一种led灯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种LED灯，属于照明【技术领域】。所述LED灯，包括灯座、主基座、驱动器、散热器以及LED灯板，所述灯座包括动力座和支撑座，所述主基座与动力座螺纹连接，在动力座内壁上设有卡槽，所述驱动器卡嵌在卡槽中，所述支撑座设有若干卡扣板，所述散热器包括散热架外壳、散热架基座以及若干散热片，散热架外壳与散热架基座连接，散热架基座内壁上设有若干卡扣槽，且每个卡扣板能卡嵌在卡扣槽内，每个卡扣槽上设有若干通槽，所述散热片安装在散热架外壳和散热架基座之间，所述LED灯板安装在散热器上，散热器由镁合金制得，所述驱动器与LED灯板电连接。本发明LED灯小巧，安装效果好，散热器的合理设计提升了散热效果。
【专利说明】-种LED灯
【技术领域】
[0001] 本发明属于照明【技术领域】，涉及一种LED灯。
【背景技术】
[0002] 在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要 问题，在照明领域，被广泛应用的室内或室外照明灯具多为白炽灯灯泡或荧光灯管，但是这 两种产品的电光转换效率都比较低，且发热量大，实用寿命较短。而LED照明技术经过多年 的发展和积累，已经展现出优于白炽灯灯泡或荧光灯管的节能效果。LED作为一种新型的绿 色光源产品，其发光产品的应用吸引着世人的目光，且必然成为未来的发展趋势。
[0003] LED被称为第四代照明光源货绿色光源，具有节能、环保、使用寿命长等特点，可以 广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。LED灯虽然发热量 小，但是长时间使用后产生的热量也会影响电光转换率，且会影响LED灯的使用寿命。目前 市面上的LED灯的体积都较大以此来增强LED灯的散热性能，过大的体积会直接影响LED 灯的安装效果。
[0004] 综上所述，为解决现有LED灯结构上的不足，需要设计一种小巧、散热性能好的 LED灯。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种小巧、散热性能好的 LED灯。
[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种LED灯，包括灯座、主基座、驱动 器、散热器以及LED灯板，所述灯座包括动力座以及与动力座相连接的支撑座，所述主基座 与动力座螺纹连接，在动力座内壁上设有卡槽，所述驱动器卡嵌在卡槽中，所述支撑座设有 若干卡扣板，每个卡扣板轴向弯曲形成卡部，所述散热器包括呈空心圆台状设置的散热架 外壳、呈筒状设置的散热架基座以及若干散热片，所述散热架外壳与散热架基座连接，所述 散热架基座内壁上设有若干与卡扣板--对应的卡扣槽，且每个卡扣板能卡嵌在对应的卡 扣槽内，每个卡扣槽上设有若干与卡部对应的通槽，且每个卡部能卡嵌在通槽内，所述散热 片呈放射状安装在散热架外壳和散热架基座之间，所述LED灯板安装在散热器上，所述驱 动器与LED灯板电连接；所述散热器由镁合金制得，所述镁合金由以下质量百分比的成分 组成：Al :2. 00% -3. 20%、Zn :0? 40% -0? 80%、Mn :0? 50% -0? 80%、Si :0? 02% -0? 08%、 Ca ：0. 02 % -0. 04 %, Sr ：0. 15 % -〇. 5 %, Sn ：0. 50 % -1. 00 %, Sm ：0. 10 % -〇. 80 %, Cu ： 彡0? 006%、Fe :彡0? 003%、Ni :彡0? 001%，杂质元素总含量彡0? 1%，余量为镁。
