Светопроводящий пластик своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 05.10.2024

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 диодные фонари на мазда 3 в этом посте.

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.

Видео изготовления рассеивателя для светодиодов своими руками

Исследуя задние фонари Субарика на предмет возможностей внедрения светодиодов я столкнулся с проблемой рифленой внутренней поверхности красной вставки заднего фонаря, которая очень мешала делу. Для того, чтобы воплотить задуманный проект в жизнь, не превращая всю работу в "колхоз", необходимо было сделать вставку гладкой. Нужно было либо сглаживать ее шлифовкой (что, очевидно, трудоемко и создает риск помутнения фонаря), либо, как стало известно спустя некоторое время исследований, залить рифленку прозрачным материалом (я выбрал ювелирную эпоксидную смолу). Результат получился хороший, но сейчас не об этом.

Я размышлял о том, как и из чего изготовить хороший рассеиватель для мощных светодиодов, который будет равномерно распределять свечение при весомом удалении светодиодов друг от друга (около 20 мм). Читая Драйв и другие форумы я видел, как люди фрезеруют акрил, используют светорассеивающие пленки и прочее. У меня не было таких материалов и контактов, которые могли бы такое изготовить. Зато были прямые руки, желание достигнуть результата и та самая ювелирная эпоксидка. Почему именно ювелирная? Потому что она полностью прозрачная и отлично подходит для изготовления изделий под вид стекла.
Теперь нужно было найти поверхность, достаточно рельефную для рассеивания света, и с которой можно было снять отпечаток. Донором стал обычный треугольный отражатель, как на задних бамперах грузовиков. Отражатель снаружи гладкий, а изнутри имеет фактуру пирамидок, с которых и был отлит рассеиватель:

Опалубка была изготовлена из прямоугольных кусов оргстекла от старого корпуса ПК, швы залиты термоклеем:

После застывания смолы и отделения отражателя у меня получился неплохой опытный образец:

Рассеиватель был для пробы обернут алюминиевой фольгой и установлен на полосу из пяти трехваттных красных светодиодов:

И вот результат:

Между СИД и рассеивателем расстояние около 10 мм. Визуально, после привыкания глаз, точек источников света под рассеивателем практически не видно, свет равномерный и очень яркий. После таких засветов еще минуты две "зайчики" в глазах :)

P.S.
К сожалению, ничто не идеально, и это выражение коснулось и этого рассеивателя. Спустя два месяца он пожелтел, при этом лежал даже не в солнечном месте. Такие изделия требуют покрытия защитными лаками, чего я тогда по незнанию не сделал.
Но в целом, при правильном подходе, это отличная технология изготовления рассеивателя для светодиодных полос, колец и других форм светильников, требующих равномерного распределения света по конечной поверхности источника освещения.

Эта запись является полной копией записи в моем блоге.
Спасибо за внимание!

Декоративный Led-светильник Луна

Ночник из светодиодов сделать довольно просто. Схема не вызывает сложностей даже у неопытных людей. К преимуществам светодиодного источника света можно отнести:

малое потребление электроэнергии;
долгий срок эксплуатации;
доступность;
разнообразие схем применения;
качество света;
хорошая освещенность;
отсутствие нагрева;
безопасность.

Самодельный ночник из светодиодов может применяться для подсветки, позволяющей ориентироваться в темноте. Устройство можно установить в любом удобном месте.

Маленькие хитрости в изготовлении

Любимые фотографии нужно напечатать на принтере, используя специальную бумагу. Бумага не должна быть очень плотной, так как она должна пропускать достаточно света.
Вырезать полученные снимки и зафиксировать их на прозрачной пленке.
Прикрепить к рамке светильника вырезанный лист органического стекла, зафиксировать на нем пленку с фото, затем положить сверху еще оргстекло.
Скрепить все элементы винтами, выступающие края пленки обрезать.

Кроме напольных и настольных светильников, можно изготовить своими руками и потолочную люстру. Дополнительно только нужно предусмотреть специальные крепления. Для оформления подойдет декоративная нить, лучше льняная. Выбрать соответствующего цвета в тон светильнику или интерьеру. Оригинально она будет смотреться в плетении.

Оргстекло для изготовления светильников можно приобрести в магазинах стройматериалов. Его удобно обрабатывать в домашних условиях. Материал легко распиливается циркулярной пилой. Лучше пилить на средней скорости, чтобы от перегрева не оплавить. Сверлить его можно обычными сверлами. Рекомендуется под стекло при сверлении подложить фанеру, чтобы предотвратить растрескивание.

При отсутствии необходимого инструмента дома можно нарезать в магазине на нужные детали по форме и размеру.

