Световые отражатели для прожекторов, светильников

Материалы, отражающие свет, применяются при производстве отражателей и для изменения направления потока света ламп путем его многократного отражения. По способу распределяемого отраженного потока света отражение может быть зеркальным (направленным), рассеянным (диффузным), направленно-рассеянным и смешанным.
Наиболее важными характеристиками материалов, отражающих свет, следует считать коэффициент отражения, кривая распределения отраженного потока света в пространстве (индикатриса), а в цветных светоотражающих материалах немаловажен такой показатель, как распределение коэффициента отражения в спектре. Цветные материалы при изготовлении осветительных приборов не применяются, поэтому больше касаться их не станем.

световой отражатель
Материалы с направленным и направленно-рассеянным типом отражения представляют собой металлы, обработанные различными методами или же покрытия из металла на неметаллическом покрытии (в результате, те же металлы). Рассеянное отражение формируют матовая бумага, ткани, большинство красок и эмалей. Смешанным отражением обладают специфические силикатные эмали и блестящие белые материалы (глушеные силикатные материалы, глушеные синтетические материалы, блестящая бумага и др.)
Направленное отражение дает возможность более точно и направленно распределять поток света ламп, создавая тем самым необходимую КСС (кривая сил света). Максимальным коэффициентом отражения из всех очищенных металлов обладает серебро (коэффициент 0,92). Но из-за его высокой стоимости он используется лишь для нанесения тонким слоем на обычные стеклянные отражатели некоторых прожекторов и увеличительных приборов.
Практически уникальным в своем роде материалом с направленным отражением считается алюминий. При качественной полировке его поверхности, коэффициент его отражения может превышать 0,8, но алюминий в чистом виде очень быстро тускнеет, окисляясь на воздухе. Из этого вытекает обязательность защиты металла от непосредственного контакта с воздухом. Вариантов выполнения такой защиты металла от быстрого окисления предостаточно.

Самыми известными и чаще всего используемыми методами можно считать альзакирование и электрохимическое полирование (анодирование). Процесс альзакирования заключается в покрытии металлической поверхности тонкой пленкой двуокиси или окиси кремния. Эта тонкая пленка, понижает коэффициент отражения, однако полностью блокирует доступ воздуха к алюминию, в то же время укрепляет поверхность металла, делая ее еще твёрже. Процесс анодирования заключается в обработке поверхности металла растворами ортофосфорной кислоты, ангидрида хрома и других элементов под воздействием в то же время электрического тока. В итоге металлическая поверхность становится отполированной и очень блестящей. Под воздействием электричества на алюминиевой поверхности формируется тонкий слой алюминиевой окиси, которая защищает металл от окисления и тусклости.
Чем лучше очищен алюминий, тем лучше его показатель коэффициента отражения. Однако алюминий в чистом виде является очень мягким и слишком дорогим материалом, поэтому обычно для производства отражателей применяют материалы с более низкой стоимостью и более высокой твердостью (сплавы алюминия, закаленная сталь, пластик, иногда стекло). Такие материалы покрываются слоем максимально очищенного алюминия, а затем защитным слоем. Чистый алюминий обычно наносится способом его распыления в вакуумной среде, а в качестве защитного слоя применяют кремниевую двуокись, которая распылятся по поверхности алюминия в тех же условиях тем же оборудованием.

Для формирования наилучшего направленного отражения материал, на который наносят алюминий тонким слоем, должен быть качественно отполирован. Если подложка имеет шероховатости, формируемое материалом отражение будет направленно-рассеянным. Мало того, чем больше на поверхности шероховатостей, тем рассеяннее будет формируемое отражение.

В последнее время многие зарубежные компании, такие как немецкий Alanod или итальянский Saccal наладили производство алюминия в листах с уже готовой отполированной поверхностью с уже нанесенным алюминиевым слоем максимальной чистоты - 99,99 процентов, на которые нанесен тонкий слой кремниевой двуокиси, а также двуокиси титана. Толщина защитного слоя на таких листах такова, что отраженный от передней и задней поверхностей свет (направленный на воздух и на алюминий) свет, оказывался в противофазе и угасал. Такой метод оптического просветления уже многие годы используется в производстве оптических приборов. С его помощью выпускаются фотоаппараты с голубыми объективами, которые обладают очень высоким коэффициент пропускания, чем подобные объективы с непросветленными (чистыми) линзами. Использование подобных покрытий и максимально чистого алюминия дало возможность достичь коэффициента отражения, равного 0,95.
Металлические листы, которые производятся тем же способом, однако с нанесением слоя серебра достигает коэффициент отражения 0,98 — на сегодняшний день наивысший достигнутый показатель.
По причине того, что основу этих металлических листов составляет не алюминий, а его сплав с улучшенными механическими характеристиками, из этих материалов можно выполнять максимально точные отражатели, сохраняя их форму.
Алюминиевые листы производятся не только с направленным, но и с направленно-рассеянным типом отражения разного качества рассеяния, а также листы с розовыми или золотис­тыми оттенками. Поверхность таких листов покрывается легко снимающейся пленкой из полимеров для обеспечения из защиты от повреждений и ударов по время перевозки.

Слабыми сторонами таких алюминиевых листов являются отсутствие возможности применения листов для производства отражателей со сложными формами, что обусловлено свойственными этому материалу повреждениями верхнего защитного слоя при вытяжке, а также их довольно высокая цена. Тем не менее, в изготовлении осветительных приборов с люминесцентными источниками света этот материал применяется все шире при производстве отражателей и экранирующих зеркальных элементов.
Для изготовления различных материалов с рассеянным отражением применяются краски и эмали из белых пигментационных фрагментов, таких как цинковые окиси, титановая двуокись и др. Эмалями покрывают поверхность отражателей способом распыления сжатым воздушным потоком. Коэффициент отражения качественных эмалей составляет около 0,85.
В осветительных приборах с лампами высокой мощности часто используются особые стеклоэмали, которые обладают зеркально-диффузным отражением смешанного типа. В этих материалах при достаточно небольших углах направления потока света превалирует рассеянное отражение. При увеличенных углах зеркальное отражение повышается, а рассеянное понижается. При этом общий коэффициент отражения увеличивается приблизительно до 85 процентов. Эту характерную черту материалов с отражением смешанного типа нужно принимать во внимание при изготовлении осветительных приборов.

Стеклоэмали обычно наносят на наружную поверхность отражателей из стали, являющихся в то же время и корпусами осветительных приборов. Покрытия из стеклоэмали обладают высокими показателями устойчивости к теплу, стойкости к химическому воздействию, ударопрочности. Это определяет главную сферу использования осветительных приборов с отражателями со стеклоэмалевым покрытием, — освещение крупных заводских и производственных помещений.

Возможно вам будет интересна статья: Архитектурно-фасадное освещение зданий

 

отправить заявку