[0007] 在上述散热器所用的镁合金中，Al作为镁合金中最主要的合金元素，其在Mg中 的固溶度大，而且随着温度的降低其固溶度的变化明显，因此Al不仅可以起到固溶强化作 用，也可以在固溶和时效处理过程中起到沉淀强化的作用，从而使合金具有较好的强度、硬 度和可铸性。同时Al在合金表面能形成氧化铝保护膜，从而提高合金的耐腐蚀性。但是Al 的含量过高，会使合金有形成显微缩松的倾向，因此本发明将Al的含量控制在合适的范围 2. 00%-3.20%。Zn对镁合金的影响仅次于A1，其以固溶态存在于a相中。Zn的加入一 方面可以增加Al在合金中的溶解度，提高Al在合金中的固溶强化效果；另一方面Zn有助 于减少Fe、Ni等有害杂质元素对于合金耐腐蚀性能的影响。同时Zn具有提高合金抗蠕变 性能的作用。当Zn含量超过1 %时，会增大合金的热裂倾向，从而影响合金的性能，因此本 发明将Zn含量控制在0. 40% -0. 80%。Mn在Mg中的固溶度很小，并不会和Mg形成化合 物，其主要是可以和杂质元素Fe形成高熔点化合物而沉淀出来，有效抑制Fe对合金耐腐蚀 性的有害影响，从而提高合金的耐腐蚀性能。同时Mn可以起到细化晶粒,改善合金焊接性 能的作用。在本发明LED灯的散热器所用的镁合金中，也加入少量Si元素，Si虽然不固溶 于Mg中，但是可以和Mg形成Mg 2Si强化相，提高合金的韧性。而且Si能和Al、Zn等元素 形成稳定的娃化物，从而改善合金的抗懦变性能。
[0008] 在上述散热器所用的镁合金中，加入0. 02% -0. 04%的Ca,Ca不仅可以细化组织， 而且可以与Mg形成具有六方MgZn2型结构的Mg2Ca相，进一步提高合金的抗懦变能力，并 且降低成本。同时Ca也能显著提高镁合金在高温下的抗氧化性和耐腐蚀性。Sr的加入一 方面可以起到细化晶粒的作用，并且随着Sr含量的增加，细化效果越明显；另一方面Sr可 以和合金中的Al结合生成Al 4Sr相，减少Mg17Al12相在晶界的析出，从而提高合金的综合力 学性能。同时Sr对于晶界析出的Mg 2Si相有一定的变质作用，减小Mg2Si相对基体的脆化 作用，从而提高合金的综合性能。但是当Sr含量超过0. 8%时，合金晶粒会有粗化的趋势， 并且出现针状的Al4Sr相。Sn以Mg2Sn的形式存在于合金中，其不仅可以改善合金的铸造 性能，还可以细化晶粒以改善组织，并且可以明显提高合金的力学性能如屈服强度、抗拉强 度、延伸率等。但是Sn的含量过高会导致合金延伸率的降低，其塑性也会降低，所以本发明 将Sn的用量控制在0.50% -1.00%。
[0009] 此外，稀土元素在镁合金中不仅有净化熔体、保护熔体、细化晶粒、固溶强化、弥散 强化、时效沉淀强化等作用，而且还可以提高镁合金的力学性能、抗腐蚀性、耐磨损性、抗疲 劳性等。特别的，在本发明中加入少量的Sm,因为Sm与Mg的原子尺寸相近，其在Mg在中的 固溶度比La、Ce、Pr等稀土元素都大，因此可以达到用量少但效果更好的目的。
[0010] 综上所述，本发明LED灯的散热器所用的镁合金，在添加主要元素八1、211111、51等 的基础上，还加入适量的Ca、Sr、Sn以及稀土元素Sm,通过这些成分的合理配伍,得到的镁 合金具有轻巧、导电导热性能好，耐热性能好，且抗拉强度、屈服强度、延伸率、耐腐蚀性等 显著提高，将其应用在散热器上提高了散热器的综合性能，延长了其使用寿命。
[0011] 其中，所述散热器的加工工艺包括如下步骤：
[0012] S1、熔炼：按照上述散热器所用的镁合金的组成成分及其质量百分比配料，在SF 6 和CO2混合气体的保护下，先加入一半的镁锭，待镁锭于720-760°C下完全熔化后加入锌、 锡、锰和剩余的镁锭，直至锌、锡、锰完全熔化后，再加入中间合金得到镁合金液并搅拌均 匀；
[0013] S2、压铸：先将上述熔炼后的镁合金液进行除渣，在温度为670-7KTC时，将镁合 金液压铸到温度为200-300°C的模具型腔中，并在60-75MPa的高压下保压8-15s，成型得散 热器述件；
