本发明涉及散热
技术领域：
，特别是一种散热材料、散热结构、控制器及电动工具。
背景技术：
：散热壳体主要采用高速压铸(简称压铸)工艺生产，散热齿和壁的尺寸较厚，一般对于高度超过40mm以上的散热齿，其齿顶厚均在1.6mm以上，因为造成其重量较大。散热壳体的材料常用的材料有日标adc12、国标yl102或欧标alsi10mg等，这些材料所含的硅元素虽然提高了铝的流动性，但铝的流动性也会降低散热效果，他们之中导热系数高的有121w/(m.k)，较低的只有92w/(m.k)，因此，现有的散热壳体总体而言散热性能偏差，需要尺寸更大的散热齿才能满足散热要求，然而这会导致散热壳体体积加大，占用空间，且提高了制作成本。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种导热系数高，液态流动性好的散热材料、散热结构、控制器及电动工具。本发明的技术方案是：本发明之一种散热材料，所述散热材料中各个组分的质量百分比为：铝合金70%~95%，纯铝5%~30%，其中铝合金中所含硅的质量百分比为6%~15%。散热材料中各个组分的质量百分比是经过试验人员进行多次的组分配比试验得到的，这样的比例能够使散热材料既保证了较佳的液态流动性，又具有较高的导热系数，与现有散热外壳相比，在体积相同的条件下，本发明的散热效果较现有技术显著；在散热效果相同的条件下，本发明散热外壳的体积较现有技术的小；并且原材料少，大大降低加工成本和材料成本，且纯铝比铝合金价格便宜。因为铝合金的导热系数平均在100w/(m.k)左右，而纯铝的导热系数为237w/(m.k)，本发明通过将具有高导热系数的纯铝与具有较佳液态流动性的铝合金组合，解决了散热性能差的问题。本发明之所以将铝合金中硅的质量百分比设置为6%~15%，是为了保证铝的流动性和散热性；若硅的质量百分比小于6%，则不能保证较佳的液态流动性，若硅的质量百分比大于15%，会让纯铝的流动性过大，而破坏散热效果。本发明之所以将纯铝的质量百分比设置为5%~30%，也是为了保证铝的流动性和散热性；若纯铝的质量百分比小于5%，当硅含量较高时，则会破坏散热效果，当硅含量较低时，会影响液态流动性；若纯铝的质量百分比大于30%，则会使得液态流动性较差。优选地，所述铝合金中所含硅的质量百分比为8%~12%。优选地，所述散热壳体材料中各个组分的质量百分比为：铝合金75%~90%，纯铝10%~25%。优选地，所述亚共晶硅铝合金或共晶硅铝合金，如adc12铝合金、zl101铝合金、yl102铝合金、a383铝合金等，当然，本发明的铝合金并不限于上述的铝合金，只要硅含量在本发明范围之内，起散热作用的铝合金都落在本发明的保护范围内。本发明之一种散热结构，由前述任一项所述的散热材料通过压铸工艺压铸成型。采用压铸工艺具有生产效率高，工序简单，铸件公差等级较高，表面粗糙度好，机械强度大，可以省去大量的机械加工工序和设备，节约原材料等优点。本发明的散热结构可以用于各散热领域，如设于控制器外壳上，对大功率元器件进行散热，又或者设于控制器的周边，对大功率元器件进行散热；又或者用作led散热器，如设于led底座上等。本发明之一种控制器，包括控制板和收纳该控制板的控制器外壳，在控制器外壳的底面设有由前述所述散热材料制成的散热结构。使用前述散热材料制成的控制器，既能减小控制器壳体的体积和生产成本，又提高了散热效果。进一步，在控制器外壳的底面设有由散热材料制成的如前述所述的散热结构。进一步，所述散热结构包括若干个凸起，凸起全面或部分覆盖于控制器外壳的底部；或者散热结构包括凸出于控制器外壳底部的筋部，筋部全面或部分覆盖于控制器外壳的底部，筋部上设有凸起；或者散热结构包括凸出于控制器外壳底部的筋部；或者所述散热结构为上述三种结构中的任意组合。进一步，所述控制器外壳的至少一个侧面也设有所述散热结构。进一步，所述控制器外壳采用如前述任一项所述的散热材料制成。本发明之一种电动工具，包括作为驱动源的电机以及用于控制电机动作的根据前述任一项所述的控制器。将前述的控制器安装于电动工具上，由于控制器壳体的体积比现有控制器的体积小，能够使电动工具的内腔空间得到合理利用，并且进一步减小电动工具的体积。本发明的电动工具主要是指电镐、电锯、电钻等。