Led Leiste -> immer mehr LEDs fallen aus

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Dirtrunner
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Mi, 20.02.13, 23:49

Hallo,
ich habe in meiner Küche die Unterschränke mit Led-Leisten ausgestattet. Jetzt habe ich jedoch das Problem das nach einer Woche immer mehr Leds ausfallen.
Die Leisten sind selbstgebaut und sind folgendermaßen aufgebaut.
Ich habe in Alu U-Profile LED-Strips eingeklebt. Diese sind mit 60 SMDs (3528) pro Meter besetzt und können immer nach 3 Leds abgeschnitten werden.
Die Strips sind nicht wasserdicht. Damit man die Reinigung leichter fehlt und die Strips geschützt sind habe ich die U-Profile mit Gießharz ausgegossen.
Dafür habe ich Resinpal 1707 verwendet. In der Beschreibung stand man müsse vorher das einzugießende Objekt auf Styrolunempfindlichkeit prüfen.(Habe keine Ahnung was das ist :? ) Nach kürzester Zeit begannen in der Leiste die ich als erstes gegossen habe immer mehr Leds kaputt zu gehen. Immer gleich 3 auf einmal. Nach 3 Tagen sind mittlerweile 36 von 66 kaputt. Bei der Leiste die ich als zweites gegossen habe sind bis jetzt nur 3 Leds Defekt. Bei der dritten Leisten die ich als letztes vergossen, wobei das Harz schon stark angezogen hatte, habe ich bis jetzt noch keine defekten LEDs.
Leiste 1 & Leiste 2 hängen zusammen an einem Netzteil.
Leiste 3 hängt an einem anderen Netzteil.
Auf verdacht hin habe ich das Netzteil von Leiste 1&2 schon getauscht, jedoch gehen trotzdem immer mehr kaputt.

Könnt ihr mir helfen?

Mit freundlichen Grüßen

Dirtrunner
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R.Kränzler
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Do, 21.02.13, 10:03

Das sieht ganz danach aus, dass die LEDs überhitzt werden, durch das Vergießen wird die entstehende Wärme nicht mehr genügend abgeführt.
Dirtrunner
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Do, 21.02.13, 10:10

Bei Leiste 3 z.B. sind ja noch keine LEDs defekt und alle drei Leisten leuchten immer gleichzeitig.
Deswegen hatte ich das für mich persönlich ausgeschlossen...
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Do, 21.02.13, 13:04

Meist fürht Verguss sogar zu leicht besserer Wärmeverteilung und damit Wärmeabgabe.
Ich denke eher, dass der Verguß die Bonddrähte Beschädigt oder beschädigt hat, denn er drück ja mechanisch auf den Verguß der LED-Lichtaustrittsfläche. Beim Aushräten verformt wer sich u.U. auch geringfügit und der LED-eigene Verguß ist nun auch nicht mehr so elastisch, da er sich zur Lichtaustrittsfläche hin ja nicht mehr ausdehnen kann.

Und vielleicht werden die LEDs ja auch übersbestrom oder sind minderwertig, dazu müsste man wissen, ob sie unvergossen nicht ausfallen würden.
Dirtrunner
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Do, 21.02.13, 13:28

Also ich habe weitere 15 Meter insgesamt in Haus verteilt vom gleichen Led-Strip sind schon 3 Monate im Einsatz und keine einzige ist defekt 0.0
Bei der Leiste die ich als letztes vergoßen habe war das Harz schon dickflüssiger als bei den ersten 2 und dort sind noch keine ausgefallen... Kann natürlich sein das durch das zusammenziehen etwas beschädigt wurde...
Weiß jemand in wie weit LED-Strips Styrolunempfindlich sind bzw. Deren Bauteile?
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stoske
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Do, 21.02.13, 13:59

Ich habe bisher nur LED in Kunstharz vergossen, die selbst schon geschlossen waren,
also komplett in Plastik sind - Superflux z.B. oder die typischen 5 mm LED. Da gab
es bislang keinerlei Probleme. Offene LED, also jene die nur mit so einer weichen
Schicht verschlossen sind, wie die hier verwendeten 3528, würde ich nicht eingiessen.
Dies aber nur aus reiner Vorsicht, nicht aus Erfahrung. LED-Leisten in U-Profilen
verschliesse ich mit passenden Streifen aus transparentem Kunststoff.
Dirtrunner
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Do, 21.02.13, 14:52