[0014] S3、热处理：将上述散热器坯件进行固溶处理和时效处理，其中固溶处理温度为 550-565°C，保温6-10小时后立即进行急冷淬火处理；人工时效处理温度为190-2KTC，保 温6-12小时后冷却，再将其进行表面处理得散热器成品。
[0015] 其中步骤Sl中所述SF6和CO2混合气体的体积比为18:75-80。由于镁液在高温 下与空气里的氧、水蒸汽等接触都会发生剧烈的反应甚至是爆炸，因此为了有效防止这些 现象的发生，则需要在保护气氛围下进行熔炼过程。其中，保护气在镁熔体表面生成一层致 密的保护膜，以起到对镁熔体的保护作用。
[0016] 步骤Sl中所述锌为纯锌、锡为纯锡、锰为电解锰；所述中间合金为硅含量为 12-16%的铝硅合金、锶含量为6-10%的铝锶合金、钐含量为15% -20%的镁钐合金、钙含 量为5% -10%的镁钙合金。
[0017] 步骤S2中所述压铸工艺中压射比压为45-60MPa、压射速度为2. 5-4. 5m/s、压射行 程为 200-220mm。
[0018] 步骤S3中所述急冷淬火处理的水温为70-90°C，时间为3-5min。淬火温度过高， 容易造成合金表面发生氧化，淬火温度过低则会发生淬火不完全现象。因此本发明所用散 热器的制备工艺中的急冷淬火过程在70-90°C的水温下进行。
[0019] 步骤S3中所述固溶处理的主要目的是改善合金的塑性和韧性，为后续的时效硬 化处理做好准备。固溶处理的温度和时间必须严格控制，以保证使溶质原子能最大限度的 固溶到固溶体中，同时又不会使合金发生熔化。由于镁合金原子的扩散能力弱，为了获得最 大的过饱和溶度，以保证强化相充分固溶，固溶处理的温度和时间相对要长一些，但是温度 过高反而会使其熔化，所以本发明所用散热器的固溶处理的温度为550-565°C，保温时间为 6-10小时。而所述时效处理是一个相当复杂的时效硬化过程，其实质是溶质原子偏聚形成 硬化区的结果，以消除合金经过淬火过程后的残余应力，以起到强化效果并防止合金发生 变形、开裂等现象。时效处理的温度和时间都应该合理控制，否则合金的强化效果均不理 想，因此为了保证强化效果，本发明所用散热器的时效处理的温度为190-2KTC，保温时间 为6-12小时。其中，固溶和时效处理后的表面处理过程为普通的镁合金表面处理工艺。
[0020] 在上述的一种LED灯中，所述LED灯板上设有若干LED灯珠，所述LED灯还包括 灯壳以及安装在灯壳上的灯盖，所述灯壳安装在散热器外壁上，所述灯盖上设有若干与LED 灯珠一一对应的反射器，所述反射器呈漏斗状设置，且每个反射器均罩设在对应的LED灯 珠上。
[0021] 在上述的一种LED灯中，所述灯盖上设有若干第一导向柱，所述LED灯板上设有若 干与第一导向柱一一对应的第一通孔，所述第一导向柱能卡嵌在第一通孔内。
[0022] 在上述的一种LED灯中，所述支撑座上还设有若干与卡扣板间隔设置的第二导向 柱，所述散热架基座上设有与第二导向柱一一对应的第二通孔，所述LED灯板上设有与第 二导向柱一一对应的第三通孔，所述第二导向柱依次贯穿第二通孔和第三通孔。
[0023] 在上述的一种LED灯中，所述散热架基底中部设有第四通孔，所述LED灯板中部设 有与第四通孔同轴设置的第五通孔。
[0024] 与现有技术相比，本发明的驱动器卡嵌在动力座内壁的卡槽中，使LED灯小巧，增 强了其安装效果；散热器和反射器的合理设计，提升了散热效果。而且本发明选用镁合金来 制得散热器，由于镁合金具有质轻、韧性高、强度高，且导电导热性能好、耐腐蚀性能好、散 热性能好等特点，制得的散热器具有更好的强度和散热性能，将其应用到LED灯上，延长了 LED灯的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本发明一较佳实施例的爆炸图。
