Рассеиватели для светодиодных лент - выбор и крепление. Инструкция по сборке рассеивателя для светодиодной ленты – схемы и порядок действий Жидкий силикон для рассеивания света

Те, кто занимается самостоятельным изготовлением оригинальных передних фар или задних фонарей рано или поздно сталкивается с проблемой, какой использовать рассеиватель для светодиодов? Если раньше по этому поводу можно было не волноваться, то начиная с 2014 года, когда крупные автоконцерны Мерседес, БМВ, Ауди анонсировали свои очередные модели автомобилей, то многих заинтересовала их оптика. Теперь свет в них был равномерно рассеян, оптика при этом выглядела стильно и красиво. Многие захотели иметь в своем распоряжении близкие по свечению фонари.

Как изготовить рассеиватель для светодиодов своими руками

Данный способ, на мой взгляд, достаточно эффективный, так как позволяет изготовить рассеиватель для светодиодов любой формы, размера и светопропускаемости.

-Для его изготовления нам понадобится ювелирная эпоксидная смола ПЭО-510КЭ-20/0, так как она имеет кристальную чистоту и со временем не желтеет.

В качестве рассеивающего элемента, нам понадобится порошок Диффузант ДФ-151. Он отлично растворяется в эпоксидной смоле, придавая тот самый молочный оттенок и нереально качественные рассеивающие свойства при застывании.

Также, для данной смолы существует огромное количество красителей, любых цветов, флуоресцентные и фосфорные.

Ну и непосредственно сама форма для отливки, обычно я использую силикон для молдов или для отливки.

Вот несколько образцов, где я экспериментировал с добавлением Диффузанта ДФ-151, как видно, качество рассеивания можно легко регулировать и добиться необходимого результата. Соотношение размешивания эпоксидной смолы и Диффузанта, 100 к 1.
Именно этим способом я создавал .

А вот как рассеивает свет «образец» с подключенными светодиодами. Рассеивание идеальное, точек от светодиодов не видно с любой стороны и ракурса.

Эксперименты оказались крайне удачными, поэтому я пошел дальше и сделал полноразмерный рассеиватель для внедрения в фару, вот так он светит на максимальной яркости, очень ярко и равномерно.

Другие способы рассеивания света от светодиодов

Следующий способ, это использование молочного акрила толщиной от 2 до 5 мм. В основном используют оргстекло 3 мм. Оно отлично рассеивает свет от светодиода, но главным его недостатком является то, что молочное оргстекло очень сильно поглощает свет, из-за чего яркость падает на 30-50 %.

Также стоит помнить, что если у вас нет фрезерного станка, то самостоятельное придание формы оргстеклу имеет определенные ограничения. Гнуть его можно промышленным феном, но не вовсе стороны. Купить его можно в любом рекламном агентстве.

Третий способ, это использование рассеивающих элементов «Микропризма» от потолочных светильников. Главная их особенность, это текстура, напоминающая маленькие пирамидки, которые отлично преломляют свет и соответственно рассеивают его, приблизительная технология используется в фонарях Бмв, Мерседесов, Ауди, там используются световоды с насечками либо текстурой. Но если у вас мощные светодиоды, то микропризма вам не поможет, должным образом свет она рассеять не сможет.

Отражатели для светодиодов дают возможность получать максимально направленный поток при одновременном увеличении яркости устройств. Современные производители предлагают весьма широкий выбор подобных приспособлений, но при наличии свободного времени, подручных инструментов и несложных материалов, можно попробовать сделать отражатели своими руками.

Где может пригодиться отражатель?

Отражатели могут в разы улучшить основные свойства светодиодов, поэтому сфера их применения не ограничивается какой-то определенной областью светотехники.
Отражатель одинаково полезен в следующих случаях:

• при переделке поворотников и других типов автомобильных ламп;
• при сборке или модернизации фонариков различной дальности;
• при усовершенствовании домашнего освещения.

Споры по поводу лучшей автомобильной оптики не стихают, и что лучше использовать – линзы или рефракторы – каждый решает для себя. Оба устройства помогают добиться приблизительно одинакового коэффициента отражения, вопрос здесь скорее в сложности управления световым лучом.

Для габаритных огней или других источников света с большим количеством светодиодов отражатели являются не только более экономным вариантом, но иногда и единственно возможным. Вместо огромной линзы намного проще использовать рефрактор или их систему.

Из чего и как сделать отражатель?

Для изготовления отражателя важно определиться не только с его размерами. Определенную роль играет именно количество плоскостей, от которых будут отбиваться лучи. Главная сложность как раз и заключается в том, чтобы их сформировать.

