Das PCB Magazine widmete Universal Science in seiner Ausgabe Juli/August 2020 einen ausführlichen Artikel mit den Worten von CEO Vincenzo Reda und dem Journalisten Dario Gozzi. Vom Design bis zur Produktion von Komponenten, mit einem Blick in die Vergangenheit und die unmittelbare Zukunft, bietet der Artikel einen kompletten Überblick über die Welt der LED-Technologie für Beleuchtung(LED-Beleuchtung).
Beleuchtungstechnologien
von Dario Gozzi
Die weite Verbreitung derLED-Beleuchtung in den letzten Jahren hat die Komplexität des Themas fast in den Hintergrund treten lassen. LED-Beleuchtung erfordert ein tiefgreifendes Wissen über Komponenten, Design und Produktionsphasen. Nicht minder wichtig ist die Neigung zur ästhetischen und funktionalen Gestaltung der Beleuchtungskörper.
Index des Inhalts
Wie fast alle Branchen, die auf dem Vormarsch sind, ist auch die LED-Beleuchtung mittlerweile hart umkämpft und stellt keine Ausnahme dar. Der Preis ist zweifellos eine der verbindlichsten Variablen auf dem globalen Markt, aber nicht die einzige. Die Veredelung aller Komponenten die im Endprodukt verwendet werden, entscheidend und muss technisch sehr korrekt und präzise sein. Erfahrung und Präzision bei der Analyse, den Berechnungen und der Materialauswahl sind daher von grundlegender Bedeutung, um in diesem speziellen Markt wettbewerbsfähig zu sein.
Insbesondere ist ein sehr wichtiger Aspekt, der sich auf die Binningd.h. die Auswahl des Typs und der Qualität der LEDs, die im fertigen Produkt verwendet werden und die den Preisunterschied ausmachen (höhere Lichtströme haben höhere Kosten).
Folglich ist auch die Art, die Anzahl und das Material (Polycarbonat, PMMA, Silikon, etc.) der LEDs eine Auswahl, die getroffen werden muss. Optik in Verbindung mit LEDs ist eine Wahl, die nach dem Preis-Leistungs-Verhältnis im Laufe der Zeit und in Bezug auf den Sektor, in dem sie eingesetzt werden soll (Straße, Innenbereich, Haushalt, Einzelhandel usw.), gewichtet werden muss.
Spannungsversorgung und Wärmemanagement
Ein weiterer wesentlicher Parameter, wenn auch heute auf wenige Anwendungen beschränkt, ist das Thermomanagement, das in den letzten Jahren weniger wichtig geworden ist als zu Beginn, da die LED-Technologie die Robustheit der Komponenten erhöht hat. Es kommt jedoch vor, dass es spezielle Anforderungen in Bezug auf Anwendungen für Orte mit hohen Temperaturen gibt. In solchen Fällen ist es wichtig zu definieren, ob eine LED verwendet werden soll und von welchem Typ.thermische Schnittstelle und von welcher Art, auch wenn die praktischste und am häufigsten verwendete, sowie wirtschaftlich ist, ist die Silikonmatte. Die Verwendung von thermischen Schnittstellen ist das Element, das sowohl die Leistung als auch die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit des Produkts auf lange Sicht garantiert.
Die Stromversorgungssystembleibt schließlich ein sehr wichtiges Element, das keinesfalls vernachlässigt werden sollte. In den letzten Jahren wurden enorme Fortschritte gemacht, die zu einem breiten Produktsortiment zu sehr wettbewerbsfähigen Preisen geführt haben. Auch hier ist die Auswahl so groß wie die Preisspanne, weshalb Erfahrung unerlässlich ist, um zu verstehen, welches Netzteil je nach Anwendung eingesetzt werden soll. Die Leistung ist derzeit weniger ein entscheidendes Bewertungskriterium als vielmehr die Performance in Bezug auf Zuverlässigkeit und Temperaturtoleranz, Aspekte, die anwendungsbezogen bewertet werden müssen. Sobald die Ziele für Anwendung, Zuverlässigkeit und Leistung feststehen, kann mit der Arbeit an allen Elementen begonnen werden, die die Lampe oder, allgemeiner, die Leuchte ausmachen.
LED-Technologie vom Design bis zur Produktion
In der Beleuchtung folgen wir oft bereits bekannten Anwendungen, deren Geschichte überarbeitet und an die neueste LED-Technologie angepasst wird. Bei einem LED-Beleuchtungsprojekt gehen wir unter Berücksichtigung der verschiedenen Leistungen und Bedürfnisse (Optik, Effizienz, Abmessungen und Eigenschaften der Leuchte) von der Notwendigkeit aus, ein Marktsegment abzudecken, daher sind die Leistungen in der Regel vordefiniert: Lichtstrom, Photometrie und mechanische und ästhetische Eigenschaften des Objekts. Dann wird das Produkt ausgearbeitet, und insbesondere das ästhetische Element mit seinen Leistungen, in Bezug auf den Lichtstrom und in Bezug auf die Photometrie, die zum Beispiel für eine spezielle Anwendung, eine spezielle Höhe, die besondere Breite der Räume notwendig ist, um dann eine Analyse durchzuführen, um zu gehen und eine spezifische Leuchte zu realisieren.