[0026] 图2是本发明一较佳实施例中灯座的结构示意图。
[0027] 图3是本发明一较佳实施例中灯座另一视角的结构示意图。
[0028] 图4是本发明一较佳实施例中散热器的结构示意图。
[0029] 图5是本发明一较佳实施例中散热器另一视角的结构示意图。
[0030] 图6是本发明一较佳实施例中LED灯板的结构示意图。
[0031] 图7是本发明一较佳实施例的剖视图。
[0032] 图中，10、灯座；11、动力座；111、卡槽；12、支撑座；121、卡扣板；1212、卡部；122、 第二导向柱；20、主基座；30、驱动器；40、散热器；41、散热架外壳；42、散热架基座；421、卡 扣槽；4211、通槽；422、第二通孔；423、第四通孔；43、散热片；50、LED灯板；51、LED灯珠； 52、第一通孔；53、第三通孔；54、第五通孔；60、灯壳；70、灯盖；71、反射器；72、第一导向 柱。
【具体实施方式】
[0033] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。
[0034] 如图1至图7所示，本LED灯包括包括灯座10、主基座20、驱动器30、散热器40以 及LED灯板50,灯座10包括动力座11以及与动力座11相连接的支撑座12,主基座20与 动力座11螺纹连接，在动力座11内壁上设有卡槽111，驱动器30卡嵌在卡槽111中，支撑 座12设有若干卡扣板121，每个卡扣板121轴向弯曲形成卡部1212,所述散热器40包括呈 空心圆台状设置的散热架外壳41、呈筒状设置的散热架基座42以及若干散热片43,散热架 外壳41与散热架基座42连接，散热架基座42内壁上设有若干与卡扣板121 -一对应的卡 扣槽421，且每个卡扣板121能卡嵌在对应的卡扣槽421内，每个卡扣槽421上设有若干与 卡部1212对应的通槽4211，且每个卡部1212能卡嵌在通槽4211内，散热片43呈放射状安 装在散热架外壳41和散热架基座42之间，LED灯板50安装在散热器40上，驱动器30与 LED灯板50电连接。
[0035] 本LED灯整体呈"铃铛"形设置，其中的驱动器30卡嵌在动力座11内壁的卡槽 111中，充分利用了动力座11内的空间，体积明显减小，本LED灯小巧，适用于任何场所的布 置且美观大方。
[0036] 优选地，LED灯板50上设有若干LED灯珠51，LED灯还包括灯壳60以及安装在 灯壳60上的灯盖70,灯壳60安装在散热器40外壁上，灯盖70上设有若干与LED灯珠51 对应的反射器71，反射器71呈漏斗状设置，且每个反射器71均罩设在对应的LED灯 珠51上，能将LED灯珠51灯光导向至一个方向上，相同数量的LED灯珠51灯光通过反射 器71导向一个方向，在这个方向上的光亮度明显提高，LED灯在达到需求的照明强度的同 时可减少LED灯珠51的数量，从而减少LED灯板50产生的热量，使散热器40的工作量降 低，散热效果更好。
[0037] 优选地，灯盖70上设有若干第一导向柱72, LED灯板50上设有若干与第一导向柱 72 对应的第一通孔52,第一导向柱72能卡嵌在第一通孔52内。
[0038] 灯盖70上的每个反射器71照射在对应的LED灯珠51上，同时第一导向柱72嵌 入至第一通孔52中，第一导向柱72不仅起到固定的作用，而且将每个反射器71能准确罩 设在LED灯珠51上，使LED产生的光能引导至同一个方向，增强照明强度，反射器71使LED 灯在达到需求的照明强度的同时可减少LED灯珠51的数量，从而减少LED灯板50产生的 热量，使散热器40的工作量降低，散热效果更好。
