用于制作led路灯散热片的型材加工技术的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制作LED路灯散热片的型材加工技术。属于型材的生产工艺领域。
【背景技术】
[0002]LED作为路灯具有发光效率高、灯具反射损失低、节省能源、安全性高、安装维护简便、寿命长等特点，采用LED路灯除了在单灯成本及最初安装的造价比高压钠灯高外，在铺设成本、耗电成本及寿命方面均大大优于高压钠灯。但由于LED路灯的亮度要求高、发热量大，并且户外使用环境比较苛刻，散热是LED路灯需要重点解决的问题之一，如果散热不好会直接导致LED快速老化，稳定性降低。
[0003]为解决LED路灯的散热问题，通常需要在灯体上设置散热片来散发热量。但目前用于加工散热片的铝型材由于工艺原因，使得其材质密集度较小，在加工过程中易产生气泡或断裂面，从而使热量集中在某个封闭的环境中(比如说气泡)，致使热量无法有效的传导到外界，严重影响LED路灯的散热效果和使用寿命。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于提供一种用于制作LED路灯散热片的型材加工工艺。该工艺生产出的铝型材在用于LED路灯散热片的加工过程中不会产生气泡或断裂面，能使LED路灯产生的热量迅速、有效的传导到外界，从而保证LED路灯的稳定运行和使用寿命O
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的:用于制作LED路灯散热片的型材加工技术。它采用AA6063铝合金为原料，经挤压拉伸一体成型，包括如下步骤:1.原料准备:将AA6063铝合金棒加热至480?520°C，保温2?4小时，将模具加热至480?510°C，保温2?4小时；2.挤压:将AA6063铝合金棒和模具装入挤压机进行挤压，出来的型材淬火进行T5处理，使型材快速冷却到200°C以下，然后放入冷床，冷却至50?70°C，检查毛毡条；3.拉伸:将得到的型材进行拉伸、张力矫直，控制拉伸变形量，使拉直不变形，不起桔皮，4.定尺:根据要求进行定尺锯切，按图纸检测尺寸；5.时效处理:将尺寸检验合格的型材放入时效炉中进行人工时效，时效温度180°C?250°C，保温时间I?2小时，出时效炉后空气冷却，以消除挤压后的机械力，增加型材的表面硬度，使其硬度大于等于8HW。
[0006]上述的用于制作LED路灯散热片的型材加工技术，在步骤I中，模具最好先经过经过氮化、抛光处理后再进行加热。
[0007]前述的用于制作LED路灯散热片的型材加工技术，在步骤3中，铝型材进行拉伸后还需要经过CNC加工处理，以保证型材内表面的光滑度满足灯具散热的需求。
[0008]前述的用于制作LED路灯散热片的型材加工技术，型材的底面最好再采用多道拉丝处理或用统床磨平，使底面的平整度达到0.03mm?0.1mm。
[0009]与现有技术相比，本发明选用6063的铝材，通过挤压拉伸的特殊工艺，加大了型材的材质密集度，在加工过程中不会产生气泡或断裂面，使散热的传导得到最大限度的提升，不会因气泡或断裂面的形成，使热量集中在某个封闭的环境中(比如说气泡)，致使热量无法有效的传导到外界。使用该工艺，不仅速度上能够满足量产的需求，而且从制作的可靠性上也能够有效的保证；另一方面，本发明将拉伸后的铝型材经过CNC加工处理，使其光滑度系数在0.1左右，保证了内表面的光滑度，很好的满足了灯具散热的需求；要想根本上提高散热片吸热底的吸热能力，就必须提高其底面平整度，平整度是通过表面最大落差高度来衡量的，散热片的吸热底越平整热阻越小，越有利于热量吸收。本发明通过对型材的底面采用多道拉丝处理或用铣床磨平，使底面的平整度可达到0.03mm?0.1mm，在LED铝基板和散热片的结合度方面能够得到有效的控制，避免因散热接触不好而使铝基板的受热不均，引起爆板现象。
[0010]本发明中选用的AA6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，广泛应用于门窗型材和幕墙行业中。其化学成份在GB/T5237-93标准中为0.2-0.6%的硅、0.45-0.9%的镁，铁的最高限量为0.35%，其余杂质元素(Cu、Mn、Zr、Cr 等)均小于 0.1%。
[0011]目前，用于制作LED路灯散热片的材料基本为金属材料，这主要出于三方面的考虑:①金属材料的导热性能好抓相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；②金属材料易于加工，延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；③金属材料易获取，虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉。依此确定了散热片所用材料类型，具体种类的确定同样需以此为标准。下表为散热片惯用材料与常见金属材料的热传导系数。
