一种无阶梯性导热易散热的LED灯的制作方法

本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种无阶梯性导热易散热的LED灯。

背景技术：

LED热源的寿命与其使用过程中热源腔内的温度有密切关系。经验表明，温度每降低10℃，LED热源的寿命可以延长两倍，因此LED的散热是LED设计过程中十分重要的环节。铝是LED灯具中基座的典型材料，但铝的热导率值为237W/m·K，热传导能力不足，散热效率慢。铜是一种导热性优良的材料，其热导率为401W/m·K，显著优于铝的热导率237W/m·K。铜铝复合是常见的LED灯具散热的方式，现有的铜铝复合多是通过压接的方式实现。一种典型的压接工艺是将铜材(铜板或铜管)与铝基座接触放置，然后通过施加压力将铜材和铝灯座压接在一起。但这种方式存在以下一些缺点：(1)对铜、铝材料表面的平整度要求较高，加工成本增高；(2)压接区域会产生应力；同时，在实际使用中，压接区域两侧存在温差，铜的温度较高，铝的温度较低。在应力和温差的共同作用下，压接区域会产生间隙，间隙区域会渗入空气——空气的存在会产生隔热的作用，造成导热功能降低，从而使灯具迅速失效；(3)LED热源与铝基板间存在温差，即LED热源温度最高、铜材的温度次之、铝基板的温度最低，LED热源到灯具边缘温度呈阶梯状分布，导致散热非即时，热传导不够迅速，散热效果不够理想。

专利CN 203202985U中提出了一种在铜和铝的界面间填充低熔点金属的复合方式以实现散热，但这种方式工艺复杂，合格率低，成本高昂，且使用过程中容易产生气泡，对散热过程造成不利影响。

此外，传统的LED灯具中LED热源与铜散热件之间多通过导热硅脂进行粘接，这种方式存在两个缺点：(1)导热硅脂时间长容易固化(2)导热硅脂的热导率值仅有401W/m·K，热传导很差，散热很慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种无阶梯性导热易散热的LED灯，且工艺简单，成本低廉，合格率高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种无阶梯性导热易散热的LED灯，包括铝灯座、散热件和LED热源，所述铝灯座和所述散热件为一体化结构，铝灯座与散热件通过加压连续压铸成型的方式实现一体化成型，所述LED热源与所述散热件紧密接触。

其中，所述散热件的材料是铜。

其中，所述散热件的形状是管状、板状或半圆柱状。

其中，所述一体化结构是通过一体化成型获得的。

其中，所述一体化成型的具体步骤如下：

步骤S1、将铜材预置于模具中，对模具进行预热，注入铝液；

步骤S2、对模具进行降温，加压连续铸造成型。

其中，所述LED热源与所述散热件紧密接触的方式为焊接。

其中，所述铝灯座还具有散热翼。

进一步地，所述散热翼与所述铝灯座连接为一体。

进一步地，所述散热翼是蝶形。

进一步地，所述散热翼上设有散热孔。

本发明具有以下技术特点：

(1)散热件与铝灯座为一体化结构，且二者是通过连续压铸成型的方式实现一体化成型，两材料界面处晶界实现融合，避免了实际使用过程中散热件与铝灯座的结合部产生间隙和气泡，散热效果优良，可靠性强，避免了使用过程中的快速失效，灯具寿命大大增长。

(2)散热件与铝灯座为一体化结构，在运输过程中能有效抗震，可靠性高，且使用灵活，不受重力影响；

(3)一体化成型采用加压铸造的方式，工艺简单，可重复性强，合格率高；且成本大幅降低；

(4)本发明无阶梯性导热易散热的LED灯使用时温度从LED灯中心区域向边缘区域呈现连续分布；使用过程中，散热过程具有即时性，热传导好，散热效果显著优于传统LED灯具。

附图说明

图1是本发明无阶梯性导热易散热的LED灯的结构示意图；

图2是本发明实施例1中无阶梯性导热易散热的LED灯的解剖结构示意图；

图3是本发明无阶梯性导热易散热的的LED灯与传统LED灯在使用时的温度分布示意图，其中图(a)是传统LED灯在使用时的温度分布示意图，图(b)是本发明无阶梯性导热易散热的的LED灯在使用时的温度分布示意图。

其中，各附图标记含义如下：1——铝灯座，11——散热翼，111——散热孔，2——散热件，3——LED热源，4——密封件，5——灯罩，6——面板，7——固定孔，8——导热硅脂。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行进一步地描述。