Источник света своими руками готов. Остается любоваться результатами работы. Оригинальное изделие декора не оставит никого равнодушным.

Виды светильников

Автономные светодиодные светильники

Все светодиодные ночники можно разделить на две группы по способу питания. К ним относятся:

Автономные. Работают от аккумулятора или батарейки.
Стационарные. Включаются в розетку.

Автономные изделия можно перемещать и ставить в любое удобное место. К недостаткам относятся растраты на батарейки, которые нужно периодически менять. Модель, получающая электричество от розетки, может устанавливаться только вблизи точки электропитания. На такой светильник не нужно покупать расходные материалы.

Ночники с датчиком движения

Светильник из дерева

Устройства могут быть оснащены различными датчиками, которые облегчают пользование. Их не нужно включать, активируются самостоятельно. Не рекомендуется ставить такие ночники в комнате, так как они могут зафиксировать любое произвольное движение и включиться. Обычно их устанавливают в кладовках, гаражах, прихожей. Чувствительность сенсора можно настроить, чтобы не было ложных срабатываний на домашних животных. Радиус действия составляет 3-5 метров.

Ночник из дерева

Этот вид ночников полностью безопасен. Дерево обрабатывается таким образом, чтобы не было выделения вредных веществ при нагреве. Деревянные светодиодные ночники ставят даже в детской, так как они прочные, экологически безопасные и их сложно сломать.

Встраиваемые модели можно поместить в предметы интерьера или мебель. Используются для декора. К недостаткам можно отнести то, что со временем подсветка в одном месте может надоесть, а убрать встраиваемый источник света сложно.

Акриловые потолки в интерьере

Потолок из оргстекла с подсветкой уместен в любом помещении. Небольшой кухне или ванной он придаст объём. Гостиная, украшенная витражом, выглядит роскошнее. Равномерное и достаточно интенсивное освещение в спальне или прихожей позволяет нанести макияж или проверить, всё ли в порядке с одеждой.

Потолок из оргстекла с встроенной подсветкой — красивое и практичное решение для любой комнаты. Многобразие дизайна позволяет вписать отделку в интерьеры разных стилей. А свойства акрила обеспечивают долговечность.

Необходимые материалы

Светодиодная матрица

Для создания ночника нужно приобрести светодиоды или матрицу из диодов. Количество выбирается в зависимости от личных предпочтений. Лучше покупать яркие разноцветные светодиоды. Сила тока каждого компонента не должна превышать 20 мА.

Также потребуется купить резисторы. Для создания схемы с последовательным соединением нужен 1 токоограничивающий резистор. Если схема последовательная, все диоды должны иметь одинаковый номинал. При электромонтаже параллельного соединения к каждому светодиоду подбирается свой резистор.

Также потребуется полупроводниковый диод и вилка для подключения к сети. В роли корпуса может выступать старый диск, бутылка и другие предметы из разных материалов. Корпус можно собрать самостоятельно.

Из инструментов необходимы пластиковая пластина, отвертки, ножик, термоусадочная трубка, паяльник, пассатижи.

Простейшая схема

Схема ночника

При создании ночника на светодиодах своими руками, потребуется мощный белый светодиод на 1 Вт. Схема является бестрансформаторной, отличается стабильностью и не перегревается. Для обеспечения нормального функционирования нужно подобрать конденсатор на 250-630 с емкостью 1 мкФ. Светодиод припаивается через токоограничивающий резистор. Из 4 выпрямительных диодов собирается диодный мост. Рекомендуемая сила тока каждого компонента – 1 А, обратное напряжение минимум 1000 В. Примером таких диодов являются 1N4007.

Вся схема крепится в корпусе при помощи термоклея.

Несколько принципов работы с оргстеклом

Перед тем как приступить к плавлению и сгибанию оргстекла, необходимо усвоить несколько принципов, которые помогут вам выполнить работы максимально продуктивно и без лишних перерасходов материала.

Итак, для формирования детали нужного размера необходимо отрезать от целого полотна оргстекла кусок материала желаемых параметров. Это позволит получить на выходе экономичный расход материала и более высокую продуктивность выполненных работ.
Для работы необходимо использовать только чистое оргстекло. В этих целях рекомендуется вымыть материал.

Важно не использовать для очистки оргстекла абразивные материалы. Только мягкая тряпочка и естественная просушка полимерного полотна. В противном случае на оргстекле образуются заметные и неприглядные царапины, разводы, которые портят внешний вид материала и уменьшают его прозрачность.

После мытья оргстекла не приступайте сразу к работе по сгибанию. Дайте материалу просохнуть. На это потребуется не менее суток в сухом помещении при комнатной температуре. Либо обеспечьте сушку феном при температуре 80 градусов по Цельсию.

