Jak navrhnout odolná mechanická spojení v LED lampách – Technický průvodce

🧰 ÚVOD

Je to jen šroub? Pak čtěte dál.

Mechanický spoj je něco, co každý „zná“ – dokud není nutné jej navrhnout tak, aby fungoval 5 let bez vůle, bez koroze a bez poruchy.

Tato příručka se netýká jen lamp. Je o umění kombinovat materiály – tak, aby:

• teplo mělo proudit,
• proud neztratil kontakt,
• šrouby se neuvolnily vibracemi,
• nýty držely lépe než svar,
• a po demontáži po 2 letech všechno vypadalo jako v den montáže.

Místo zobecňování typu „zašroubujte to pevně“ zde najdete:

• ✅ normy, momenty, materiály,
• ✅ reálné případy: co funguje, co selhává,
• ✅ tepelné, korozní, mechanické,
• ✅ znalosti, kterým rozumí inženýr – ale učit se je může i vášnivý řemeslník.

Tato příručka vám pomůže:

• vybrat správný šroub, pouzdro, nýt, lepidlo,
• navrhněte držák LED diod tak, aby nefungoval jako topné těleso,
• pochopit, proč se něco zlomilo,
• a vyhnout se chybám, které jsou neodpustitelné v prostředích, jako je growbox, průmysl, venkovní prostředí.

🔩 MODUL 1: Proč se mechanicky připojovat – a co očekáváme?

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Lampa, hliníkový profil, deska plošných spojů, chladič, držák, kryt – všechny tyto věci musí držet pohromadě.

Ale co znamená „držet“?

• nerozpadají se pod vlivem sil,
• neuvolňují se vibracemi,
• nezkazit chlazení,
• nepropouštějte vodu (pokud má IP),
• a po roce neodpadávat v důsledku oxidace nebo tepelného namáhání.

Mechanické spojení není „jen šroubování“. Je to fyzika kontaktu, tlaku, tření, pružnosti materiálu a odolnosti vůči času.

🔍 ČÁST 1: Tři základní funkce spojení

1. Funkce návrhu

   Spojení je určeno k přenosu sil:

   • statické: hmotnost lampy, tlak
   • dynamické: vibrace, trhnutí, změny teploty

   Pokud selže, konstrukce se zhroutí.

2. Funkční funkce

   Spojení slouží k zachování geometrie:

   • LED dioda musí být přitlačena k radiátoru
   • Reflektor musí být na ose
   • sklo musí zachovat těsnost
3. Pomocná funkce

   Připojení může také:

   • vést teplo (např. šroubovat skrz desku plošných spojů k chladiči)
   • vést elektřinu (uzemnit skrz pouzdro)
   • izolovat (podle vzdálenosti)
   • kompenzovat roztažnost (pomocí elastických podložek)

📏 ČÁST 2: Síly působící na spojení

Mechanické spojení je vystaveno mnoha silám. Kterákoli z nich ho může poškodit, pokud je špatně navržena:

🔧 ČÁST 3: Co znamená „dobré spojení“?

• nese předpokládané zatížení,
• samovolně se neuvolňuje,
• zachovává tepelné a geometrické parametry,
• je opakovatelný (lze jej odšroubovat, opravit a znovu složit),
• Nedegraduje se v průběhu času v důsledku koroze, oxidace nebo únavy materiálu.

💡 Dobré spojení tedy není jen to, které drží dnes - ale takové, které přežije sezónu, dopravu, horko, vlhkost a zákazníka s imbusovým klíčem.

🧠 ČÁST 4: Musí být každý kloub pevně zapojen?

Ne. Existují spojení:

• dočasné – k dispozici pro servis (kryt, stínidlo)
• trvalé – jako jsou nýty, lepidla, svary
• elastické – které záměrně poskytují určitou vůli, např. plastové podložky, gumové nárazníky

Je důležité znát účel hovoru.
Někdy „to prostě musíte odšroubovat“.
Někdy by se to „nemělo rozpadnout ani po úderu kladivem“.

