Diffusori in acrilico e policarbonato: Analisi dei costi e della qualità

Introduzione

Nella progettazione dei sistemi di illuminazione a LED, la scelta del materiale dei diffusori di luce influisce direttamente sull'effetto luminoso e sulla durata del prodotto. Secondo il rapporto di Grand View Research, il mercato globale dei materiali per la diffusione della luce dovrebbe raggiungere $5,78 miliardi di dollari nel 2028, di cui acrilico e policarbonato rappresentano 68% della quota di mercato. Questo articolo mette a confronto 10 indicatori di prestazione chiave per aiutarvi a fare una scelta saggia.

1. Confronto delle prestazioni di base

Efficienza di trasmissione della luce

I diffusori acrilici hanno una trasmittanza luminosa di 92% (dati PlasticsToday) e la loro speciale struttura a microsfere è in grado di diffondere uniformemente la luce e ridurre la perdita di luminosità. La trasmittanza luminosa del policarbonato è di circa 88-90%, e per ottenere effetti simili è necessario aggiungere altri diffusori.

Resistenza agli urti

Il policarbonato mostra un vantaggio assoluto: la sua resistenza agli urti è 250 volte superiore a quella dell'acrilico. In scenari ad alto rischio come gli stadi, il policarbonato può sopportare un'energia d'impatto di 200J/cm², mentre l'acrilico resiste solo a 0,8J/cm².

2. Adattabilità ambientale

Resistenza agli agenti atmosferici

Il policarbonato rimane stabile nell'intervallo -40℃~120℃ (ricerca Omnexus), adatto alle apparecchiature per la ricerca scientifica polare. Acrilico si ammorbidisce e si deforma al di sopra degli 85℃, ma ha una migliore stabilità ai raggi UV. Un test di 5 anni all'aperto in Florida ha dimostrato che l'indice di ingiallimento era solo ΔE<2.

Classificazione antincendio

Entrambi sono certificati UL94, ma hanno prestazioni diverse:

Acrilico: Livello V2, continua a bruciare per <30 secondi dopo aver lasciato il fuoco.

Policarbonato: Livello V0, autoestinguente entro 10 secondi (rapporto di laboratorio UL)

3. Lavorazione ed economia

Complessità di stampaggio

L'acrilico può essere piegato a freddo a temperatura ambiente, con un raggio di curvatura minimo pari a 3 volte lo spessore della lastra. Il policarbonato deve essere riscaldato a 160°C per lo stampaggio, ma è in grado di supportare progetti iperbolici più complessi, come la struttura di precisione di 0,5 mm richiesta per i display HUD delle automobili.

Costo-efficacia

Il prezzo delle materie prime acriliche è 35-40% inferiore a quello del policarbonato (indice dei prezzi ICIS 2023). Calcolato sulla base di una lastra standard di 1,2m×2,4m:

Acrilico: $180-220

Policarbonato: $280-350

4. Proprietà della superficie

Indice di resistenza all'usura

La durezza superficiale dell'acrilico raggiunge Rockwell M90 e non è facile lasciare segni durante l'attrito quotidiano. Il policarbonato è solo M70 e deve essere aggiunto un rivestimento indurente, ma l'opacità può essere migliorata attraverso la progettazione della struttura superficiale.

Resistenza chimica

Il policarbonato ha una migliore resistenza alle soluzioni acide e alcaline:

Resistenza alla soluzione di acido solforico 10%: >500 ore

Resistenza all'idrossido di sodio 5%: >300 ore (fonte dati: ChemicalResistanceGuide.com)

5. Sviluppo sostenibile

Caratteristiche di protezione ambientale

Il tasso di riciclaggio dell'acrilico raggiunge 92% e il consumo di energia per la lavorazione è inferiore di 28% rispetto al policarbonato (rapporto della Ellen MacArthur Foundation). Tuttavia, il sistema di riciclaggio a ciclo chiuso del policarbonato nel settore automobilistico è più maturo e la serie BMW i ha raggiunto un riciclaggio di 100%.

Vita utile

Il test di invecchiamento accelerato mostra:

-Acrilico: tasso di ritenzione della trasmittanza luminosa di 25 anni in ambiente interno >85%

-Policarbonato: Riduzione della resistenza agli urti di 15 anni per uso esterno <10%

Matrice decisionale dello scenario applicativo

Domande frequenti

Conclusione

I diffusori acrilici sono ancora la soluzione preferita per l'illuminazione commerciale, grazie alla loro 92% trasmittanza luminosa e ai vantaggi economici. Tuttavia, in presenza di temperature estreme, shock meccanici o corrosione chimica, le eccellenti prestazioni del policarbonato sono insostituibili. Si raccomanda ai produttori di stabilire un sistema di selezione del materiale graduato in base agli scenari applicativi, come ad esempio:

Tipo di base: acrilico (soddisfa 85% delle esigenze convenzionali)

Tipo migliorato: policarbonato (applicazione in ambienti speciali)

Per soluzioni personalizzate di selezione dei materiali, si prega di consultare il rapporto tecnico della Commissione Internazionale per l'Illuminazione o di consultare un ingegnere dei materiali. La più recente tecnologia dei nano-compositi ha sviluppato lastre coestruse di PC/PMMA, che combinano i vantaggi di entrambi e che costituiranno la direzione di sviluppo della prossima generazione di diffusori di luce.