Um ein Projekt erfolgreich abzuschließen, kann Universal Science sowohl auf eine hochmoderne Fertigungsanlage als auch auf ein technisch kompetentes Team mit jahrzehntelanger Erfahrung in diesem Bereich zählen. Der Standort in Pregnana Milanese (MI) umfasst 2.000 Quadratmeter mit großen Räumen, in denen modulare Büros untergebracht sind, an die sich der Produktionsbereich anschließt, der mit einem vollautomatischen Lager verbunden ist.
"Unser Kerngeschäft - so Vincenzo Reda, CEO und Inhaber des Unternehmens - besteht in der Hochleistungsproduktion von LED-Modulen von 9 mm bis 1200 mm Länge, die nach den Kriterien maximale Effizienz, Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit für die jeweilige Anwendung entwickelt werden".
Der Produktionsbereich verfügt über zwei hochmoderne SMT-Linien mit einer Bestückungskapazität von über 100 Millionen LEDs pro Jahr. Die Investitionen sind kontinuierlich und betreffen nicht nur die Produktionsräume, sondern auch die Einführung innovativer Maschinen und Instrumente (u.a. zwei automatische Siebdrucker, zwei Ulbricht-Kugeln mit Spektralradiometer und ein Mehrkanal-Temperaturdatenlogger), die zur Spezialausrüstung (u.a. eine Harzmaschine und eine Stanze für thermische Schnittstellen) hinzukommen. Hier werden 100%-Prüfungen an den Ausgangsprodukten durchgeführt, sowie auf Wunsch Beschichtungen und Harzbeschichtungen als zusätzliche Dienstleistung für spezielle Anwendungen.
Die breite Präsenz, die den Unterschied macht
Seit 2007 ist die Marke Universal Science in Italien ein Synonym für Zusammenarbeit und Kooperation bei der Entwicklung von Qualitäts-LED-Systemen, dank des injahrzehntelanger Erfahrung wurzelnden Know-hows der Mitarbeiter im Bereich der elektronischen Baugruppen, der thermischen Analyse und des Systemdesigns.
"Unser Unternehmen - fährt Vincenzo Reda fort - ist in der Lage, sich um jeden technischen Aspekt zu kümmern, der mit dem richtigen Einsatz von LEDs zusammenhängt: von der Elektronik bis zum Wärmemanagement, von der Optik bis zur Mechanik. Das Team von Universal Science kann daher eine Designunterstützung vom ästhetischen Vorschlag bis zur funktionalen Definition des fertigen Produkts garantieren. Zusätzlich zu diesen Aktivitäten entwickeln und vertreiben wir auch Komponenten für LED-Beleuchtung, einschließlich Module, Optiken, thermische Schnittstellen und Stromversorgungssysteme. Das Design und die Produktion von LED-Modulen für verschiedene Anwendungen im Beleuchtungssektor ist unsere Spezialität. Unser Input wird entscheidend für das Endergebnis in Bezug auf Effizienz, Produktlebensdauer und Qualität."
Im Jahr 2018 hat Universal Science eine neue Marke geschaffen: RED - Integration von Beleuchtungstechnologien. Ziel ist es, die Bedürfnisse der Kunden besser zu erfüllen und sich an neue Marktanforderungen anzupassen. RED kennzeichnet sowohl die Produktion innovativer LED-Module als auch die Standard-Beleuchtungslösungen, die wir den Kunden vorschlagen, und wurde mit dem Ziel geschaffen, so erkennbar wie möglich zu sein, insbesondere bei der Generierung von mehr Berührungspunkten mit ausländischen Vertriebsnetzen.
Im Bereich des Designs und der Produktion innovativer Lösungen für LED-Systeme kann sich die Gruppe hinsichtlich Erfahrung, Größe und Vollständigkeit der Dienstleistungen zu den Top-Playern auf nationaler Ebene zählen. Die Tätigkeit bleibt jedoch nicht auf Italien beschränkt; aus Berufung ist der Kontakt mit dem Rest der Welt ein wesentlicher Bestandteil des Geschäfts.
"Dank der historisch gewachsenen Partnerschaften mit weltweit anerkannten Unternehmen - so Vincenzo Reda weiter - haben wir direkten und kontinuierlichen Zugang zu Neuigkeiten und technischen Updates, die es uns ermöglichen, unseren Kunden ein tiefgreifendes Wissen über die Entwicklung des Marktes zu garantieren".