本发明的有益效果：本发明的散热材料中各个组分的质量百分比是经过试验人员进行多次的组分配比试验得到的，这样的比例能够使散热材料既保证了较佳的液态流动性，又具有较高的导热系数，与现有散热外壳相比，在体积相同的条件下，本发明的散热效果较现有技术显著；在散热效果相同的条件下，本发明散热外壳的体积较现有技术的小；并且原材料少，大大降低加工成本和材料成本，且纯铝比铝合金价格便宜。本发明的控制器，通过将控制器外壳及其底部采用上述散热材料制成，既能减小控制器壳体的体积和生产成本，又能提高对大功率元器件的散热效果。本发明的电动工具，通过安装上述的控制器，能够进一步减小电动工具的体积，提高轻量化，便携性好。附图说明图1是本发明实施例6散热结构的第一种方案的结构示意图；图2是本发明实施例6散热结构的第二种方案的结构示意图。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。实施例1一种散热材料，散热材料中各个组分的质量百分比为：铝合金80%，纯铝20%。铝合金为adc12铝合金，该铝合金中各个组分的质量百分比为：硅12%，铜2.5%，镁0.2%，锌1.0%，铁1.2%，锰0.5%，镍0.4%，锡0.3%，钙200ppm，铅0.1%，镉0.005%，其余为铝和不可避免的微量杂质。实施例2一种散热材料，散热材料中各个组分的质量百分比为：铝合金85%，纯铝15%。铝合金为yl102铝合金，该铝合金中各个组分的质量百分比为：硅10%，铜0.6%，锰0.5%，镁0.05%，铁1.1%，锌0.3%，其余为铝和不可避免的微量杂质。实施例3一种散热材料，散热材料中各个组分的质量百分比为：铝合金75%，纯铝25%。铝合金为a383铝合金，该铝合金中各个组分的质量百分比为：硅11.5%，铜2%，锰0.4%，镁0.1%，铁1.2%，镍0.3%，锌2%，锡0.1%，其余为铝和不可避免的微量杂质。实施例4一种散热材料，散热材料中各个组分的质量百分比为：铝合金90%，纯铝10%。铝合金为zl101铝合金，该铝合金中各个组分的质量百分比为：硅6.5%，镁0.35%，铁0.5%，铜0.1%，锰0.3%，锌0.2%，铍0.05%，钛+稀土0.2%，其余为铝和不可避免的微量杂质。实施例5一种散热结构，是由实施例1~实施例4中的任意一种铝合金和纯铝混合后通过压铸工艺压铸成型，由于压铸工艺是现有技术，此处不再具体赘述。本实施例压铸成型的散热结构可根据不同的待散热对象作成不同的结构。例如用作led散热座，散热座上间隔排列散热片；又如用作控制器的元器件散热，在控制器的周边或控制器外壳上设置散热结构，如散热片或散热齿等。实施例6一种控制器，包括控制板2和收纳该控制板2的控制器外壳1，在控制器外壳1的底面设有散热结构3，控制器外壳1和散热结构3均由实施例1~实施例4中的任意一个通过压铸工艺制成。本实施例的散热结构3有四种方案，第一种方案是：散热结构3包括凸出于控制器外壳底部的筋部，筋部全面或部分覆盖于控制器外壳的底部，筋部上设有凸起。具体而言，如图1所示：本实施例的散热结构3采用筋部31加凸起32的设计，在与现有技术散热结构的面积相同的条件下，一方面加强了控制器外壳的结构，另一方面，增强了热量传递的横截面积，如侧面积，大大提高散热效果。如果在控制器外壳平坦的底面上只设计凸部，在同一散热结构的面积下，明显结构强度低，散热效果差，因为筋部为凸出结构，控制板上的大功率元器件产生的热量既可以从筋部的侧壁散出，同时又从凸起的各个面上散出。筋部31全面或部分覆盖于控制器外壳1的底部是指：控制器外壳1的底部可以整体设置筋部，也可以在设置一部分筋部，如仅在与控制板上的大功率元器件相对应的位置处设置筋部，又或者在控制器外壳底部的中间位置设置筋部，还或者在控制器外壳底部左右侧某一位置处相对称的设置筋部等。本实施例对此不作具体限定。筋部31的厚度为0.5~2mm，之所以选择这一厚度范围，是因为：如果筋部的厚度过大，一方面容易在筋部的中间产生缩孔，并使其根部产生应力过分集中，容易引起开裂，失去增强的意义，另一方面，不会增加控制器的整体体积；若筋部的厚度过小，则散热和加强结构的效果均不明显。本实施例优选筋部的厚度为1mm。凸起32的高度为2~7mm，之所以选择这一高度范围，是因为：如果凸起的高度过大，则不易出模；如果凸起的高度过小，则散热效果差。本实施例优选凸起的高度为3~4mm。本实施例中，凸起的形状为圆台形。此外，本实施例还优选在这些凸起32之间还穿插有h型凸起32’，以提高结构的强度。