[0039] 优选地，支撑座12上还设有若干与卡扣板121间隔设置的第二导向柱122,散热架 基座42上设有与第二导向柱122--对应的第二通孔422, LED灯板50上设有与第二导向 柱122--对应的第三通孔53,第二导向柱122依次贯穿第二通孔422和第三通孔53。
[0040] 通过第二导向柱122嵌入至第二通孔422和第三通孔53中，在LED灯使用过程中， LED灯板50上设有多个LED灯珠51，LED灯板50将会产生热量，第二导向柱122可将LED 灯板50固定在散热器40基座上，使散热器40的散热功能发挥到最大。
[0041] 优选地，散热架基底中部设有第四通孔423, LED灯板50中部设有与第四通孔423 同轴设置的第五通孔54,第四通孔423和第五通孔54使得整个LED等内部相通，在LED灯 工作时，LED灯内气体可以流通，热量可以均匀分布在LED灯内，热量不会积聚在一处，造成 LED灯损坏，同时可以加快散热。
[0042] 本LED灯在初始状态下，主基座20螺旋连接于动力座11上，驱动器30卡嵌在动 力座11中的卡槽111内，充分利用了动力座11内的空间，减少了 LED灯的空间，支撑座12 上的每个卡扣板121卡嵌至对应的卡扣槽421内，每个卡扣板121上的每个卡部1212卡嵌 至通槽4211内，灯座10与散热器40连接，灯壳60安装在散热器40外壁上，LED灯板50安 装在散热器40基座上，通过第二导向柱122嵌入至第二通孔422和第三通孔53中，在LED 灯使用过程中，LED灯板50上设有多个LED灯珠51，LED灯板50将会产生热量，第二导向 柱122可将LED灯板50固定在散热器40基座上，使散热器40的散热功能发挥到最大。
[0043] 灯壳60上设有灯盖70,灯盖70上的每个反射器71照射在对应的LED灯珠51上， 同时第一导向柱72嵌入至第一通孔52中，第一导向柱72不仅起到固定的作用，而且将每 个反射器71能准确罩设在LED灯珠51上，使LED产生的光能引导至同一个方向，增强照明 强度，反射器71使LED灯在达到需求的照明强度的同时可减少LED灯珠51的数量，从而减 少LED灯板50产生的热量，使散热器40的工作量降低，散热效果更好。
[0044] 其中，所述散热器由镁合金制得，所述镁合金由以下质量百分比的成分组成： Al ：2. 00 % -3. 20 %, Zn ：0. 40 % -〇. 80 %, Mn ：0. 50 % -〇. 80 %, Si ：0. 02 % -〇. 08 %, Ca ：0. 02 % -0. 04 %, Sr ：0. 15 % -0. 5 %, Sn ：0. 50 % -1. 00 %, Sm ：0. 10 % -〇. 80 %, Cu ： 彡0? 006%、Fe :彡0? 003%、Ni :彡0? 001%，杂质元素总含量彡0? 1%，余量为镁。
[0045] 表1 :实施例1-3用于制备散热器的组成成分及质量百分比
[0046]
【权利要求】
1. 一种LED灯，包括灯座、主基座、驱动器、散热器以及LED灯板，其特征在于，所述灯 座包括动力座以及与动力座相连接的支撑座，所述主基座与动力座螺纹连接，在动力座内 壁上设有卡槽，所述驱动器卡嵌在卡槽中，所述支撑座设有若干卡扣板，每个卡扣板轴向弯 曲形成卡部，所述散热器包括呈空心圆台状设置的散热架外壳、呈筒状设置的散热架基座 以及若干散热片，所述散热架外壳与散热架基座连接，所述散热架基座内壁上设有若干与 卡扣板--对应的卡扣槽，且每个卡扣板能卡嵌在对应的卡扣槽内，每个卡扣槽上设有若 干与卡部对应的通槽，且每个卡部能卡嵌在通槽内，所述散热片呈放射状安装在散热架外 壳和散热架基座之间，所述LED灯板安装在散热器上，所述驱动器与LED灯板电连接；所 述散热器由镁合金制得，所述镁合金由以下质量百分比的成分组成：Al :2. OO % -3. 20 %、 Zn ：0. 40 % -0. 80 %, Mn ：0. 50 % -〇. 80 %, Si ：0. 02 % -〇. 08 %, Ca ：0. 02 % -〇. 04 %, Sr ： 0. 15% -0. 5%, Sn ：0. 50% -1. 00%, Sm ：0. 10% -〇. 80%, Cu 0. 006%,Fe 0. 003%, Ni 0.001%，杂质元素总含量< 0. 1%，余量为镁。
