预涂铝板材、铝板材以及车载led照明用散热器的制造方法_4

文档序号:9204060阅读:来源:国知局
需要说明的是,本发明中作为基底处理皮膜的膜厚,例如,利用以往公知的荧光X 射线法,可以比较简便且定量地测定基底处理皮膜成分中所含Cr、Zr或Ti向铝板材20的 附着量(金属Cr、金属Zr或金属Ti换算值)。因此,可以不妨碍生产率地进行预涂铝板材 10的品质管理。需要说明的是,作为基底处理皮膜的附着量,以金属Cr、金属Zr或金属Ti 换算值计优选为10~50mg/m2。附着量若为10mg/m2以上,则可以均匀地被覆铝板材20的 整面,耐蚀性提高。另外,若为50mg/m2以下,则将预涂铝板材10成形时,基底处理的皮膜 自身变得难以发生破裂。
[0122] 另外,不考虑生产率时,还可以在铝板材20的表面进行阳极氧化处理、电解蚀刻 处理等以往公知的处理。若进行这些处理,则在铝板材20的表面形成细微的凹凸,因此树 脂系皮I旲3A的密合性大幅提尚。
[0123] 此外,在不那么要求耐蚀性而想以简易的方法完成时,也可以是对铝板材20的表 面仅进行脱脂处理的方法。作为脱脂的方法,可以采用利用有机系试剂的脱脂、利用表面活 性剂系试剂的脱脂、用碱系试剂的脱脂、利用酸系试剂的脱脂等以往公知的方法。但是,在 有机系试剂、表面活性剂系试剂的情况下,脱脂能力略差,因此,利用碱系试剂、酸系试剂的 脱脂生产率变好。碱系试剂的脱脂能力可以通过使用的碱的主成分、浓度、处理温度进行控 制,但增加脱脂能力时,由于产生大量污物(smut),若不充分进行其后的水洗,反而树脂系 皮膜3A的密合性有时降低。另外,使用在铝板材20中包含大量镁作为添加元素的品种时, 在碱系试剂中,有时镁在表面残留而树脂系皮膜3A的密合性降低。因此,这种情况下,优选 使用或并用酸系试剂。
[0124] <<预涂铝板材的制造方法>>
[0125] 接着,对于预涂铝板材的制造方法的一例,适当参照图1进行说明。
[0126] 关于预涂铝板材10的制造方法,没有特别限制,可以通过利用以往公知的方法在 铝板上涂布包含成为基体树脂的原料的树脂和固化剂的涂料后,通过加热使其发生交联反 应而得到。需要说明的是,烘干涂料时的烘干温度优选设为150~285°C左右。
[0127] 在此,涂料的涂布可以用刷子、辊涂机、帘流涂布机、辊帘式涂布机、静电涂敷机、 刮刀涂布机、模涂机等任一装置进行,特别优选使用涂布量变得均匀、并且操作简便的辊涂 机。用辊涂机涂布时,树脂系皮膜3A的膜厚的控制通过适当调整铝板材20的搬送速度、辊 的旋转方向和旋转速度、辊间的挤按压(辊隙压)等来进行。
[0128] 使用预涂铝板材10制造散热器1时,将预涂铝板材10通过以往公知的方法进行 弯曲加工等成形加工,形成散热器1的形状即可。
[0129] 【实施例】
[0130] 接着,关于本发明,对比满足本发明的必要条件的实施例、和不满足本发明的必要 条件的比较例进行具体说明。
[0131] 本实施例中,制作对热导率和板厚以及结晶组织不同的铝合金板进行弯折加工而 制成的模拟车载LED照明用散热器,实施用于确认放热性能的"连续亮灯试验"。
[0132] 首先,对第1发明的实施例、比较例进行说明。
[0133](试验No. 1 ~14)
[0134] 将表1所示组成的铝合金熔解、铸造而制成铸锭,对该铸锭实施面削后,在480°C 实施均质化热处理。对该均质化的铸锭实施热轧,进一步实施冷轧、退火处理,制成板厚 1.0mm的轧板。如以下说明,在该轧板的表面形成涂膜,作为供试材。具体如下。
[0135] 在此,除了No. 7和8的纤维组织状的铝板材是将中间退火后的冷加工率实施80% 后,在240°C实施4hr的精退火的铝板材,No. 7和8不进行中间退火而在实施冷加工后,在 360°C实施4hr的精退火。
[0136]【表1】
[0137] 热导率230W/m ? K的合金
[0139] 热导率160W/m ? K的合金
[0141] 热导率120W/m ? K的合金
[0143] 首先,购买市售的10W的LED照明单元并拆开,取出压铸制散热器,作为基准用散 热器。接着,模拟该基准用散热器的形状,制作由铝合金板制作的成为实施例和比较例的散 热器。模拟形状时,特别注意的是仅忠实地再现重新组装于LED元件安装部、LED照明单元 时所需的接合部的形状。其理由是,不能装入拆开前的照明单元的形状缺乏实用性。另外, 考虑到生产率,制成可以由一张板制作的形状。