Основой может послужить любой в меру податливый, но довольно прочный материал. Встречаются вполне работоспособные отражатели из пластмассы, ламинированной фанеры или флизелина. То, как будет формироваться приспособление, зависит от типа корпуса. Иногда могут потребоваться многогранные кристаллы (их можно найти в некоторых видах старых ламп, а при небольших размерах отражателей подойдут бусины, используемые при изготовлении бижутерии) для придания рефрактору нужных свойств.

Важно не только придать материалу нужную форму, но также заставить его отражать свет, который подают светодиоды.

Отменным вариантом наружного покрытия может послужить хромированная краска, которая продается в баллонах. Можно не наносить отражающее покрытие, а доверить эту процедуру специалистам из профильной мастерской.

При проектировании любых оптических систем важно сохранить баланс между конечной стоимостью сборки и правильностью расстановки элементов. При этом следует учитывать такую закономерность: чем выше эффективность элемента – тем больше его чувствительность к месту установки.

Закрепить составляющие системы можно не только с помощью клея и клейкой ленты, но также с использованием штифтов и крючков с предохранителями, которые пропускаются через плату.

Какие они – современные отражатели?

Производители постоянно пополняют модельный ряд, существенно расширяя возможности светового тюнинга. Рефракторы выпускаются под самые разные светодиоды и их сочетания. Теперь вовсе не обязательно ограничиваться одним оттенком.

Устройства отражают свет в прямом и обратном направлении, тем самым делая распределение лучей более равномерным.

Отражатели могут быть рассчитаны на монтаж с акриловым стержнем, при том они помогут аккуратно скрыть светодиоды для наиболее эффективного их использования в режиме габарита задних автомобильных ламп.

Рефракторы могут корректировать и перенаправлять освещение светодиодов. Они рассчитаны на работу под прямым углом по отношению к оси диода. При подборе отражателя важно учитывать все параметры источников света. Типы корпуса и формы исполнения постоянно пополняются, поэтому стоит регулярно мониторить новинки, чтобы не упустить наиболее интересные варианты оптики.

Отражатели существенно улучшают свойства потока, который выдают светодиоды. Они одинаково нужны для тюнинга автомобильной оптики и для сборки фонарей и светильников. Простые модели можно попытаться сделать своими руками, но в некоторых случаях соперничать с производителями просто бессмысленно.

Отражателя-радиатора хотелось больше сфокусировать световой поток светодиода к центру. Коническая форма отражателя сама напрашивалась, поскольку она почти полностью соответствует форме параболического зеркала. После некоторых расчетов и экспериментов имеем следующую конструкцию

Для изготовления такой красоты понадобятся:
-алюминиевая (можно медная или жестяная) без царапин пластина толщиной до 1мм и размером 40х35мм
-однослойно фольгированная текстолитная пластина размером 20х15 мм
-сверхяркий светодиод, паяльник, два контактных провода, одна-две канцелярские скрепки
-немного термопасты
-плоскогубцы (круглогубцы), ножовка (ножницы) по металлу, надфили, циркуль, маленькая дрель
-прямые руки для получения правильных кривых поверхностей

Теория все та же. Для того чтобы получить параллельный пучок света, необходимо установить кристалл светодиода точно в фокус параболического зеркала. Вот рисунок из прошлой статьи

Размеры решено было оставить теми же, но теперь размер 24мм – это диаметр окружности. Получить форму конуса оказалось проще, выгнув из заготовки два полуконуса, следовательно имеем длины дуг двух полуконусов. Также из рисунка имеем радиусы этих дуг. В итоге получаем следующую развертку:

Она оказалась даже проще предыдущей, единственная сложность – придать ей правильную форму, поскольку от этого зависит точность фокусировки светового пучка.

Вот пример разметки заготовки на листе алюминия:

В разметке нет ничего сложного. Не нужно высчитывать градусы, длины дуг и т.п. Вначале наносятся все прямые линии, а потом проводятся две дуги радиусом 28мм до пересечения с прямыми и разметка готова.

Материалом для отражателя-радиатора может служить алюминий, медь, или жесть от консервной банки. Медь и жесть даже более предпочтительны, поскольку они могут спаиваться. Толщина материала должна обеспечивать достаточную прочность конструкции. Для алюминия это не меньше 0,5мм.
Теперь заготовка вырезается и сгибается. Вырезать желательно ножовкой, но если очень лень, можно и ножницами по металлу, как показано ниже. Тогда края придется выравнивать надфилем.