📚 ZDROJE:

• Manuál NASA pro návrh spojovacích prvků
• ISO 898-1: Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen
• „Navrhování šroubových spojů“ – Bickford
• Bosch Rexroth – Montážní pokyny pro hliníkové konstrukce

✅ ZÁVĚRY:

• Spojení je víc než jen šroub – je to konstrukční a funkční prvek
• Musí odolávat fyzikálním silám, času a prostředí.
• Servisní připojení navrhujete jinak než trvalé připojení.
• Proto dobrý projekt nezačíná otázkou „kam dát šroub?“, ale otázkou:
  „K čemu má tenhle šroub vlastně sloužit?“

🔩 MODUL 2: Šroub – ne jen „něco k šroubování“

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Šroub vypadá nenápadně.

Je to však nejčastěji používaný stavební prvek na světě, který:

• spojuje prvky třením a napětím,
• přenáší smykové, ohybové a tahové síly,
• může vést elektřinu, teplo nebo… problém.

A typ šroubu, který si vyberete, jak ho zašroubujete, do čeho ho zašroubujete a s jakým utahovacím momentem – určuje, zda bude konstrukce:

• solidní,
• trvale opakovatelné,
• nebo... rozpadne se to po 3 měsících?

🧰 ČÁST 1: Typy šroubů – aneb ne každý M4 je stejný

💡 „M4“ je jen průměr vnějšího závitu (4 mm). A všechno ostatní – délka, třída, závit, materiál – hraje obrovský rozdíl.

📏 ČÁST 2: Třída síly – co znamená „8,8“, „10,9“, „A2-70“?

Toto je míra pevnosti v tahu (a dalších).
Například šroub 8,8 je:

• pevnost v tahu: 800 MPa
• mez kluzu: 640 MPa (80 % × 800)

💡 U LED lampy, např. A2-70, je to obvykle zlatá střední cesta: nerezaví, pevně drží, nestojí jmění.

🧪 ČÁST 3: Kroutící moment – ​​Svatý grál šroubů

Příliš lehké → volné
Příliš utažené → šroub se natahuje, závit se stříhá

Proto má každá třída šroubů doporučený utahovací moment.
Např. šroub M4, třída 8.8 → ~2,5–3 Nm

• 📌 Nástroj: momentový klíč – jediná věc, která zajišťuje opakovatelnost
• 📌 Nikdy: „podle pocitu“ nebo „nekreslete to o trochu déle“
• 📌 Vždy: suchý nebo mazaný? → koeficient tření a skutečná změna tlaku

🧷 ČÁST 4: Na tom, co šroubujete – také záleží

• V hliníku: snadné přetahování → použijte závitové vložky, použijte omezený utahovací moment
• V oceli: skvělé, ale pozor na převaření
• Z plastu: nutně samořezné nebo s vložkami

💡 V hliníkovém radiátoru, např. M3, alespoň 5 mm hluboko = bezpečné spojení
Ale: pokud dáte M4 příliš hluboko,… vytvoříte tepelný most (nebo objímka praskne)

📐 ČÁST 5: Šroub ≠ hřebík → musí držet zatlačením

Většina sil ve šroubu není „tahová“, ale spíše tření v závitech a pod hlavou.

• podložka plní svůj účel – protože rozkládá tlak
• Točivý moment musí být správný – příliš velký = trhnutí, příliš malý = vůle
• předvídatelnost > síla – méně, ale jistě lépe

📚 ZDROJE:

• ISO 898-1: Mechanické vlastnosti spojovacích prvků vyrobených z uhlíkové oceli a legované oceli
• Bosch – Základy návrhu šroubových spojů
• NASA – Příručka pro závitové spoje
• Nord-Lock – Bezpečnostní šrouby a teorie předpětí

✅ ZÁVĚRY:

• Šroub není „něco k zašroubování“ – je to řízený systém přenosu síly
• Každý prvek se počítá: závit, délka, utahovací moment, materiál
• V hliníku – jemně, v oceli – opatrně, v plastu – přes vložku
• Správně zvolený a utažený šroub znamená žádnou vůli, žádné problémy po mnoho let.

🥨 MODUL 3: Podložky, matice, pojistné matice

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Šroub je jen polovina úspěchu.
Aby dobře „sedělo“, potřebuje:

• podpěry (podložka),
• ovládání (matice),
• a bezpečnostní prvky (pojistná matice, lepidlo, západka, pružina…).

Protože největším problémem mechanických spojení je, že se nerozbijí.
Toto je uvolnění, které přichází s časem – a pak končí kouřem, uvolněnou LED diodou, nedostatkem tepelného kontaktu nebo vodou ve výbojce.

📏 ČÁST 1: Vložky – co to je a k čemu slouží?

Podložka je prvek, který:

• rozkládá tlak hlavy šroubu nebo matice,
• chrání materiál před poškrábáním,
• stabilizuje spojení proti tepelné roztažnosti.

💡 U LED diod je standardem plochá podložka + hliníkový chladič.

Pružinový materiál se nepoužívá tam, kde je důležitá tepelná stabilita (protože tlak se mění v závislosti na teplotě).

🔩 ČÁST 2: Krytky – víc než jen „něco k našroubování“

Druhy ořechů ovlivňují:

• odolnost spojení vůči vibracím,
• snadná instalace/servis,
• mechanická a tepelná pevnost.

💡 Nylonová matice se opotřebuje – po několika použitích už nedrží.
Nepoužívejte v prostředí s teplotou >100 °C – nylon měkne.

🔁 ČÁST 3: Pojistné matice – Kdy a jak

Pojistná matice je druhá matice, která:

• po utažení nitě se "zadře",
• eliminuje pracovní vůli,
• stabilizuje první matici pružným napětím mezi nimi.

📌 Pravidlo:

• nejdříve utáhnete hlavní matici,
• poté utáhněte pojistnou matici opačnou stranou (nižší utahovací moment).

💡 Ve vibračních spojeních (např. lampa zavěšená na rámu v hale) – toto je zlatý standard.

🧷 ČÁST 4: Ochrana proti zpětnému rázu

Někdy podložka a matice nestačí. Tehdy:

💡 Pro lampy a kutily – nejběžnější volbou je Loctite 243 (střední demontáž, není třeba odmašťovat závit).

📚 ZDROJE:

• Würth – Příručka upevňovací techniky
• Nord-Lock – Průvodce upevňováním šroubů
• NASA – Manuál pro návrh závitových spojovacích prvků
• DIN 125, 934, 985 – Normy pro šroubové spoje

✅ ZÁVĚRY:

• Podložky a matice nejsou příslušenstvím - jsou to kritické prvky spojovacího systému
• Špatný výběr → vůle, netěsnosti, špatné chlazení
• Dobře vyrobená pojistná matice nebo Loctite = 5 let klidu
• Je lepší dát „příliš mnoho drobností“ než příliš málo – protože ty dělají rozdíl mezi tím, „co drží“ a „co se zlomí“.

🧱 MODUL 4: Propojení prostřednictvím vzdálenosti

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Ne každá část lampy se má dotýkat.
Někdy chcete:

• tepelně oddělte komponenty (např. chladič a driver),
• elektricky (např. uzemnění od fáze),
• mechanicky (aby deska plošných spojů neležela na holém hliníku),
• ale… stejně to musíš dát všechno dohromady.

Řešení? Pouzdra, separátory, distanční vložky.

Jedná se o malé, levné součástky, které umožňují propojení na dálku – a jsou klíčové všude tam, kde konstrukce není plochá jako deska.

🔩 ČÁST 1: Distanční pouzdra – typy a funkce

Rukáv je:

• kus trubky s otvorem pro šroub
• může být se závitem (vnitřní) nebo hladký
• nejčastěji s:
  • plasty (ABS, nylon – izolace),
  • hliník (lehký, vodivý),
  • mosaz nebo ocel (pevná, drahá)

💡 V LED lampě: distanční vložky mezi COB deskou a pouzdrem = tepelná a mechanická izolace.

📐 ČÁST 2: Tepelné a elektrické distanční podložky

Vzdálenost není jen vzdálenost.
I toto:

• tepelná bariéra – např. když chcete izolovat horkou diodu od plastu
• elektrický izolant – např. mezi chladičem a regulátorem

Příklad:
Nylonový obal + tepelná podložka pro DPS s napájecím zdrojem
→ účinek: fyzicky drží, ale nevede teplo ani elektřinu

🧪 ČÁST 3: Kdy to selže?

• Příliš krátká vzdálenost = ohýbání desek plošných spojů → praskliny v pájce
• Příliš tenký rukáv = při utahování ho zmačkáte → hra
• Špatně vybraný materiál = vedete teplo tam, kam nechcete
• Žádný obal = „mechanicky připájená“ lampa, tj. tragédie

💡 Vždy počítejte:
výška objímky = vzdálenost mezi povrchy,
+ tloušťka podložek, těsnění, termofólií

🔧 ČÁST 4: Jak vybrat rukáv?

📦 ČÁST 5: Praktické aplikace (nejen u lamp)

• DPS + pouzdro → podložky + šrouby M3
• Chladič + LED deska → izolační podložka + hliníkový obal
• Vnější plášť → pryžové/silikonové separátory (vibrace!)
• Pohyblivé prvky → mosazná pouzdra (odolnost proti oděru)

📚 ZDROJE:

• Würth Elektronik – Průvodce designem rozpěrek a oddělovačů
• BOSSARD – Příručka pro mechanické upevnění
• IPC-2221 – Norma pro návrh desek plošných spojů
• Laird – Principy tepelné a mechanické izolace

✅ ZÁVĚRY:

• Spojování pomocí distanční podložky není o „prodloužení šroubu“, ale spíše o promyšlené podepření konstrukce
• Pouzdro = držení + izolace + vyrovnání napětí
• Nesprávně zvolená vzdálenost je:
  • prasklý plech,
  • špatně rozložené teplo,
  • uvolněná lampa po několika měsících

🔨 MODUL 5: Nýty – levné, odolné a lepší, než si myslíte

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Nýt je jakýsi „jednostranný šroubovák“ – zasunete ho, utáhnete, ale nejde ho odšroubovat.

Nepotřebujete závit, nepotřebujete přístup z obou stran, nepotřebujete ovládat točivý moment.
A přesto:

• drží se stabilně,
• neuvolňuje se,
• snáší vibrace a vlhkost,
• a nainstalujete ho za 5 sekund nýtovačkou za 25 PLN.

Nýty odvedou veškerou strukturální práci ve vaší lampě – a velmi dobře.

🔩 ČÁST 1: Co je to vlastně nýt?

Nýt se skládá z:

• objímky – vlastní spojovací část (vnitřní „trubka“),
• kolík – který „roztáhne“ pouzdro a zaklíní ho v materiálu.

Po utažení:

• špendlík se zlomí,
• rukáv je oteklý,
• a máte neoddělitelné spojení dvou prvků.

📐 ČÁST 2: Druhy nýtů – ne každý je dělá stejně

💡 V lampách nejčastěji používáme:

• standardní hliníkové/ocelové slepé nýty,
• Nýtovací matice M3/M4, pokud potřebujete závit bez druhé strany.

🔧 ČÁST 3: Co je potřeba k nýtování?

• Ruční nýtovač – stačí ~30 PLN
• Otvor – dobře vybraný (např. nýt 4 mm → otvor 4,1 mm)
• Přístup z jedné strany - druhá strana nemusí být bezbariérová ani estetická

💡 U prototypů lamp lze nýtovat i bez nýtovačky – pomocí kladiva a vhodného trnu (ale pak ztrácíte opakovatelnost a estetiku).

💪 ČÁST 4: Pevnost nýtů

💡 Nýty jsou odolné vůči vibracím – neuvolňují se jako šrouby. Není třeba je kontrolovat po letech – jedná se o trvalé spojení.

⚠️ ČÁST 5: Kdy nepoužívat nýty?

• Když potřebujete servis - nýt neodšroubujete, musíte ho vyvrtat.
• Pokud je materiál velmi křehký (např. 2mm plexisklo) - může se při roztažení zlomit
• Pokud je vyžadována elektrická vodivost – nýt ne vždy dobře „zachytí“ kontakt (nutno přidat měděnou podložku nebo pájku)

🛠️ ČÁST 6: Nýt vs. šroub – srovnání

📚 ZDROJE:

• Gesipa – Manuál nýtovací technologie
• Böllhoff – FASTEKS: Průvodce nýtovacími maticemi
• DIN 7337 – Norma pro slepé nýty
• NASA – Manuál pro konstrukční upevnění

✅ ZÁVĚRY:

• Nýt není provizorní řešení – je to plnohodnotná metoda spojování konstrukcí, včetně těch profesionálních.
• Funguje to tam, kde nemáte přístup z druhé strany, chcete to rychlé, levné a silné
• Vaše lampa s nýty? Dobrá. To znamená, že je dobře promyšlená a optimalizovaná.
• A pokud chcete závit? → nýtová matice – krásná kombinace nýtu a šroubu

🧪 MODUL 6: Technické lepení

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Lepidlo není „záchrana, pokud nemáte šroub“. V profesionálním vybavení:

• lepidlo vede teplo,
• lepicí těsnění,
• lepidlo vytváří spoj, který je trvale odolný vůči vibracím, vlhkosti a oxidaci,
• a lepidlo je často jedinou možností, když nemůžete udělat závit, vyvinout tlak nebo nechat vůli.

Ale aby to fungovalo, musí to být dobře vybrané.

📦 ČÁST 1: Druhy technických lepidel – co se s čím hodí?

💡 Epoxid je „chemická svářečka“.
Loctite 243 → střední pevnost spoje, odnímatelný.
Loctite 638 → strukturální, nelze jej odstranit bez násilí.

🧪 ČÁST 2: Jak lepidlo přenáší sílu?

• pro smyk – lepší (velká plocha = vysoká síla),
• při natažení – horší (může se odlupovat jako páska),
• pro ohýbání – závisí na tloušťce vrstvy a tvrdosti lepidla.

📌 Pravidlo: čím tenčí a rovnoměrnější vrstva, tím silnější spojení.

🔧 ČÁST 3: Příprava povrchu – klíč k úspěchu

1. Odmašťovač – isopropanol, aceton
2. Matný (pokud je to nutné) – papír o zrnitosti 600–800
3. Vyčistěte od prachu
4. Upravte mezeru – ideálně 0,05–0,15 mm

💡 Nikdy nelepte „na mastnotu“ nebo s ponechanou ochrannou fólií.

🌡️ ČÁST 4: Vazba a teplota a vodivost

• Epoxid s přídavkem stříbra nebo keramiky → vede teplo (např. arktický oxid hlinitý)
• Elektricky vodivá lepidla – pro stínění, uzemnění (s přídavkem grafitu/stříbra)
• Většina lepidel izoluje elektřinu a teplo - takže pokud je bezdůvodně dáte pod COB, LED se uvaří.

📏 ČÁST 5: Kdy je lepší lepit místo šroubovat?

• Máte tenký materiál, který šroub zlomí
• Chcete spojit hliník s plastem - žádná vůle, žádný závit
• Chcete vést teplo celým povrchem (nejen šroubem)
• Vyrábíte lampu, která se nedá rozebrat – např. lité pouzdro

⚠️ ČÁST 6: Kdy NELEPIT?

• Pokud to někdy budete potřebovat rozebrat (pokud nemáte Dremel a trpělivost)
• Jak zkombinovat dva různé materiály, které fungují tvrdě (hliník + ocel)
• Když se povrch zahřeje nad 120–150 °C (většina lepidel se uvolní)

📚 ZDROJE:

• Loctite – Příručka pro návrh lepených sestav
• 3M – Průvodce výběrem konstrukčního lepidla
• Henkel – Bílá kniha o anaerobních zajišťovačích závitů
• Arctic – Technické specifikace termálního lepidla

✅ ZÁVĚRY:

• Lepení je plnohodnotná metoda spojení – nikoli „plán B“
• Správně vybraná, připravená a aplikovaná – může být odolnější než šroub
• Lepidlo může:
  • vést teplo,
  • utěsnit,
  • izolovat,
  • a udělejte to všechno… bez jediného šroubku

🌡️ MODUL 7: Přenos tepla spoji

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Někdy máte:

• dobrý radiátor,
• tlustý kus hliníku,
• velký chladič s žebry jako ježek,

...a LED se stále zahřívá.

Proč? Protože nejde jen o to, co máte. Jde o to, jak se to propojuje se zbytkem – jestli má teplo cestu od diody → přes podložku → šroub → pouzdro → vzduch.

Tento modul se zabývá mechanickým připojením, které je součástí chladicího systému.

📐 ČÁST 1: Tepelná dráha – jakými vrstvami musí procházet?

1. Jádro diody (přechod)
2. PCB (např. MCPCB nebo COB)
3. Mezivrstva (lepidlo, lepidlo, vzduch...)
4. Chladič/skříň
5. Okolní vzduch

📌 A nejhorší na tom všem? Spojení mezi vrstvami. Každá vzduchová mezera = drastické zvýšení tepelného odporu.

🔧 ČÁST 2: Šroub jako vodič tepla

Šroub vede teplo – pokud je kovový (ocel, hliník, mosaz), ale velmi bodově. Průřez je pouze 3–5 mm².

• nestačí,
• ale může to pomoci – pokud se to dobře zatlačí,
• v některých provedeních je to chladicí prvek.

🧪 ČÁST 3: Lepidlo a teplovodivá pasta – rozdíl je obrovský

📌 Pokud máte mezi deskou plošných spojů a chladičem vzduch = teplo se "odráží" a vrací se k diodě. Pasta zlepšuje přenos.

📏 ČÁST 4: Kontaktní síla a vedení

• Příliš volně zkroucené → tenká vrstva pasty nepřilne → horké místo
• Příliš těsné → deformace desky plošných spojů, riziko poškození

💡 Doporučené utahovací momenty (dle výrobců LED): M3: 0,4–0,6 Nm, M4: 0,8–1,2 Nm

⚠️ ČÁST 5: Chyby v návrhu tepelných spojů

• Žádná pasta → aktivní místa
• Špatná (izolační) pasta → LED dioda se vaří
• Příliš dlouhý šroub → slabý tlak
• Plastová distanční podložka → tepelný izolant
• Příliš silné termální lepidlo → funguje jako izolační podložka

🧪 ČÁST 6: Jak otestovat kvalitu chlazení připojením?

• Prst po 10 minutách práce - pokud chladič hoří a LED svítí → funguje to
• Pyrometr / termokamera - detekujete nerovnosti
• Srovnávací test: lampa s pastou vs. bez pasty → rozdíl v teplotě LED = 10–20 °C
• Záznam teploty NTC – např. v ovladači nebo na desce

📚 ZDROJE:

• Cree – Aplikační poznámka k teplotnímu managementu
• Arctic – bílá kniha o tepelné pastě
• ISO 8302 – Normy pro měření tepelné vodivosti
• TI – Ztráta energie mechanickými rozhraními

✅ ZÁVĚRY:

• Dobrá pasta + dobrý tlak > samotný šroub
• Čím tenčí mezivrstva, tím lépe – ale musí být rovnoměrná
• Šroub může vést teplo, ale nenahrazuje správný kontakt.
• Žádná pasta = horká dioda, kratší životnost, slabší světelný tok
• Mechanické připojení = součást tepelného systému – vždy

🧷 ČÁST 3: Maziva, pasty a ochranné nátěry

💡 Měděná pasta + šroub A2 = doživotní spojení, které můžete odšroubovat i po 5 letech.

🌡️ ČÁST 4: Tepelná roztažnost – a proč je to problém

• hliník se roztahuje 2× více než ocel,
• plasty se mohou smršťovat / bobtnat vlivem UV záření,
• To vše vede k uvolnění, prasklinám a střihu závitu

📌 Zabezpečení:

• flexibilní podložky,
• plastové distanční podložky (ale odolné vůči UV záření),
• flexibilní lepidla místo tvrdých epoxidů

🚨 ČÁST 5: Chyby, které ničí vaše kontakty

• Šroub z nerezové oceli + hliníkový profil + vlhkost = galvanická koroze
• Šroub A2 → zašroubován „nasucho“ → po roce se zasekl nadobro
• Ocelová nýtová matice → v hliníkovém profilu → voda → celá věc praskne
• Vodivé lepidlo + vysoká vlhkost = zkratová cesta

🛠️ ČÁST 6: Tipy od profesionálů z workshopu

• Nikdy nepoužívejte dva různé kovy bez mezivrstvy (např. PA podložka, silikon, Cu pasta)
• Je lepší aplikovat Loctite příliš často než příliš zřídka.
• Vyzkoušejte po 3 měsících – nejen hned po instalaci
• Jakékoli připojení, které „nemá přístup“, musí být navždy zabezpečeno.