本实施例优选在控制器外壳1底部设有格子状的筋部31，格子状的筋部31包括交叉连接的横筋311和纵筋312，横筋311和纵筋312交叉所形成的格子形状为长方形结构。当然，格子形状也可以是其它形状，如腰孔型、梯形、菱形等。格子状的筋部部分覆盖于控制器外壳的底部，具体设置于与控制板上的大功率元器件相对应的位置处。横筋311和纵筋312垂直交叉，如设置9条横筋与4条纵筋，9条横筋之间等间距排列且互相平行，4条纵筋之间等间距排列且互相平行，9条横筋之间的间距为2~4mm，优选为4mm；4条纵筋之间的间距为5~10mm，优选为8mm。凸起32间隔排列，排列间距为4~10mm，若间距小于4mm，则热量不易从相邻凸起的间隙中散出，使得热量容易在间隙之间积累，丧失散热效果；若间距大于10mm，则散热效果较差。本实施例凸起32的排列间距优选为4mm。此外，本实施例优选在控制器外壳1底部的中间设置两条间隔且平行排列的条状筋部31’，起到加强结构的作用，条状筋部31’上设有也设有凸起32，进一步增加散热性。本实施例散热部结构的第二种方案是：如图2所示：控制器外壳1的底面直接连接若干个凸起32，没有前述的筋部。其中，凸起32全面覆盖于控制器外壳1的底部，凸体32的排列间距、凸起32的形状可以与第一种方案相同。优选地，这些凸起32之间还穿插有h型凸起32’，且在控制器外壳1底部的中间设置三条间隔且平行排列的条状筋部31’，起到加强结构的作用，条状筋部31’上设有也设有凸起32。这种结构比第一种方案易于加工，但结构强度和散热效果比第一种方案较差。本实施例散热部结构的第三种方案是：控制器外壳的底面直接连接筋部，没有前述的凸起。其中，筋部的结构可以与第一种方案相同。这种结构比第一种方案易于加工，但散热效果比第一种方案和第二种方案均较差。本实施例散热部结构的第四种方案为上述三种方案中的任意组合。例如：当筋部部分覆盖于控制器外壳的底部时，未被覆盖的控制器外壳底部上设有凸起。也就是说，控制器外壳的底部既设有筋部加凸起的组合结构，还设有仅有凸起的结构，且仅有凸起的这一部分中，该凸起的高度等于筋部加凸起的高度总和。这种结构具有如下优点：筋部结合凸起的加工本身较复杂，会大大提高生产成本，本实施例通过将筋部加凸起的组合结构仅设置在与控制板上的大功率元器件相对应的位置处，而其他位置处仅设置凸起，能够大大节省成本，省时省力，且散热效果比前三种方案更好。针对由实施例1~实施例4中的材料通过压铸工艺制成的控制器壳体，对其进行散热性能测试，本实施例优选对第四种方案制备得到的控制器的散热结构进行散热性能测试，其中，凸起的高度为4mm，筋部的厚度为1mm，凸起的排列间距为5mm，控制器外壳的底部长度为8.5mm，宽度为6.8mm，筋部加凸起的结构设置于与控制板上的大功率元器件相对应的位置处，其余位置仅设置凸起。具体测试结果见表1，具体测试方法为：（1）力学性能：采用室温拉伸实验法(gb/t228.1)，设备为拉伸试验机，测试结果见表1。（2）导热性能：采用闪光导热分析仪lfa447nanoflash仪器测试热扩散系数。遵照的标准为astme1461；采用功率补偿型差示扫描量热dsc8000测试比热容。导热系数＝热扩散系数*比热容*密度；测试结果见表1。实施例1234抗拉强度mpa162.5159.2186.5171.3断后延展率%8.58.78.38.9导热系数w/(m.k)162.6159.8165.4195.3由表1中的测试数据可以看出，通过本发明的四个实施例的散热材料所制得的控制器壳体，具有较佳的力学性能和导热性能，其性能能够满足散热壳体的性能要求，极大的减小散热壳体的体积，提高其散热效率，并且具有较佳的抗拉强度。实施例7在实施例6的基础之上，控制器外壳的其中两个侧面也设有散热结构，散热结构优选为散热片或散热筋，如在控制器外壳上直接加工出多个间隔排列的散热片；又如在控制器外壳上设置如实施例6所述的筋部。实施例8将实施例6或实施例7的控制器应用于电动工具领域。具体而言，电动工具主要是指电镐、电钻、电锯等，控制器用于控制电动工具上的电机动作。控制器的形状可以是圆形、椭圆形、方形、或腰孔形状等结构，本实施例的电动工具优选电镐。以上所述仅为本发明的优选实施例，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。当前第1页12