂层性能要求简述
涂白玻璃管的光扩散涂层性能的优劣决定了T8LED直管整灯性能参数, 同时也极大地影响着生产综合成本。涂层性能主要包括涂层外观、透光率、光散射性能、对整灯光谱变化的影响、附着力、硬度、耐水性、耐高温高湿性能、耐紫外性能、双85 光衰等。下面对各有关性能指标详述如下:
(1) 涂层外观:要求涂层均匀、无管花、无气泡、无粉脏、无流痕、无针孔、无麻点等。
(2) 透光率:一般要求在88%~92%, 特殊要求在92%以上。
(3) 光扩散性能:在平衡透光率的前提下, 雾度越高, 发光角度越大, 最终要匹配LED灯带的灯珠设计, 以装配后看不到灯珠为检验的标准或以发光角度判定, 具体依用户要求。
(4) 对整灯光谱变化的影响:装配成灯后, 要求不能明显改变LED灯带的光谱、色温、显色指数。
(5) 附着力:涂白玻璃对涂层的附着力要求不高, 但需要满足震动不掉粉、不脱落的要求。日常环境下使用3 年无涂层脱落和掉粉现象。
(6) 硬度:对涂层的硬度没有明确要求, 具体根据应用厂家的要求而定。
(7) 防潮性:30℃, 96%的湿度下, 168 h后无掉粉、无脱落、无其它不良现象。
(8) 耐水性:在水中浸泡24 h后无掉粉、无脱落、无其它不良现象, 具体视厂家的要求而定。
(9) 耐高温高湿性能:85℃, 85%的湿度下, 168h后无掉粉、无脱落、无其它不良现象。
(10) 双85 光衰:在环境温度85℃, 相对湿度85%的条件下存放1 000 h后, 透光率的衰减应<3%。
在诸多性能中, 涂层均匀性、透光率、防潮性以及耐高温高湿性能是大部分企业特别关注的。其中防潮性以及耐高温高湿性能, 是由涂料本身的性质决定的;而外观均匀性和透光率, 除了受涂料本身的影响, 更多地受施工工艺的影响。
3 水性涂料施工工艺要点
水性涂料的施工工艺除了参照延续传统照明行业的荧光粉涂覆工艺外, 还需在此基础上对其施工工艺进行针对性的改进, 才能获得更优的涂层质量。
在涂管操作过程中, 经常遇到且最不好解决的问题是由气泡引起的一系列问题。这个主要是由于水的表面张力高达72 N/m (乙醇22 N/m) 不利于气泡的消除造成的。在操作过程中由于长时间循环使用, 极其容易产生大量的气泡, 如果没有有效的方法消除, 则会对涂管的合格率造成很大影响。为了提高涂覆综合性能高, 可以采用消泡工艺或者无泡工艺进行涂管生产。
3.1 消泡工艺
消泡工艺设备示意图如图1 所示, 该设备沿用了传统荧光粉的设备结构和喷涂工艺, 涂料在低位桶中经过提升泵进入高位桶, 在涂料自身的重力作用下, 涂料流到喷头罐, 然后经由喷嘴喷到玻璃管内壁, 再沿玻璃管流入回流槽, 最后循环到低位桶, 涂料以这个路径方式不断地循环。另外, 在喷头罐中, 过多的涂料会经过溢流管收集到低位桶中。
在这个工艺中, 由于整个工艺是不断循环的, 气泡在每一个环节都有可能产生, 所以对每个环节的控制都要给予高度重视:
(1) 低位桶:流入低位桶中的涂料必需经过过滤, 建议使用200 目滤布, 在过滤较粗的颗粒和一些异物的同时能有效减少产生的气泡, 使低位桶中的涂料表面不会出现大量的气泡。
(2) 提升泵:泵的选择应尽量避免采用气动隔膜泵, 可改用电动隔膜泵, 最好是选用电动机械泵, 能较好地控制气泡。同时也建议提升泵安装的高度要低于低位桶的液面, 确保表面气泡不被抽到泵体中。气泡会被泵体中高速运转的桨叶破碎为成千上万个微泡, 微泡一旦产生, 涂层的外观质量则无法保障。
(3) 进料管/高位桶:涂料在进入高位桶中的进料管时, 需采用缓冲的办法, 避免涂料直接撞击到桶壁上产生气泡, 在进料管套上一层200 目的滤布是一种行之有效的方法。然后在高位桶中, 设置一个缓冲导流板, 把滤布袋紧贴缓冲板, 这样一来提升泵喷出的涂料将缓慢地沿着缓冲板流入高位桶中。这个细节是很重要的, 但也很容易被忽略, 因此需引起使用者的注意。
(4) 喷头罐:这个结构沿用原荧光灯涂粉设备即可, 但值得一提的是, 要控制好进料管和溢流管的高度差, 由于它可能会影响涂料的流向和气泡的消除, 值得使用者进一步研究。
(5) 喷嘴:喷嘴在喷出涂料撞击在玻璃管壁的瞬间, 通常会产生个别气泡, 该气泡会随涂料一直流走, 不会残留在玻管中造成不良。但在喷嘴收口的瞬间, 也会产生个别气泡, 这些气泡来不及流走, 通常会留在玻管的上端, 这个时候需要靠涂料自身的消泡性能使气泡爆破, 然后流平。
(6) 溢流管:溢流管的作用是引流过多的涂料, 同时带走液面上部的气泡。在溢流管下端最好能套上200 目的滤布, 以消除部分气泡。
(7) 回流槽:玻璃管内涂料往下流动的时候, 会直接撞击到回流槽上, 产生大量的气泡。这里需要安装一个倒三角的缓冲板, 使因重力作用下落涂料的力度缓冲, 使之平缓下流。