[0144] 成为实施例和比较例的散热器按以下方式制作。首先,将由具有各种板厚、热导率 和结晶组织的铝合金构成的轧板的表面在弱碱脱脂后实施磷酸铬酸盐处理。接着,首先在 单侧的面上,在加热后用棒涂机将成为实施例的表中记载的成分的涂料涂布成目标厚度。 其后,在不促进交联反应的程度的100°c进行60秒钟预干燥。接着,用同一棒涂机在相反面 涂布与最初的面同一成分的涂料。其后,通过将烘干温度设为原材到达温度230°C、以炉中 保持时间60秒钟进行加热,从而制作预涂铝板。然后,该预涂铝板设为尺寸30cmX30cm,将 通过对其进行弯折加工而形成与上述压铸制的散热器大体同等的形状的预涂铝板作为试 验材的散热器使用(试验No. 1~14)。安装LED元件的基板和散热器时,使用M3的螺栓、 螺母进行结合。另外,为了提高接触程度,在LED元件的基板与散热器的接合面涂布市售的 硅脂。
[0145][热导率]
[0146] 铝板材的热导率通过激光闪光法进行测定。
[0147][结晶组织]
[0148] 铝板材的结晶组织(纤维状、等轴)按以下方式判定。
[0149] 在此,等轴组织表示长轴与短轴的纵横比为3倍以内那样的组织。在5%的四氟硼 酸溶液中进行电解蚀刻后,由通过偏振显微镜观察而得到的结晶组织图像进行判定。观察 面为板的表面。
[0150][算术平均粗糙度Ra]
[0151] 表面的算术平均粗糙度(Ra)的测定使用表面粗糙度测定器(小坂研宄所公司制 SurfcorderSE-30D)进行。将探针相对于供试材沿与乳制方向垂直的方向进行扫描,测定 JISB0601中记载的算术平均粗糙度(Ra)从而进行。
[0152][皮膜的膜厚]
[0153] 皮膜的膜厚使用涡电流膜厚计IS0SC0PE(注册商标)进行测定。
[0154][积分辐射率]
[0155] 波长为3~30ym的红外线区域内的积分辐射率的辐射率使用京都电子工业公司 制辐射率系D&SAERD装置在25°C的温度条件下进行测定。需要说明的是,该简易辐射率计 的测定波长区域为3~30ym,因此显示的数值为本发明中定义的积分辐射率。
[0156] 将波长为3~30ym的红外线区域内的积分辐射率在25°C的温度下为0. 80以上 的判定为良好,低于〇. 80的判定为不良。
[0157][放热性:连续亮灯试验]
[0158] 车载LED照明可以假想在世界上多样的环境下的使用,但实际用于照明的只限于 夜间。可以认为在这样的条件中热带地区的夜间要求最严酷的放热性。因此假想这样的环 境,在35°C环境下进行连续亮灯试验。
[0159] 在基准、实施例和比较例的各散热器上,安装10W的LED元件使其发光,测定温度 到达定常状态时的LED元件正下方的散热器温度。此时与基准同等以下的温度的情况判定 为放热性良好(〇),到达比基准更高温的情况判定为放热性不良(X)。
[0160] [外观]
[0161] 加工部的外观通过目测进行判定。外观平滑且良好的作为〇,外观凹凸多而不良 的作为X。
[0162] [轻量化]
[0163] 此次,将成为基准的压铸散热器进行板化时,除了性能,将轻量化目标设为基准 的50%。由此试制的实施例或比较例的散热器的重量为基准的50%以下的情况作为轻量 (〇),超过50%的情况作为不是特别轻量但使用时没有问题(△)。
[0164] 将评价结果示于表2中。需要说明的是,表2中的下划线部表示不具有第1发明 的必要条件或效果。
[0165]【表2】
[0166]
[0167]如表2所示,试验No. 2、3、5、6、9~14满足第1发明的构成,因此得到良好的结果。 另一方面,试验No. 1、4、7、8不满足第1发明的构成,因此成为以下的结果。
[0168] 试验No. 1由于热导率低于下限值,而放热性差。
[0169]试验No. 4由于热导率低于下限值,而放热性差。
[0170]试验No. 7由于结晶组织为等轴,而加工部的外观和表面粗糙度差,放热性也差。
[0171]试验No. 8由于结晶组织为等轴,而在加工部的外观和表面粗糙度方面差。
[0172]接着,对第2发明的实施例、比较例进行说明。很多内容与前述的第1发明的实施 例、比较例的说明是共通的。因此,仅对与第1发明的实施例、比较例不同的部分
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