Принцип расчёта времени сушки оргстекла с помощью фена должен быть таким: 1 час на 1 мм толщины материала на каждом его участке.

Приступая к нагреванию оргстекла с целью его деформации под нужным углом, учтите, что тепловую обработку материала необходимо проводить с противоположной стороны относительно угла сгибания. То есть греем верх материала и сгибаем его вниз.
Для сгибания оргстекла достаточно использовать температуру нагрева 150 градусов, а для плавки материала и его заливания в заготовленные формы нужна температура не менее 170 градусов.

Важно: для правильного сгибания оргстекла в домашних условиях нужно прогревать площадь материала, в три раза превышающую его толщину. То есть, если ваше оргстекло имеет толщину 3 мм, то для его ровного и красивого сгибания нужно прогревать такой участок по линии предполагаемого сгиба, ширина которого будет равна 9 мм. При этой толщине оргстекла достаточно будет обработки тепловым прибором с одной стороны материала. Если же толщина оргстекла превышает 5 мм, то потребуется провести процесс его нагревания с двух сторон по линии предполагаемого сгиба.

После сгибания оргстекла важно дать ему остынуть естественным путём. Не используйте воду или холодный воздух в качестве охладителя. Это может нанести вред готовому изделию в виде трещин, пузырьков и т.д.

Алгоритм сборки

Светодиодный ночник – веер

В первую очередь нужно спаять схему из светодиодов, резисторов и других компонентов. После спаивания места контактов нужно заизолировать с помощью термоусадки.

Далее собирается корпус будущего светильника. Внутри должна располагаться схема. Корпус может изготавливаться из любых подручных материалов. Например, подойдут прозрачные пластиковые элементы от коробок CD дисков. Их склеивают при помощи прочного клея, а на дно кладут диск, чтобы свет от него отражался. Всю конструкцию нужно обезжирить спиртом. По желанию можно приклеить ножки к собранной лампе.

Для спальни отлично подойдет светильник на веере. Нужно купить большой веер и прикрепить к нему спаянную схему.

Возле кровати можно поместить светодиодный ночник, сделанный своими руками в виде коврика. Для его изготовления даже не нужно паять – достаточно приобрести матрицу светодиодов и вплести ее в ковер.

Ночник “Звездное небо”

Такой ночник имитирует ночное небо с созвездиями. Для изготовления понадобятся стеклянная банка с крышкой, фольга, шило, ножницы, светодиодный фонарик и поднос.

На фольге надо нарисовать небо со звездами в любом порядке, каком захочется мастеру. Лист нужно положить на ровную поверхность и шилом проделать отверстия под звезды. Фольга обрезается под размеры высоты банки. Бумага сворачивается в трубу и помещается в банку. Вниз банки кладется фонарик. При его включении на стенах и потолке можно наблюдать свечение от ночника.

Аналогичным образом можно сделать ночник своими руками из светодиодов и консервной банки. Ее нужно покрасить, удалить все наклейки и проделать отверстия. Внутрь кладется свеча, фонарь или гирлянда.

Ночник в виде Луны

Потребуется светодиодная лента и 2 транзистора. Они будут регулировать устройство и включать/выключать плату.

Чтобы сделать ночник из фанеры со светодиодами в виде Луны, понадобится лист фанеры, который вырезается в виде круга. Поверх надо приклеить распечатанное изображение Луны. Затем нужно просверлить 2 отверстия для крепления и протяжки проводов. Основание светильника приклеивается к фанере. После высыхания по периметру приклеивается светодиодная лента.

Ночник из электрической вилки или фумигатора

Ночник из светодиодной ленты и блока питания

Потребуются светодиоды, 2 резистора, 2 конденсатора, стабилитрон, термоусадочная трубка.

С вилки удаляются заземляющие контакты. Также нужно удалить хомут и сточить с помощью надфиля обод на светодиоде.

Схожим образом делается ночник из фумигатора. Его надо разобрать, удалить нагревательный элемент и поставить на свободное место светодиод. Напряжение проходит через конденсатор. На выходе ставится выпрямительный мост, который сглаживает пульсации и выравнивает напряжение.

На вилку можно надеть плафон, который изготавливается самостоятельно или приобретается в магазине.

Варианты освещения

Акрил начинает плавиться уже при 80ºC, что накладывает определённые ограничения. Люстры и другие приборы с лампами накаливания не подходят. Вместо этого используются светодиодные и люминесцентные.