[0012]上表中热传导系数的单位为W / mK,即截面积为I平方米的柱体沿轴向I米距离的温差为I开尔文(1K一rc)时的热传导功率。热传导系数自然是越高越好，但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格。热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作高性能散热片。铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在散热片中使用较少。铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，为此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工型材。
【具体实施方式】
[0013]实施例。采用AA6063铝合金为原料，包括如下步骤:
a、原料准备:采购铝锭后，在熔铸车间把原料分割便于熔炼及合金均匀化，然后验证块度、化学成分，按冶炼牌号6063配料，确定各组分比例后称重、熔炼、浇注、锯切，得到AA6063铝合金棒；将AA6063铝合金棒加热至480?520°C，保温2?4小时；模具经过氮化、抛光处理后加热至480?510°C，保温2?4小时。氮化处理可大幅提高模具的硬度，模具经氮化处理其表面硬度可达到70度左右，硬度高带来的效果就是抛光效果更好.也更容易脱模；b、挤压:将AA6063铝合金棒和模具装入1800T挤压机进行挤压，出来的型材淬火进行T5处理，使型材快速冷却到200°C以下，然后放入冷床，冷却至50?70°C，检查毛毡条防擦伤；C、拉伸:将得到的型材进行拉伸、张力矫直，控制拉伸变形量，使拉直不变形，不起桔皮；d、定尺:根据要求进行定尺锯切，按图纸检测尺寸；e、时效处理:将尺寸检验合格的型材放入时效炉中进行人工时效，时效温度180°C?250°C，保温时间I?2小时，型材出时效炉后空气冷却，以消除挤压后的机械力，增加型材的表面硬度，使其硬度用韦氏硬度计测量大于等于8HW，符合国家标准GB5237-2004规定6063铝型材的硬度，出炉后即得成品。
[0014]为保证型材内表面和底面的光滑度满足灯具散热的需求，铝型材进行拉伸后还需要经过CNC (计算机数字化控制)加工处理。型材的底面采用多道拉丝处理或用铣床磨平，使底面的平整度达到0.03mm?0.1mm。
【主权项】
1.一种用于制作LED路灯散热片的型材加工技术，其特征在于，它采用AA6063铝合金为原料，包括如下步骤:(I)原料准备:将AA6063铝合金棒加热至480?520°C，保温2?4小时，将模具加热至480?510°C，保温2?4小时；(2)挤压:将AA6063铝合金棒和模具装入挤压机进行挤压，出来的型材淬火进行T5处理，使型材快速冷却到200°C以下，然后放入冷床，冷却至50?70°C，检查毛毡条；(3)拉伸:将得到的型材进行拉伸、张力矫直，控制拉伸变形量，使拉直不变形，不起桔皮；(4)定尺:根据要求进行定尺锯切，按图纸检测尺寸；(5)时效处理:将尺寸检验合格的型材放入时效炉中进行人工时效，时效温度180°C?250°C，保温时间I?2小时，出时效炉后空气冷却，以消除挤压后的机械力，增加型材的表面硬度，使其硬度大于等于8HW ;型材的底面采用多道拉丝处理或用铣床磨平，使底面的平整度达到0.03mm?0.1mm。
2.根据权利要求1所述的用于制作LED路灯散热片的型材加工技术，其特征在于，步骤(O中，模具在加热前需要经过氮化、抛光处理。
3.根据权利要求1所述的用于制作LED路灯散热片的型材加工技术，其特征在于:步(3)中，铝型材进行拉伸后还需要经过CNC加工处理，以保证型材内表面的光滑度满足灯具散热的需求。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制作LED路灯散热片的型材加工技术，它采用AA6063铝合金为原料，通过挤压、拉伸、人工时效处理等步骤制作而成。采用本发明的工艺制作的型材其材质密集度高，型材在加工散热片的过程中不会产生气泡或断裂面，使散热的传导得到最大限度的提升，不会因气泡或断裂面的形成，使热量集中在某个封闭的环境中，致使热量无法有效的传导到外界。
【IPC分类】F21V29-89, B23P23-00, F21V29-74, F21Y101-02, F21W131-103
【公开号】CN104566305
【申请号】CN201310519112
【发明人】不公告发明人
【申请人】冯益忠
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日