2. 根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述散热器的加工工艺包括如下步骤： 51、 熔炼：按照权利要求1中所述散热器所用的镁合金的组成成分及其质量百分比配 料，在SF6和CO2混合气体的保护下，先加入一半的镁锭，待镁锭于720-760°C下完全熔化后 加入锌、锡、锰和剩余的镁锭，直至锌、锡、锰完全熔化后，再加入中间合金得到镁合金液并 搅拌均匀； 52、 压铸：先将上述熔炼后的镁合金液进行除渣，在温度为670-7KTC时，将镁合金液 压铸到温度为200-300°C的模具型腔中，并在60-75MPa下保压8-15s，成型得散热器坯件； 53、 热处理：将上述散热器坯件进行固溶处理和时效处理，其中固溶处理温度为 550-565°C，保温6-10小时后立即进行急冷淬火处理；人工时效处理温度为190-2KTC，保 温6-12小时后冷却，再将其进行表面处理得散热器成品。
3. 根据权利要求2所述的的LED灯，其特征在于，散热器加工工艺中步骤Sl中所述SF6 和CO2混合气体的体积比为18:75-80。
4. 根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于，散热器加工工艺中步骤Sl中所述锌 为纯锌、锡为纯锡、锰为电解锰；所述中间合金为硅含量为12-16%的铝硅合金、锶含量为 6-10%的铝锶合金、钐含量为15% -20%的镁钐合金、钙含量为5% -10%的镁钙合金。
5. 根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于，散热器加工工艺中步骤S2中所述压铸 工艺中压射比压为45-60MPa、压射速度为2. 5-4. 5m/s、压射行程为200-220mm。
6. 根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于，散热器加工工艺中步骤S3中所述急冷 淬火处理的水温为70-90°C，时间为3-5min。
7. 根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED灯板上设有若干LED灯珠，所 述LED灯还包括灯壳以及安装在灯壳上的灯盖，所述灯壳安装在散热器外壁上，所述灯盖 上设有若干与LED灯珠一一对应的反射器，所述反射器呈漏斗状设置，且每个反射器均罩 设在对应的LED灯珠上。
8. 根据权利要求7所述的LED灯，其特征在于，所述灯盖上设有若干第一导向柱，所述 LED灯板上设有若干与第一导向柱一一对应的第一通孔，所述第一导向柱能卡嵌在第一通 孔内。
9. 根据权利要求8所述的的LED灯，其特征在于，所述支撑座上还设有若干与卡扣板间 隔设置的第二导向柱，所述散热架基座上设有与第二导向柱一一对应的第二通孔，所述LED 灯板上设有与第二导向柱一一对应的第三通孔，所述第二导向柱依次贯穿第二通孔和第三 通孔。
10.根据权利要求9所述的LED灯，其特征在于，所述散热架基底中部设有第四通孔，所 述LED灯板中部设有与第四通孔同轴设置的第五通孔。
【文档编号】F21S2/00GK104315369SQ201410469778
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】邱荣德, 吕钦祥 申请人:宁波爱科电气实业有限公司