Also die LED-Strips die ich vergoßen habe waren komplett blank.
Bei denen mit der weicher Schicht meintest du damit die Wasserdichten?
Was für einen Kunstoff nimmst du denn da?
t_schulz
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Do, 21.02.13, 15:34

Hallo,

die genannte Vergussmasse hat einen Volumenschrumpf von ca. 6%. Ich denke, dass das - gerade bei langen Stücken - zu erheblichen Kräften führen kann. SMD- LEDs reagieren auf Kräfte meist ziemlich missgelaunt.
Die anhaltende Tendenz zum Kaputtgehen könnten unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Verguss und Metall erklären.

Bei der beschriebenen Leiste muss nur eine LED defekt sein, um 3 LEDs auszuschalten.
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stoske
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Do, 21.02.13, 15:43

> Also die LED-Strips die ich vergoßen habe waren komplett blank.

Blank?

> Bei denen mit der weicher Schicht meintest du damit die Wasserdichten?

Nein, ich meine das meist gelbe Material auf/in der SMD-LED selbst. Ich habe
keine Ahnung was das ist, aber es ist oft so weich, dass man es mit dem Fingernagel
beschädigen kann.
Bild

> Was für einen Kunstoff nimmst du denn da?

3 mm starkes, transparentes Weich-PVC, eine alte Rolle vom Flohmarkt. In Streifen
geschnitten, minimal breiter als die Öffnung des U-Profils, klemmt von selbst fest
und ist sogar ausreichend dicht.


Nachtrag: Eine mechanische Belastung durch das Eingiessen entsteht meiner Ansicht
nicht. Schliesslich haben wir schon vor 30 Jahren ungleich empfindlichere Dinge
eingegossen, Schmetterlingsflügel z.B. Wenn da beim Aushärten irgendwelche Kräfte
wirken würden, wären viele Exponate sofort und massiv beschädigt worden.
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Achim H
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Do, 21.02.13, 18:46

Das Zeugs laut Anfangsthread ist zwar auch ein Gießharz (Harz + Härter), enthält aber auch Styrol (ähnlich Benzol).
Der Lack auf der Flexleiste reagiert möglicherweise damit, die Kleberschicht auf jeden Fall. Und wenn das Zeugs recht dick reingespachtelt wurde (nicht in Schichten), dann möglicherweise auch die Led-Gehäuse (vorausgesetzt: diese sind aus einem Kunststoff).
Laut Datenblatt ist das Zeugs im ausgehärteten Zustand im Volumen um 6,1% weniger. Möglicherweise verursacht die Schrumpfung die Probleme.

Datenblatt Resinpal 1707 (PDF, 3 Seiten, deutsch).
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dieter_w
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Do, 21.02.13, 22:05

Achim H hat geschrieben:... Led-Gehäuse (vorausgesetzt: diese sind aus einem Kunststoff).
Ich kenne *keine* Flexstreifen, deren LEDs *kein* Kunststoffgehäuse haben.

Die Harzschrumpfung beim Aushärten und damit die Zerstörung von Lötstellen auf dem Stripe ist mit allergrößter Wahrscheinlichkeit die Ursache für die Ausfälle.

@ Herr Kränzler:
Thermische EInwirkungen würde ich zu 99 % ausschließen, denn beim Löten der Stripes treten weitaus höhere Temperaturen auf, als bei der Härtevorgang des Harzes. Sollte man als bekannt voraussetzen.
Garfield
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Do, 21.02.13, 22:27

dieter_w hat geschrieben:Thermische EInwirkungen würde ich zu 99 % ausschließen, denn beim Löten der Stripes treten weitaus höhere Temperaturen auf, als bei der Härtevorgang des Harzes. Sollte man als bekannt voraussetzen.
Hallo,

er meinte wohl auch nicht die Wärme, die beim Aushärten des Giesharzes entsteht, sondern dass die Wärme die beim regulären Betrieb der LEDs entsteht nicht mehr abgeführt werden kann, da diese dann isoliert sind. Da die LED Streifen aber anscheinend auf das AluProfil geklebt sind, kann man das wohl dennoch ausschließen.