Выгибать отражатель нужно аккуратно, чтобы не царапать инструментом отражающую поверхность. После всех этих процедур получаем следующее:

Еще у заготовки остались «ушки» - две прямоугольные полоски. Отрезать их можно будет только после того, как отражатель будет выгнут. Либо их можно будет загнуть под светодиод, как показано ниже:

Далее вырезается деталь№2 – прямоугольная контактная площадка из однослойно фольгированного текстолита. Она точно такая же, как и в предыдущем варианте отражателя. Размеры ее 20х15 миллиметров, в ней сверлятся 4 отверстия диаметром 1 мм под крепление и два отверстия для проводов. Лишняя медь удаляется ножом, либо с помощью надфиля. Контактные площадки не лишним будет залудить.

После чего отражатель и текстолит склеиваются и скручиваются между собой. Проволокой для скручивания может служить канцелярская скрепка. Диаметр и прочность материала у нее подходящие, нужно только не пережимать ее при закручивании иначе провод легко может переломиться. Кроме того, она легко залуживается и спаивается. Это может пригодиться для изготовления крепления отражателя-радиатора.

Теперь можно устанавливать светодиод. На место установки на радиатор наносится термопаста, на нее садится светодиод и запаиваются выводы на контактные площадки. При этом светодиод желательно придавливать к радиатору. Если «ушки» радиатора были загнуты, то выводы светодиода не будут доставать до контактных площадок. Тогда поможет подпаяться провод, который припаивается к контактной площадке, как показано на рисунке.

Понятное дело, что контакты светодиода не должны касаться корпуса радиатора.

Ну вот собственно и все. Последний штрих – это закрепить между собой две половины конуса. Если материалом радиатора была медь или жесть, половинки просто спаиваются. Если же, как в данном случае, радиатор был сделан из алюминия, половинки склеиваются нанесением клея с внешней стороны отражателя. Эта, казалось бы, мелочь очень важна, поскольку прочность корпуса теперь увеличится в разы.

Теперь подключаем (соблюдая полярность) и наслаждаемся результатом. Сфера применения данной конструкции самая разнообразная, от настольных минисветильников и подсветок до самодельных фонариков

Чтобы придать световому потоку равномерность и направленность, необходимо к светильнику приставить характерную оптическую конструкцию. Для светодиодной ленты ее роль выполняет специальный рассеиватель. Однако, как правило, лед-полоски при продаже не дополняются такими устройствами – их нужно сделать самостоятельно или заказывать отдельно в зависимости от условий применения и параметров прибора освещения на их основе.

Рассмотрим, в чем заключается принцип работы такого приспособления и какова его функция, какие его виды существуют и где применяются, а также как изготовить их своими руками и какие материалы для этого потребуются.

Особенность led-ленты состоит в том, что световой поток от нее распространяется на угол не более 120 градусов. Это существенно ухудшает их практическую пользу. Чтобы исправить ситуацию, необходимо в непосредственной близости к лампам поставить материал, преломляющий и рассеивающий свет.

Именно эту функцию и выполняет светодиодный рассеиватель. Его внутренняя структура основана на неупорядоченном расположении частиц вещества. В результате свет при прохождении через такой материал значительно отходит от своей изначальной траектории – причем в разные стороны. От этого световой поток одновременно несколько слабнет и равномерно расширяется.

Обратите внимание! Увидеть и понять принцип работы рассеивателя для светодиодного светильника можно на следующем примере. Нужно положить сверху на лэд-ленту небольшой кусок матового целлофана. Световой поток от такой рассеивающей пленки сразу станет слегка приглушенным и равномерно распределенным по всей освещаемой площади.

Виды

Рассеиватель или диффузор, применяемый для светодиодных лент, состоит из двух основных элементов – корпуса и светопропускающей пластинки. У современных моделей первая часть устройства представлена в виде пластмассового, алюминиевого или нержавеющего профиля следующих форм:

1. Угловая.
2. П-образная.
3. С-видная.

Его геометрия определяется прежде всего местом применения рассеивателя, видами кронштейнов для него, особенностями и условиями эксплуатации. В основание профиля приклеивается светодиодная лента, а затем сверху она закрывается прозрачным или матовым материалом. Первые применяются, когда требуется сильная подсветка каких-либо выделенных зон – например, витрин в магазине, вторые – когда требуется создать общее ненавязчивое освещение, например, в ресторане.

Читайте также Как собрать и подключить светодиодную ленту с датчиком движения

Существует также гибкий профиль для светодиодов. По сути это силиконовая трубка с возможностью размещения внутри нее лэд-полоски. Благодаря высокой пластичности им можно придавать любые формы, что актуально при оформлении сложного фигурного декора, рекламных вывесок, деревьев.

