Polycarbonate für LED-Leuchten in extremen Umgebungen

Herausfordernde Anwendungen in Schwimmbädern und explosionsgeschützten Leuchten - LED-Leuchtmittel haben sich als energiesparende, langlebige und damit wirtschaftliche Lichtquellen bewährt und werden in großem Umfang in Gebäuden, Fahrzeugen und der Straßenbeleuchtung eingesetzt. Lichtleiter, Reflektoren und Diffusoren sowie Linsen müssen so konstruiert sein, dass das LED-Licht bestmöglich genutzt werden kann.

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Der Betrieb von LED-Lampen unter Wasser stellt besondere Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Das wärmeleitende Polycarbonat Makrolon TC von Covestro verhindert das Eindringen von Wasser und zeichnet sich durch Formstabilität aus [Bild© angsabiru – stock.adobe.com]

Das hochtransparente Polycarbonat Makrolon LED5302 eignet sich für Linsen in explosionsgeschützten Lampen [Bild© R. Stahl]

Covestro entwickelt dafür seit Jahren ein maßgeschneidertes Portfolio an transparenten, transluzenten, reflektierenden, aber auch wärmeleitenden und flammgeschützten Typen des Kunststoffs Polycarbonat. Damit unterstützt das Unternehmen nachhaltigere Lichttechnologien.

LED-Beleuchtung im Schwimmbecken
Der Betrieb von LED-Lampen unter Wasser stellt besondere Anforderungen an die eingesetzten Materialien. In Kooperation mit dem brasilianischen Schwimmbadausrüster Ecopyre Lighting entwickelte Covestro eine integrierte Lösung mit dem wärmeleitenden Polycarbonat Makrolon TC. Es zeichnet sich durch hohe Formstabilität bei Herstellung und Betrieb der Leuchten aus und verhindert dadurch das Eindringen von Wasser (Eindringschutz oder Ingress Protection, IP).

Die Buchstaben „TC“ der Typenbezeichnung stehen für „thermally conductive“ und deuten an, dass der Kunststoff zudem über eine gute Wärmeleitfähigkeit verfügt. Damit eignet er sich – ebenso wie die anderen Typen des TC-Portfolios – für ein effizientes Thermomanagement, bei dem die von den LEDs erzeugte Wärme gut abgeleitet wird. Außerdem erfüllt der Kunststoff die für den Einsatz im Schwimmbadwasser erforderliche Chemikalienbeständigkeit.

Linsen für explosionsgeschützte LED-Lampen
Das hochtransparente Produkt Makrolon LED5302 eignet sich sogar für Linsen in explosionsgeschützten Lampen, wie eine aktuelle Fallstudie mit dem Sicherheitstechnologie-Anbieter R. Stahl belegt. Die Leuchten erfüllen die Kategorien 2 und 3 (für Zonen 1 und 21 bzw. 2 und 22) der EU-ATEX-Richtlinien  für industrielle Umgebungen, in denen während des Normalbetriebs hochexplosive Staub- und Gasatmosphären auftreten können. Dazu zählen Ölplattformen, Raffinerien, aber auch bestimmte Chemieanlagen.

Die R. Stahl AG, ein deutscher Trendsetter für Sicherheitstechnologie in explosionsgefährdeten Bereichen, suchte eine optische Materiallösung für die LED-Sicherheitsbeleuchtung, die weltweit eingesetzt werden kann. Die Wahl fiel auf den transparenten Kunststoff Makrolon® LED5302, der eine lichtfokussierende Optik ermöglicht und bei höheren Temperaturen von 60 bis 85 Grad Celsius einsetzbar ist.

Polycarbonat ist ein thermoplastischer Kunststoff, der eine effiziente Entwicklung und Herstellung optischer Teile für LED-betriebene Leuchten erlaubt. Die verschiedenen Makrolon Typen können mittels Spritzguss und Extrusion verwendet werden. Stärker und leichter als Glas, ermöglicht Polycarbonat auch Einsparungen bei Energie und CO2-Emissionen.