图1是本发明一种无阶梯性导热易散热的LED灯的结构示意图。如图1所示，本发明提供一种无阶梯性导热易散热的LED灯，包括铝灯座1、散热件2和LED热源3，灯座1和所述散热件2为一体化结构，LED热源3与散热件2紧密接触。

以下是本发明的具体实施例。

实施例1

实施例1展示了本发明一种无阶梯性导热易散热的LED灯的一种典型应用。图2为实施例1的无阶梯性导热易散热的LED灯的示意图。

如附图2所示，本实施例的一种无阶梯性导热易散热的LED灯包括铝灯座1、散热件2和LED热源3，铝灯座1和散热件2为一体化结构，LED热源3与所述散热件2紧密接触，即LED热源3安装在散热件2上。实际应用中，可预先在散热件2的表面设置安装位用于LED热源的安装。一种常用的LED热源是COB灯珠。

本实施例中，散热件2的材料是金属铜。铜的热导率为401W/m·K，显著优于铝的热导率237W/m·K。加入铜散热件，可以实现有效散热的目的。实际应用中，散热件的材料也可相应选用其他一些热导率优良的材料。

本实施例中，散热件2的形状是半圆柱状。在实际应用中，也可选用管状或板状的散热件。

本实施例中，包括铝灯座1和散热件2的一体化结构是通过一体化成型获得的。一体化成型的具体步骤如下：

步骤S1、将铜材预置于模具中，对模具进行预热，注入铝液；

步骤S2、对模具进行降温，加压连续铸造成型。

本实施例中，铝灯座1还具有散热翼11，散热翼11与铝灯座1连接为一体，也是通过铸造成型的方式制备。本实施例中的散热翼11是蝶形，散热翼11上还设有多个散热孔111，更加有利于快速散热。

本实施例的无阶梯性导热易散热的LED灯还包括密封件4，灯罩5，面板6，固定孔7。其中，灯罩5具有防护和增透的功能，可对LED热源3提供保护并增强LED热源3发出的光的透过率；面板6用于将灯罩5与铝灯座1联结；密封件4用于LED灯各连接处的密封，有利于增强对LED灯的防护，提高寿命；固定孔7用于LED灯与灯杆之间的固定相连。

图3是本发明无阶梯性导热易散热的的LED灯与传统LED灯在使用时的温度分布示意图，其中图(a)是传统LED灯在使用时的温度分布示意图，图(b)是本发明无阶梯性导热易散热的的LED灯在使用时的温度分布示意图。传统的LED灯其中LED热源1和散热件2之间采用导热硅脂8连接，而本发明无阶梯性导热易散热的LED灯则是通过焊接，更具体地说是稀土焊接的方式将二者相连——焊接的方式更有助于提升散热效果。传统LED灯散热件2与铝灯座1之间采用压接的方式相连，压接区无法实现无缝结合，引起空气渗透造成隔热，导热效果差；而本发明无阶梯性导热易散热的的LED灯散热件2与铝灯座1之间无缝连接，导热极其迅速。从图3可以看出，当使用时，传统LED灯从LED热源区向铝灯座区温度呈现阶梯式分布，LED热源的温度达到60℃时，散热件的温度为50℃，而铝灯座的温度只有40℃，热传导慢，散热较差；而本发明无阶梯性导热易散热的的LED灯在使用时从LED热源区向铝灯座区温度呈现连续分布，LED热源为50℃时，铝灯座的温度就可以达到40℃，由LED热源向铝灯座温度缓慢降低，无明显台阶，热传导迅速即时，散热较好。

本发明中，散热件与铝灯座为一体化结构，且二者是通过压铸成型的方式实现一体化成型，两材料界面处晶界实现融合，避免了实际使用过程中散热件与铝灯座的结合部产生间隙和气泡，散热效果优良，可靠性强，避免了使用过程中的快速失效，灯具寿命大大增长。此外，散热件与铝灯座为一体化结构，在运输过程中能有效抗震，可靠性高，且使用灵活，不受重力影响。本发明的工艺简单，可重复性强，合格率高，且成本大幅降低。

本发明无阶梯性导热易散热的LED灯在使用时温度从LED灯中心区域向边缘区域呈现连续分布；使用过程中，散热过程具有即时性，热传导好，散热效果显著优于传统LED灯具。

以上实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。