Gruß
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dieter_w
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Do, 21.02.13, 23:08

Ja, o.k., hast Recht, ich bitte um Entschuldigung für das Missverständnis.

Die Montage auf das Aluprofil genügt jedoch völlig, um die entstehende Wärme abzuführen.
Dirtrunner
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Do, 21.02.13, 23:41

Wenn ich die Strips vorher lackieren würde z.B. mit Kontakt Chemie Plastik 70 Schutz- und Isolierlack könnte das was bringen?
So könnte ich da die LED Strips vor dem Harz schützen..
Ich hab mal ein Foto von einem Teil der Leiste gemacht.
image.jpg
Die LEDs die links zusehen sind leuchten noch voll.
Die LEDs rechts sind schon deutlich schwächer und die in der Mitte "glimmen" nur noch etwas...
Teilweise gehen die LEDs nicht sofort kaputt sondern werden erst schwächer und gehen dann kaputt..
Vielleicht gibt das ja einen Hinweis auf das Problem das vorliegt. Ich selber weiß nicht warum sie teilweise erst schwächer werden.
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P.Sparenborg
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Fr, 22.02.13, 08:21

Meiner Ansicht nach sind 3 Möglichkeiten am wahrscheinlichsten:
1. Die Vergussmasse hat die LEDs mechanisch beschädigt(vom Lötpad abgerissen oder so). Das kann sowohl beim Aushärten als auch durch Temperaturschwankungen passieren.
2. Die Vergussmasse hat die LEDs chemisch angegriffen und zerstört. Je nach Vergussmasse ist das ein bekanntes Problem. Besonders das Phosphor reagiert empfindlich auf bestimmte Chemikalien.
3. Du hast einfach Pech gehabt. Die LED Streifen die du da installiert hast sind offensichtlich rechter Schrott, da ist es nicht ungewöhnlich, dass LEDs bestimmter Chargen ohne ersichtlichen Grund den Geist aufgeben.
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stoske
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Fr, 22.02.13, 08:44

> Wenn ich die Strips vorher lackieren würde...

Dann riskierst du eine Reaktion der LED mit dem Lack und eine weitere Reaktion des
Lacks mit dem Kunstharz. Und du stellst sicher, dass du im Falle eines Defektes nichts
austauschen kannst, sondern die ganze Leiste nebst Profil entsorgen musst. Es gäbe
zahlreiche Möglichkeiten die Leiste transparent zu verschliessen ohne was zu beschädigen
oder irreversibel anzulegen.
Dirtrunner
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Fr, 22.02.13, 10:05

Mhhh
Ich glaub ich werd mal erstmal checken ob das Netzteil defekt in dem ich ein neues U-Profil mit einem Strips versehe und das dann mal drei Tage an dem Netzteil betreiben dann weiß ich in es am Netzteil liegt.
Danach werd ich die Leiste mal mit dem Kontakt Chemie Plastik 70 lackieren und 3 Tage laufen lassen..
Anschließend werd ich die Leiste vergießen je nach dem nach welchem Schritt die LEDs beginnen kaputt zu gehen weiß ich ja woran es liegt..
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Fr, 22.02.13, 13:05

Es kann auch sein, dass Du durch das Vergießen die Lebenserwartung von vielleicht 30.000 Stunden auf 1000 Stunden reduzierst. Nur sind solche Größenordnungen sehr schwer nachzuvollziehen, daher rate ich dringend vom Vergießen ab, wenn Deine Ko0nstruktion die nächsten Jahrzehne halten soll!!!

Ich gehe sogar soweit zu behaupten, dass die Wasserdichten LED-Streifen auch schädlich für die LEDs sind (interessanterweise sind es genau diese, die in Baumärkten mit weitem Abstand die meisten defekten LEDs aufweisen)

Laut SÄMTLICHER Datenblätter solcher LEDs (über alle Hersteller hinweg) darf man die LED-Vergussmasse nichtmal berühren --- und das dürfte wohl fast ausschließlich mechanische Gründe haben. (Das Fett der Haut wird eher unschädlich für die LED sein)
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