По расположению возможны два варианта. Чаще выбирают внутреннюю подсветку, при которой источник располагают за полупрозрачными плитами. Для этого подходит LED-лента или люминесцентная лампа. Их закрепляют на поверхности потолка, выкрашенной в белый цвет. Панели рассеивают лучи, создавая мягкое комфортное освещение. Выбирают нейтральный тон, не искажающий оттенки, или тёплый, добавляющий уюта.

Можно уложить цветные полосы, в том числе с функцией смены оттенка в разных режимах (понадобится лента RGB).

Второй вариант — встроенные светильники. Их используют вместе с непрозрачным акрилом, который скрывает внутреннюю часть. В панелях делают отверстия по размеру и вставляют приборы. Оба вида могут использоваться вместе — светящаяся фигура в центре и точки по периметру.

Провести освещение в любую баню, особенно парилку – это не легкая задача, так как в подобных помещениях наиболее неблагоприятная среда для электротехники: повышенный температурный режим, постоянная влажность, парообразования. Специально для бань были разработаны оптоволоконные модели светильников, которые предоставляют возможность обходиться в парилке без электропроводки.

Особенности конструкции приборов освещения из оптоволокна

Для такого светотехнического оборудования применяется способность стекла практически без потерь подавать световой поток на довольно большие расстояния. Как правило, из стекла делают длинные нити, которые называют волокнами. Далее их собирают в один пучок, оборачивают (или нет) в специальную защитную оболочку.

К сведению! Если стекловолокно однородное, не имеет никаких дефектов, его дальность передачи света может составлять километры. Конечно же, производство подобных проводников в отличие от обычных потолочных люстр достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому применение в быту оптоволоконных приборов освещения ограничено.

Но разработчики нашли способ, как удешевить производственную технологию оптоволокна. Для этого использовали полимерный материал – акрил. Такой оптический проводник тоже не дешевый, но стоит в разы меньше стеклянного.

Принцип работы

Как же функционируют осветительные системы подобной конструкции? Как правило, на одном окончании оптоволоконного кабеля фиксируется проектор-излучатель, оснащенный специальными фильтроэлементами. В результате светопередача осуществляется оптоволоконными нитями с одной стороны противоположным оптоволоконным нитям. Визуально можно наблюдать световые лучи на срезах оптоволоконных нитей. Для того, чтоб свечению обеспечить прочую форму, на каждую такую нить надевают небольшие линзы, рассеивающие излучаемый свет.

Световая интенсивность будет зависеть от следующих факторов:

качества оптоволоконных нитей;
однородности волокна;
диаметра нитей;
формы линзы, качества ее исполнения;
мощности светового источника.

К сведению! Изготавливаются волокна, стенки которых также светятся (если нет изоляции).

Состав системы

Оптоволоконные светильники чаще всего продаются комплектами, в который входят следующие компоненты:

Проектор. Это специальная установка небольших размеров – единственный элемент конструкции, который подсоединяется к источнику питания. Для проектора используются газоразрядные, галогенные, led светодиодные лампы. Дополнительно могут использоваться: пусковой механизм, преобразователь напряжения, несколько разных линз для замены цвета, прочие детали. От количества дополнительных элементов, мощности светового источника будет зависеть уровень освещенности помещения.
Оптические нити – волокна. Они создают направленный световой поток (в оболочке), способны также формировать свечение линейного типа вдоль всей длины оптоволоконной нити. Существуют варианты точечного свечения вдоль оптоволоконной нити. Яркость светового потока в первую очередь зависит от диаметра оптоволоконной нити, мощности светотехнического оборудования, в данном случае проектора с лампами.

К сведению! Количество волокон может исчисляться единицами и тысячами оптоволоконных нитей. Освещение парилки достигается именно комбинацией нитей с различными характеристиками.

Линзы. Еще одна техника внести разнообразие в систему освещения. Именно благодаря разным формам, размерам линз, их обработке можно достигать самых неожиданных световых эффектов – от привычных световых пучков направленного действия до огромного количества светящихся лучиков, распространяющихся по пространству веером.

К сведению! Существуют также разнообразные поворотные, подвижные детали, механизмы регулировки интенсивности потока света, которые могут дополнительно устанавливаться на светотехнические устройства.

При планировании организовать оптоволоконное освещение загородной бани своими руками, рекомендуется подбирать светотехнику данной категории не лишь по численности, длине волокон. Стоит обязательно обращать внимание на используемый световой источник – ГЛ, ГРЛ, LED.

Если в прожекторе стоят газоразрядные, галогенные лампы, обязательно нужно проверить функционирование вентилятора охлаждения. Бывают достаточно шумные модели, способные испортить отдых. Поэтому рекомендуется приобретать проекторы с led элементами, которые абсолютно не нагреваются, соответственно им не требуется охлаждение.

Читайте также: