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常用灯具散热器设计:铝型材、铝合金压铸件

在国内芯片,封装技术尚不成熟的情况下,灯具的系统设计就显得尤为重要,怎样才能使芯片的寿命、出光品质都处于最佳状态,就成了灯具厂商需要考虑的重中之重。


其实影响以上的主要因素就是“热量”,每个芯片都有节点温度,此温度要控制在85°C以内,芯片才能保证最佳的工作状态。


那怎样才能保证热量从芯片、铝基板、导热物质到散热器,热量的传递能顺畅、高效的传送到周围的环境中。


除了每一环节的结构要经过工程师精心的设计之外,每一环节的取材,工艺处理都要经过仔细的斟酌,试验,以达到最佳的工作状态。


为大家着重介绍常用的灯具散热器设计。


目前市面上常用的散热器设计有铝型材和铝合金压铸件。

 


常见的铝型材如下:


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铝型材的特点:

1、抗腐蚀性

铝型材的密度只有2.7g/cm3,约为钢、铜或黄铜的密度(分别为7.83g/ cm3,8.93g/ cm3),的1/3。在大多数环境条件下,包括在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学体系中,铝能显示优良的抗腐蚀性。


2、电导率

铝型材由于它的优良电导率而常被选用。在重量相等的基础上,铝的电导率近于铜的两倍。


3、热导量率

铝合金的热导量率大约是铜的50-60%,这对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具,以及汽车的缸盖与散热器皆为有利。


4、非铁磁性

铝型材是非铁磁性的,这对电气工业和电子工业而言是一重要特性。铝型材是不能自燃的,这对涉及装卸或接触易燃易爆材料的应用来说是重要的。


5、可机加工性

铝型材的可机加工性是优良的。在各种变形铝合金和铸造铝合金中,以及在这些合金产出后具有的各种状态中,机加工特性的变化相当大,这就需要特殊的机床或技术。


6、可成形性

特定的拉伸强度、屈服强度、可延展性和相应的加工硬化率支配着允许变形量的变化。


7、回收性

铝具有极高的回收性,再生铝的特性与原生铝几乎没有区别。


铝型材的这些特质,均为其可作为散热器的重要原因。

 


常见的铝合金压铸件如下:

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铝合金的可压铸性:

一、用于压铸的铝合金较多,每种铝合金的压铸性能不同,合理的压铸铝合金应具有以下条件:


1、熔点低:减少与模具之温度差。

2、流动性好:提高压铸时之充填能力。

3、热膨胀系数小:减少收缩。

4、高温脆性要低:避免高温破裂。

5、和模具之亲合力要低:避免粘模,铁含量不可太高。

6、熔液氧化性小:熔液若是容易氧化的话,将减低流动性。

7、铸造应力小:避免产生变形,影响强度。


二、压铸铝合金中元素的作用:


1、硅(Si):

主要改善压铸铝合金的流动性,在共晶点(12.5%)时,铝合金的流运性最好。铝合金中硅的含量高则流动性能好,但最高为12.5%,同时硅的含量高则缩水小,但硅的含量越高则铝合金越脆,切削更难。


加工铝合金韧性好、易加工、易氧化而压铸铝合金加工性能差、不易氧化的主要原因是硅的作用。


2、铜(Cu):

主要用于增强铝合金的机械强度及抗腐蚀性。铝合金中铜的增加会降低压铸性能,但对坩锅腐蚀性会降低。


3、镁(Mg):

主要用于增加抗拉强度、硬度、耐腐蚀性,可提高阳极氧化皮膜性能,但镁的增加会增大热裂性及降低压铸性能。


4、铁(Fe):

铁最主要的作用是减少粘模,为了易于出模,合金中最好含有0.8-1.0%的铁。但铁的含量过高会产生硬质点,导致加工时刀具的磨损及崩刀。

 


压铸及铝合金的应用及技术标准、铸造特性、及机械性能比较如下:

 


 


铝型材是标准件,我们在设计其作为散热器时,最主要是根据空气热动力学原理。

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而铝合金压铸设计散热器时,除了考虑空气动力学原理外,还应考虑散热面积是否足够。而增大散热面积可通过把散热片做薄做高来实现。另因压铸成型技术,可以整体设计灯具的结构。


灯具整体材质一样,在同一介质中,热量的传递更加高效。灯具的寿命和出光品质也可得到更好的保证。这也是现在铝合金压铸结构散热器流行的技术原因。


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 文\迪达尔照明推荐

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点击次数:  更新时间:2015/11/3 9:45:05  【打印此页】  【关闭