Применение

Область применения светодиодных рассеивателей достаточно широка:

1. Специализированная подсветка в жилых помещениях книжных полок, кухонных рабочих зон, аквариумов, элементов интерьера.
2. Дополнительное освещение особых зон в магазинах, торговых и выставочных центрах.
3. Выделение важных областей в уличном оформлении, рекламных щитах, декорировании скверов, садов.
4. Создание общего фона свечения в общественных заведениях.

С помощью цветных диодных лент и программного управления их параметрами декорируют помещения, витрины, элементы интерьера и экстерьера, сооружения и конструкции в честь различных мероприятий, событий и праздников.

Материалы для изготовления рассеивателя

Современный ассортимент готовых оптических материалов дает возможность любому желающему изготовить своими руками рассеиватель для светодиодной ленты. Среди наиболее подходящих вариантов выделяются:

1. Акрил и оргстекло.
2. Полистирол.
3. Поликарбонат.

Рассмотрим их основные характеристики и особенности применения.

Акрил и оргстекло

Такие виды пластика, как акрил и оргстекло, характеризуются одинаковыми светорассеивающими способностями с традиционным стеклом (пропускают около 90% излучения). При этом они характеризуются максимальными антивандальными показателями и не трескаются от постоянной смены климатических условий, резкой смены температуры от плюс до минус шестидесяти и механических воздействий.

Преимущества:

1. Небольшой вес.
2. Возможность обработки.
3. Стойкость к УФ-излучению.
4. Водонепроницаемость.
5. Не токсичность.
6. Не подверженность процессам старения.

Интересно! Среди недостатков выделяется горючесть при прямом контакте с огнем и малое сопротивление при больших ударных нагрузках.

Полистирол

Один из термопластичных полимеров – отличается высокой, большей чем у стандартного стекла светопропускающей способностью (около 98%). Полистирол универсален и хорошо обрабатывается, устойчив к термическим изменениям и точечным сильным ударам.

Главными его преимуществами являются низкая стоимость и существенное цветовое разнообразие – от полностью прозрачного до насыщенного яркого оттенка. Однако в целом пластина такого материала достаточно хрупка и может воспламеняться при открытом воздействии огня.

Поликарбонат

Характерными свойствами поликарбоната являются прочность, малый вес и хорошая светопропускная способность. На практике рассеивателю для светодиодных лент из такого материала не страшны контакты с открытым огнем, обвал шквального ветра, ливневый дождь, град и удары вандалов. При этом по структуре он различается на два подвида:

1. Ячеистый.
2. Монолитный.

Один из недостатков светодиодов – направленность излучения, что влечет образование затененных зон. Многие из встречающихся в продаже осветительных LED -приборов уже оснащены рассеивателями, что позволяет сформировать равномерный световой поток с большим углом. А вот шнуры и ленты продаются только в комплекте с адаптером.

В некоторых случаях для них рассеиватель также необходим, и придется приобретать это специальное приспособление из пластика с особой поверхностной текстурой. Рассеиватель для светодиодной ленты, правда, по более упрощенной технологии, можно изготовить своими руками, причем достаточно легко и быстро. Плюс такого решения в том, что размеры, форма, конфигурация рассеивателя определяются самостоятельно, так как в продаже сложно порою найти именно то, что нужно.

• Обеспечение равномерности светового потока – не единственное назначение рассеивателя. Кроме того, что он делает свет более «теплым», при правильном выборе материала данное приспособление защищает ленту и от механических повреждений.

• Светопропускная способность – также фактор немаловажный. Поэтому, прежде чем приступать к изготовлению рассеивателя, следует проанализировать ряд моментов – в каком месте будет крепиться лента, ее предназначение (зональное освещение или доп/подсветка) и модификация (одно- или многоцветная). Тогда и станет понятно, из чего его лучше сделать.

• Толщина материала, который используется при изготовлении рассеивателя. Мало подобрать оптимальные варианты поликарбоната или стекла. Конечно, лучше, если оно изначально будет матовым. Но найти такие образцы не всегда получается, тем более при подборе фрагментов из того, что есть в сарае, гараже и так далее. В этом случае поверхности материала прозрачного требуется придать некоторую шероховатость. Зачем это нужно, хорошо поясняет схема.

Глядя на нее, становится понятно, что чем толще рассеиватель, тем выше вероятность неправильного формирования светового потока из-за множественности преломлений. Следовательно, в итоге он может «пойти» совсем не так, как задумано. В то же время снижение толщины – это уменьшение механической прочности защитного колпака.