📚 ZDROJE:

• ISO 9227 – Zkoušení odolnosti proti korozi v solné mlze
• Böllhoff – Manuál pro korozi spojovacích prvků
• Loctite – Referenční příručka pro zajištění závitů a ochranu proti zadření
• NACE – Průvodce prevencí koroze v terénu

✅ ZÁVĚRY:

• Zapojení po roce je testem projektu, nikoli okamžikem montáže
• Vlhkost, hnojiva, teplota = smrtící trojice pro špatně upevněné šrouby
• Ocel A2 + pasta + podložka = standard pro každou LED lampu „na dlouhou dobu“
• A jakýkoli šroub, který nelze po roce odšroubovat, už není spojení – je to problém.

🔍 MODUL 9: Jak otestovat kvalitu hovoru

🧠 ÚVOD – Selský rozum:
Můžete mít superšroub, úžasný chladič, lepidlo NASA a nýty vyztužené uhlíkovými vlákny. Ale dokud to nezkontrolujete, nevíte, jestli je spojení správné:

• mechanicky drží (zda po prvním nárazu nespadne),
• vede teplo (zda se LED dioda přehřeje),
• časem se neuvolňuje,
• a vydrží to 5 let, ne 5 dní?

Toto je modul o testování. Manuální, nástrojový a praktický. Žádné laboratorní cvičení – ale s výsledky.

🛠️ ČÁST 1: Mechanický test – Obstojí?

• 🔧 Momentový klíč:
  • Zkontrolujete, zda spojení odolá utahovacímu momentu
  • Zkoušíte, zda se časem neuvolnilo
  📌 Pokud byl šroub utažen na 0,5 Nm a po měsíci se povolí na 0,2 - máte problém
• 🧪 Ruční zkouška smykem:
  • Zkuste pohnout zkroucenými prvky vůči sobě navzájem
  • Pokud „cvaknou“, jsou uvolněné – něco je v nepořádku
  💡 Obzvláště důležité pro objímky a distanční vložky - vůle = namáhání během ohřevu
• 🔩 Zkušební roztočení:
  • Odšroubujte po 2–3 týdnech
  • Posouzení odporu:
  příliš lehké = uvolnění
  příliš tvrdé = koroze / zadření

🌡️ ČÁST 2: Tepelný test – vede to dobře teplo?

• 📏 Laserový teploměr / pyrometr:
  • Měření teploty: LED, chladič, kryt
  • Rozdíl >10 °C = něco blokuje tok tepla
• 🔬 Termokamera:
  • Zobrazuje aktivní zóny, tj. místa s vysokým tepelným odporem
  • Kontroluje, zda chlazení funguje rovnoměrně
• 🧪 Jednoduchý test prstem (udělej si sám):
  • Po 15 minutách provozu lampy se dotkněte: chladiče, pouzdra, šroubu
  • Pokud je chladič horký a LED dioda funguje – v pořádku
  • Pokud je LED dioda horká a chladič studený → je problém s tepelným kontaktem

📐 ČÁST 3: Zkouška vibrací a vlivů prostředí

• 📳 Vibrace (manuální):
  • Udeř kladivem (ne silou Chucka Norrise)
  • Zatřepejte předmětem
  • Pozorujte: uvolnění, blikání LED diody
• 🌧️ Test vlhkosti (doma):
  • „Komora“ vyrobená z krabice a vlhké houbičky
  • 48hodinový test → kontrola stavu kovu a spojů
  • Koroze? Vůle? = Špatný návrh

🔌 ČÁST 4: Elektrický test (pro vodivé spoje)

• • Multimetr → režim měření kontinuity nebo odporu
• • Zkontrolujte spojení mezi šroubem a deskou/chladičem/uzemněním
• 📌 Odpor > 1 Ω = něco se nedotýká
• 📌 Žádný kontakt = žádná vodivost = žádné chlazení

📚 ZDROJE:

• IPC-TM-650 – Manuál zkušebních metod pro montáž elektroniky
• Cree – Tepelné měření a testování pro LED aplikace
• Würth – Průvodce ověřováním montáže
• Fluke – Příručka technik tepelných testů

✅ ZÁVĚRY:

• Před uzavřením případu proveďte test
• Otestujte před předáním klientovi
• Před poskytnutím „10leté záruky“ si vše otestujte
• Protože jeden špatně slisovaný tepelný spoj = LED dioda o 20 °C teplejší = o 50 % kratší životnost

🧪 MODUL 10: Příklady z reálného života

🧠 ÚVOD – Selský rozum:
Můžeme se bavit o teoriích, momentech, pastách, třídách A2-70 a vibračních zkouškách.
Ale nic nemluví hlasitěji než:

• fotka rozbité lampy,
• šroub, který nelze vyšroubovat,
• nýt, který propadl špatně zvoleným otvorem,
• Spoj je správně sešroubovaný – a po 5 letech stále vypadá, jako by byl z výroby.

