2020年7月更新。
自由镜头(包括TIR镜头)和光管是两种最常见的LED照明光学。它们可以使用注塑成型,而且价格低廉。玻璃材料在一般照明中并不常见,但用于球形透镜或非球面器件,如具有Abbe或Köhler照明的光学仪器。
在这篇文章中,我们选择了最好的材料为LED照明光学。下面列出的“前5名”是根据我们使用常用塑料的经验编制的。根据其光学和机械性能、可制造性和成本对材料进行评级。
5.硅氧烷树脂
该列表从光学硅胶树脂开始,一种新的光学材料,具有在广泛使用的PC和PMMA上的几个优点。它们具有各种适用性,从水灭菌和显微镜照射到外部汽车应用。它们也经常用作LED透镜材料。他们的优势包括:
较高的UV黄变稳定性- 高温和高紫外线暴露而不呈变黄;
耐高温度-耐温低于PMMI塑料,可承受相当强大的150°C;
高冲击和耐化学性-适用于工业应用和户外机械;
低粘度-允许树脂轻松填充模具,使我们能够生产复杂形状的产品。更小的部件,如微阵列,可以很容易地生产出来;
生物相容性-硅胶适合与人体接触使用
光学硅树脂还没有PMMA或PC那么普及,但它们的普及速度很快,特别是在紫外线和医疗应用方面。
4. PMMI(聚甲基丙烯酰甲基丙基))
第四名是PMMI(商标为Pleximid),即“PMMI塑料”。它是塑料,类似于PMMA,有一个明显的优势:
软化温度非常高-软化温度约170°C。PMMI主要用于涉及重热负荷的应用;
光学质量高;
耐磨抗紫外线.
如上所示,它的关键特性是高热阻,这使得它适合生产高性能/亮度镜头。
3.Zeonex
由Zeon公司设计的Zeonex材料持有第三名。Zeonex是一种环烯烃共聚物,组合玻璃和聚合物性质。可识别的Zeonex特征包括:
吸水率极低-与PC和PMMA相比,Zeonex具有显著的低吸水率,这使得它的尺寸稳定,而不考虑湿度;
高成型精度-可以制造非常小和非常薄的透镜,使其适用于现代电子设备的应用;
生物相容性的-该材料适用于医疗应用。
其他有趣的特性包括:高透光率、低黄变(紫外线照射下)、高耐热性(软化温度在130°C - 150°C之间)、低双折射和高阿贝数,以及良好的耐化学性。不幸的是,尽管Zeonex具有优异的光学和机械性能,但它有一个主要的缺点——高得多的成本。
2. PC(聚碳酸酯)
塑料材料组内的第二个地方属于品牌名称Macrolon和Lexan所知的聚碳酸酯(PC)。与PMMA相比,PC是:
更多的防刮- 它的硬度使得磨损显着降低;
易于模塑——降低制造复杂度和成本;
400 nm以下的UV传输非常低- 它广泛用于户外运动安全眼镜。
与PMMA相比,PC具有更高的折射率、更低的吸水率和更高的软化温度(130℃)。在其他方面,由于长时间暴露在紫外线下会发黄,最重要的是缺乏生物相容性,它的完美分数会降低。聚碳酸酯是有毒的,因此不适合生物医学应用。
1.PMMA(有机玻璃)
最后,随着顶级镐,PMMA,也称为丙烯酸,有机玻璃和亚洲名称,是最广泛使用的塑料材料。首先是以下优点:
低成本- 使它非常实惠;
容易成型成任何形状;
高的光传导- 93%,而聚碳酸酯为88%;
“绿色”材料-可循环使用,不含BPA;
高紫外线透射率.
PMMA广泛用于全内反射(TIR)镜片。应该注意的是,与其他塑料相比,报告了一些缺点,例如在延长紫外线暴露,吸水率较高,吸水率较高和耐热性下降。
最后,应该注意的是,没有“最好”的材料。最佳的材料将高度依赖于给定的应用和相关的技术要求。因此,最佳的材料将不相同医疗、消费、工业或科学应用。
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