Die Bedeutung der Qualitätskontrolle
Innerhalb der Produktionslinie von Universal Science wird das LED-Modul am Ende der Linie zu 100 % durch visuelle und funktionale Tests geprüft. Die Kontrolle der Qualität und der chromatischen Übereinstimmung der LEDs erfolgt mit äußerster Präzision am Eingang der Produktionslinie durch die Rückverfolgbarkeit des Materials: Eingangskontrolle und Katalogisierung der Komponenten am Eingang des Produktionsbereichs, Etikettierung und Verwaltung durch automatische Schränke. Dadurch ist es möglich, Fehler auf ein physiologisches Maß zu begrenzen, vor allem aber vollständig zu vermeiden und somit ein Produkt zu erhalten, das in jeder Hinsicht den mit dem Kunden festgelegten Spezifikationen entspricht.
Ein wichtiges Inspektionswerkzeug ist die Röntgenstation. Da wir über Techniker mit langjähriger Erfahrung auf dem Gebiet der Elektronikfertigung verfügen, reicht es aus, in der Vorphase der Produktionseinrichtung eine Musterprüfung durchzuführen, um einen wiederholbaren und homogenen Prozess zu haben.
Zusammen mit den Temperaturprofilierungssystemen werden qualitativ hochwertige Lötstellen mit einer begrenzten Anzahl von Lunkern erzielt. Neben der normalen elektronischen Laborausstattung (Oszilloskop, Multimeter, Wattmeter usw.) ist ein grundlegendes Instrument für das Unternehmen das Spektrometer, das die Messung des Emissionsspektrums der LED, speziell von farbigen LEDs, sowie der Farbtemperatur und der chromatischen Abstufungen bei weißen LEDs ermöglicht. Der andere wichtige Parameter, den ein Spektrometer liefert, ist die Menge des emittierten Lichts (Lumen).
All dies ermöglicht zusammen mit der Spannungs- und Strommessung die korrekte Kalibrierung der Lumen- und Wattleistung des LED-Moduls, also der Daten, die dem Endkunden zur Verfügung gestellt werden, damit er die richtigen Überlegungen über die Leuchte anstellen kann, in der er die LED-Technologie platzieren will.
Mit diesen Informationen und mit Hilfe eines Photogoniometers, einem Instrument, das im Bereich der LED-Beleuchtung verwendet wird, um das unter verschiedenen Winkeln abgestrahlte Licht zu messen, kann der Kunde die korrekte Auslegung seiner Beleuchtungskörper vornehmen. All diese Informationen werden dann von den Lichtplanern, die für die Lichtplanung der Räume, in denen die Leuchten eingesetzt werden, verantwortlich sind, verwendet, um deren Anzahl und Position zu definieren.
Neue Anwendungen und neue Möglichkeiten (UV-LED)
"Unsere Arbeit war und ist eine Operation der kontinuierlichen Anpassung und Konsolidierung der Struktur - präzisiert Vincenzo Reda - der Erforschung neuer Anwendungen und neuer Einsatzbereiche. In diesem Zusammenhang steigen wir zunehmend in den Bereich der UV-Beleuchtung ein.UV-Beleuchtung”.
Die ersten Arbeiten zur UV-Beleuchtung bei Universal Science liegen mehr als vier Jahre zurück. Für Spezialmaschinen wurden verschiedene Module mit 275 nm LEDs(UVC) entwickelt, für andere Anwendungen wurden 340 nm LEDs(UVB) und wieder andere UVA bei 365 bis 430 nm eingesetzt, mit Wattagen von 100 W bis 2500 W. Systeme, die UV-LED-Module verwenden, müssen natürlich mit spezifischen Sicherheitssystemen ausgestattet sein, die sich je nach Anwendung und Wellenlänge unterscheiden können.
Die Strategie des Unternehmens besteht darin, sich hauptsächlich auf OEM-Kunden zu konzentrieren und daher gemeinsam mit ihnen Lösungen zu entwickeln und zu implementieren.
Da wir keine fertigen Produkte unter der Marke Universal Science herstellen, werden Zertifizierungen, Effizienzvalidierungstests und damit verbundene Anwendungsprotokolle an den endgültigen Beleuchtungssystemen durchgeführt und liegen daher in der Verantwortung des Kunden.
Die Notlage und Dringlichkeit aufgrund desCOVID-19-Ausbruchs hat zu einem beispiellosen Anstieg der Nachfrage geführt, insbesondere nach dem UVC-LED-Anwendungen speziell für die Schnelldesinfektion im Gesundheitswesen, Sterilisation von Räumen und Flächen.
"In diesem Zusammenhang sind wir mehr und mehr davon überzeugt, dass das Vertrauen auf Fachleute der Schlüssel für eine korrekte Herangehensweise an einen äußerst heiklen Sektor wie diesen ist - schließt Vincenzo Reda - im UV-Bereich ist der Teil eines Projekts, für den wir am meisten verantwortlich sind, natürlich die Entwicklung des LED-Moduls nach den Kriterien der maximalen Effizienz, Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit für die spezifische Anwendung, die Auswahl geeigneter Materialien, Komponenten und Lösungen".
Sie suchen nach hocheffizienten LED-Technologie-Lösungen für alle Arten von Anwendungen?