Исходя из этого, при изготовлении рассеивателя придется экспериментировать с данным параметром и разновидностями стекла. Как правило, оно берется толщиной (в мм) от 2 до 5. Но это уже зависит от мощности светодиодной ленты и желаемой интенсивности освещения.

• Требуемая форма рассеивателя. Силикатное стекло своими руками, в домашних условиях, изогнуть не получится. Для приспособлений сложной конфигурации оптимальные варианты – оргстекло или поликарбонат. С ними работать значительно проще. Но обязательно понадобится фен, причем не бытовой (его мощности может быть недостаточно), а промышленный. Придется приобретать.

Варианты матирования стекла

Химический способ

На одну сторону рассеивателя наносится слой специальной пасты. Она буквально «травит» стекло, изменяя его кристаллическую решетку на определенную глубину. В результате получается матовая поверхность.

Плюсы – высокая скорость работы, равномерность и однородность получаемого слоя.

Минусы – пасты для матирования стоят дорого; к тому же придется потренироваться на нескольких фрагментах, чтобы получить хороший результат. Сложность – в определении необходимой толщины наносимой пасты и в равномерности ее укладки. Своими руками все грамотно исполнить несложно, если есть опыт такой работы. А вот новичку придется потратить изрядное количество времени.

Способ механический

Стекло обрабатывается любым абразивом. Чтобы матирование было более качественным и однородным, необходимо использовать материалы с мелкими фракциями. Например, песок.

Плюсы – хорошая скорость; ошибиться довольно сложно, так как результат обработки сразу же виден.

Минус – обычной бумагой наждачной (для шлифования) высокого качества матирования некоторых разновидностей стекла не добиться. К тому же работа эта довольно трудоемкая и потребует много времени. Для обычного стекла силикатного (оконного) понадобится аппарат пескоструйный. Своими руками простейший вариант сделать нетрудно, но придется искать источник сжатого воздуха.

Вряд ли кто станет для изготовления рассеивателя приобретать компрессор. Но если есть возможность его достать, хотя бы на время, то лучше работать с ним, а не с пастой.

Со стеклом акриловым или поликарбонатом значительно проще. Эти материалы более податливы к обработке, поэтому своими руками матирование можно сделать и «шкуркой» мелкофракционной.

Плюс – никаких хлопот; все, что необходимо, есть под рукой.

Минус – потребуется не только время, но и предельная внимательность и аккуратность.

Все технологии, рассмотренные выше, подходят для тех случаев, когда подразумевается некоторый короб, по которому проложена светодиодная лента.

Или если она смонтирована внутри предмета меблировки, что предполагает дополнительное остекление. Но вот для автомобилистов такие способы изготовления рассеивателя вряд ли подходят. Есть более совершенная методика, которая применима к любому типу LED-приборов, независимо от их мощности, геометрии и места установки.

Универсальный рассеиватель для светодиодной ленты

Вся технология заключается в том, что светодиодная лента помещается в изготовленную (своими руками, по ее размерам) форму и заливается приготовленной смесью. В результате получается монолит, который соответствует всем требованиям – равномерность рассеивания и надежная защита от повреждений. Но есть и минус – такой осветитель ремонту уже не подлежит.

Что понадобится

• Смола эпоксидная. Но не та, что встречается в продаже повсеместно, а специальная, ювелирная. В отличие от обычного состава, она после отвердевания не желтеет, причем даже с течением времени. Ее кристальная чистота не снижает светопропускную способность такого рассеивателя. Поэтому можно говорить о его 100% проницаемости. Она маркируется как ПЭО-510КЭ-20/0.

• Порошок, который будет имитировать неоднородность структуры. Называется Диффузант (ДФ – 151). Великолепно подходит для этих целей, так как полностью растворяется в смоле, придавая ей необходимую матовость.

• Краситель. Если в нем есть необходимость, то выбор большой – простые пигменты, фосфорные, флуоресцентные и так далее.

• Силикон. Из него своими руками можно довольно быстро изготовить любую форму – по размерам, конфигурации, глубине.

В каких пропорциях смешивать основные компоненты (смолу и диффузант), решать придется самостоятельно. Хотя, судя по переписке на соответствующих форумах, многие считают оптимальным соотношение 100/1.

Своими руками – всегда процесс, предполагающий элемент творчества. Не бойтесь экспериментировать с материалами, составами. Основные идеи даны, и если понятен смысл изготовления рассеивателя и что необходимо учитывать в процессе работы, то обязательно появятся и собственные оригинальные задумки.

Успехов вам, домашние мастера!