Tento modul je jádrem věci – jde o solidní analýzu příkladů, které nás něčemu naučily.

✅ PŘÍPAD 1: 200W LED lampa – nýtovaná na hliníku

• Použití: pěstební lampa s pasivním chlazením
• Spojení: hliníkový profil + chladič + hliníkový nýt 4 mm
• Navíc: hliníkové objímky jako distanční vložky, teplovodivá pasta Arctic Alumina
• Účinek po 3 letech:
  - žádná vůle
  - žádná koroze
  – diody si udržují ~78 °C
  - nýty drží pevněji než plášť
• 📌 Proč to funguje? Výběr materiálu, správná montáž, opora rukávu.

❌ PŘÍPAD 2: 120W LED svítidlo – šroub M4 v plastu

• Připojení: COB PCB přišroubované k ABS bez distančních podložek, bez pasty
• Po 2 měsících:
  - deformovaný plast
  - vyrobeno nití
  - přehřátí
  - vůle pro provoz ventilátoru
• 📌 Chyba: chybějící pouzdra, žádný tepelný kontakt, mechanická únava materiálu.

✅ PŘÍPAD 3: LED Driver + Ocelové pouzdro + Loctite 243

• Připojení: M3 A2 + Loctite 243, šroub zašroubovaný do mosazné vložky
• Po roce:
  - žádná koroze
  - čistý závit
  -šroub stále drží utahovací moment
• 📌 Proč to funguje? Materiál + chemická ochrana + žádný stres.

❌ PŘÍPAD 4: Venkovní LED svítidlo – připojení Cu–Al bez izolace

• Připojení: měď + hliník + ocel šroub 8,8 bez pasty
• Po 4 měsících:
  - šroub poškozený galvanickou korozí
  - snadné
  -LED se přehřívá
• 📌 Chyba: chybí izolace mezi kovy + vlhkost = elektrochemický článek.

✅ PŘÍPAD 5: Závitový nýt (nýtovací matice) + hliníkový profil - bez šroubu

• Použití: LED panel s vyměnitelným stínidlem
• Po 2 letech:
  - nýtovací matice drží
  - nulové uvolnění
  - snadná obsluha
• 📌 Proč to funguje? Správná montáž nýtové matice, šroub z nerezové oceli, servisní projekt.

📚 ZDROJE:

• Servisní dokumentace našich vlastních návrhů
• Případové studie ANSI/ISO – Příklady selhání v terénu při návrhu spojovacích prvků
• Cree & Osram – Whitepapery o spolehlivosti aplikací
• Fórum: EEVBlog, Vše o obvodech – sekce pro rozebrání

✅ ZÁVĚRY:

• Spojení je posloupnost rozhodnutí: materiál, typ, moment, prostředí, použití
• Malé rozdíly časem znamenají velký rozdíl
• Skutečné testy = méně stížností
• Dobré spojení je takové, na které... zapomenete.

🏁 KONEC

Spojení, které se nepohybuje, není náhoda. Je to záměr.

Po přečtení této příručky již víte, že:

• Šroub není „hlava a závit“ – je to systém přenosu síly,
• Podložka není dekorace – je to bariéra, izolant, stabilizátor,
• nýt není polovičaté opatření – je to odolný a předvídatelný jednostranný spoj,
• Lepidlo drží lépe než šroub – pokud ho používáte moudře,
• a každé spojení je bojem proti: času, vodě, vůli a teplotě.

LED lampa, která je i po letech stále nepoškozená, není štěstí.
Toto je efekt:

• promyšlené materiály,
• ty správné okamžiky,
• správný tlak,
• a dobrou znalost toho, co šroub, nýt, pouzdro nebo pasta vlastně dělá.

Pokud vaše kontakty vypadají „přehnaně“ – skvělé.
Protože právě tyto odlišují stavebnici pro kutily od konstrukce, za kterou se nemusíte stydět před strojním inženýrem.