注意并控制好以上施工工艺的7 点细节要点, 能使整个工艺中的气泡大大减少。另外通过控制好涂料的粘度和比重, 以及设置好第一个温区的风速和风温可进一步减少气泡。涂料最好调整为低粘度, 高比重 (例如涂-4 号杯粘度12 秒, 1.18g/ l比重) , 粘度低有利于气泡的爆破。玻管涂好后, 马上会进入烤管机第一个温区, 第一个温区的温度宜设置在60℃~80℃, 风速以手背在玻璃管口能感受到有轻微的风为准。风速和风温过高, 会使涂层表面过早干燥, 气泡爆破后来不及流平就定型了, 导致产生流痕。
3.2 无泡工艺
无泡工艺是在消泡工艺的基础上做了进一步的改进, 它的原理是确保每一个环节不产生气泡, 确保进入玻璃管的涂料没有气泡, 从而提高涂层的质量。无泡工艺设备示意图如图2 所示, 相对消泡工艺中的设备, 减少了喷头罐, 而改成了使用电磁阀控制的喷嘴。
无泡工艺的控制相对消泡工艺更加严格, 必须确保每一个环节都做到位, 应充分利用好过滤袋和缓冲导流板的作用。特别是提升泵的选择, 建议采用小流量的提升泵, 流量能确保比喷嘴喷涂的流量大即可。
无泡工艺虽然控制严格, 对技术人员的要求也稍高, 但该工艺可以获得很宽的施工粘度范围, 而且对温度和风速的设置要求大大降低, 有利于控制涂层均匀性, 控制好上下端厚薄差, 控制好粉重, 获得理想的涂层。
4 水性涂料应用中降低成本的方法要点
在保证涂层的质量情况下, 众多企业把关注的焦点放在如何降低生产成本。下面介绍几个降低成本的方法要点。
4.1 提高合格率
影响合格率主要有两个方面:一方面, 是大的气泡导致的流痕, 主要是由于涂料定型过程中风速过快, 大的气泡来不及爆破引起的流痕;另一方面, 是小的气泡导致的针眼, 在涂层干燥后留下密密麻麻的针状小孔, 导致了不良品的产生。上述的消泡工艺和无泡工艺是提高合格率的核心, 可以使合格率达到99%。提高合格率, 是降低成本的首要考虑因素。
4.2 缩小上下端厚薄差
缩小上下端厚薄差, 可以降低单支玻璃管的涂料用量, 从而达到降低成本的目的。一般来说, 涂料的定型发生在烤管机第一个温区, 把握好第一个温区的风速和风温, 就可以控制好上下端厚薄差。最好是采用无泡工艺。第一区风温适宜调到60℃~80℃, 风速约1m/s。检验的方法是, 把玻璃管放置在机台后, 用手掌心在玻璃管下端感受风温和风速, 明显感觉到有热风吹出。如果第一个温区的温度过低, 上端的涂料干燥不及时, 会不断的往下流动, 导致出现上端透灯珠的不良现象。如果温度过高, 风速足够的情况下, 上端涂料会干燥过快, 上端涂料的气泡来不及爆破流平, 会导致上端出现针眼或鱼眼状的缺陷。风速、温度调整好了, 涂层上下端的厚薄差自然就缩小了, 涂料的用量能节省10%以上。
4.3 降低损耗
在目前的涂覆工艺中, 涂料在烤管机第一个温区定型的过程中, 玻管底部会有涂料滴出, 流淌在回流槽上, 但是由于液滴的流量小, 不能形成流动, 在风速和温度的作用下定型粘附在回流槽上, 造成损耗。降低这部分损耗的办法是采用二段循环的办法:把涂料回流槽分为两段, 第一段是正常的回流, 回流到低位桶中;第二段加入足够的水, 采用独立的泵进行循环, 循环的液体能带动滴落的液滴, 使之有效地收集起来, 循环后的混合液可以加入第一段的桶内, 作为粘度调节使用。采用这个办法, 可以节省5%以上的涂料用量。
4.4 回收再用
在使用过程中, 总会产生一些失效的涂料, 俗称旧料。从成本控制的角度出发, 回收再用是企业所倾向的做法。由于涂料中的树脂已经固化, 不像传统荧光粉一样容易回收, 但可以参考荧光粉的回收操作, 即使用球磨机球磨24 h, 把固化的树脂粉体磨成1 m~5 m的颗粒, 然后按照一定的重量比加入新的涂料中, 这个比例以5%以内较好, 不宜超过10%。这样就能有效的利用旧料, 节省2%左右的涂料, 但或多或少会对新料的性能造成下降的影响, 主要表现在涂层的透光率会下降1%左右。
通过以上4 个方法, 单支玻管所需涂料的成本可下降20%, 这对涂料使用企业来说有重要意义。
5 小结
总的来说, 消费者对LED产品性价比的高度关注会推动LED产品成本的进一步下降, LED灯生产企业通过采用消泡工艺或无泡工艺, 注意并控制好施工工艺要点, 可使整个工艺过程中的气泡大大减少, 使涂白玻璃管获得优质的涂层性能, 也能大幅度降低产品的成本。此工艺必将成为绝大多数T8 LED直管灯生产企业的优先选择。
摘要：近年来, 从降低LED直管灯生产成本和减少环境污染考虑, 许多企业选择了在透明玻璃管内壁涂上水性光扩散涂料 (以下简称水性涂料) 的生产工艺来制造LED直管灯。文中阐述了水性涂料应用的设备以及工艺, 并对涂层质量的控制要点做了细致的分析, 同时对降低涂料使用成本方面做了详实的介绍, 以期为水性涂料使用的企业提供有益的参考, 达到降低涂料综合应用成本的目的。
关键词：光扩散涂料,玻璃,LED直管灯
参考文献
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