一種led燈具散熱器鑄造鋁合金材料及其製備工藝的製作方法
2023-05-12 14:40:21
一種led燈具散熱器鑄造鋁合金材料及其製備工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料，包括如下不同質量百分比的物質成分：Cu：2～3％、Ag：3.2～4.2％、Si：6.3～6.8％、Mg：0.1～0.2％、Zn：0.5～1.0％、Fe：0.7～1.0％、Mn：0.1～0.6％、Ni：0.02～0.06％、Sn：0.005～0.03％、Ti：0.02～0.05％、Cr：0.01～0.02％、Pb：0.02～0.05％，餘量為Al及不可避免的雜質構成；本發明提供的鑄造鋁合金材料通過壓鑄生產的LED燈具散熱器導熱率高，其熱傳導係數達到190W／mK，減輕了LED燈具散熱器的重量，提高了設計的自由度，節能環保，降低了生產成本。
【專利說明】一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料及其製備工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋁合金材料，尤其涉及一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料及其製備工藝。
【背景技術】
[0002]LED是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED固體光源具有高效率、長壽命、低耗電、無汙染、耐振動、響應速度快、小型化、光束集中等優勢，是目前公認的「綠色照明光源」，在未來3-5年可望全面替代螢光節能燈。然而，白光LED不能作為普通光源簡單使用，需要驅動電源、光學和熱傳導配合。通常大功率LED晶片僅有約20%的電能轉換成光，80%的電能被轉化成熱能，散熱成為當前大功率LED照明推廣應用必須突破的關鍵瓶頸。散熱欠佳，會造成光衰加快，發光效率和壽命明顯降低。
[0003]現有技術中的LED燈具散熱器都是通過鋁合金散熱器來散熱，現有技術中的鋁合金散熱器導熱率低，由鋁合金材料實現散熱的目的，因而發熱量愈高需要鋁合金愈多，使得散熱器重量和體積隨之增大，加大成本。
【發明內容】
[0004]本發明為了克服現有技術中的不足，提供了一鋁合金LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料及其製備工藝。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現:
[0006]一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料，包括如下不同質量百分比的物質成分:
[0007]Cu:2 ~3 %、Ag:3.2 ~4.2 %、S1:6.3 ~6.8 %、Mg:0.I ~0.2 %、Zn:0.5 ~1.0%, Fe:0.7 ~L 0%、Mn:0.1 ~0.6%、Ni:0.02 ~0.06%, Sn:0.005 ~0.03%, Ti:0.02~0.05%,Cr:0.01~0.02%,Pb:0.02~0.05%，餘量為Al及不可避免的雜質構成。
[0008]製作上述一種鋁合金LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料的製備工藝是按如下步驟進行:
[0009](I)先清洗熔煉爐，預熱至220-290°C，然後清理操作工具，並預熱至220_290°C，並去除水份；
[0010](2)熔煉:按照上述比例加入Al、Cu、Ag、Fe、Mg等原料，熔煉溫度達到750_780°C，均勻攪拌，然後冷卻到700-720°C，加入純矽，待矽溶化後攪拌均勻；
[0011](3)理化測試成份:按照上述物質成分的質量百分比要求進行選取調整；
[0012](4)成份調整結束後，將溫度控制在700_720°C，去除液面浮渣，加入精煉劑，撒在液面表面，並壓入液面，反覆來回上下運動，直到液面不再冒泡，時間要求30分鐘左右，精煉劑按照爐當量的2-2.6% ；
[0013](5)檢查斷口:斷口合格後扒渣，在680_690°C時澆注；
[0014](6)冷卻到 650-665 °C 時，保溫 10-20 分鐘；[0015](7)冷卻到 570_580°C時，保溫 10-20 分鐘；
[0016](8)冷卻到 545-555 °C 時，保溫 10-20 分鐘；
[0017](9)自然冷卻至室溫。
[0018]與現有的技術相比，本發明的效果是:本發明提供的鑄造鋁合金材料通過壓鑄製造的LED燈具散熱器導熱率高，其熱傳導係數達到190W / mK，減輕了 LED燈具散熱器的重量，提高了設計的自由度，節能環保，降低了生產成本。
【具體實施方式】
[0019]一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料，包括如下不同質量百分比的物質成分:Cu:2 ~3 %、Ag:3.2 ~4.2S1:6.3 ~6.8 %、Mg:0.1 ~0.2 %、Zn:0.5 ~L O %、Fe:0.7 ~
1.0%,Μη:0.1 ~0.6%,N1:0.02 ~0.06%,Sn:0.005 ~0.03%,T1:0.02 ~0.05%,Cr:
0.01~0.02%,Pb:0.02~0.05%，餘量為Al及不可避免的雜質構成。
[0020]其中，加入矽(Si)的目的是改善流動性能，使其從共晶到過共晶都能得到最好的流動性，但結晶析出的矽易形成硬點，使切削性變差，所以一般都不讓它超過共晶點。另外，矽可改善抗拉強度、硬度、切削性以及高溫時強度，而使延伸率降低。
[0021]加入銅的目的是提高其機械性能，改善其切削性能。
[0022]加入銀的目 的是提高其散熱性能。
[0023]加入鎂的作用主要是提高其耐蝕性能，因為ADC5、ADC6是耐蝕性合金，它的凝固範圍很大，所以有熱脆性，鑄件易產生裂紋，難以鑄造。
[0024]加入鐵的目的是提高脫模效果，保持合金的流動性，延長壓鑄設備中金屬組件的壽命。
[0025]加入鉻作用是，鉻在鋁中形成((:1^6)417和(&、]?11)4112等金屬間化合物，阻礙再結晶的形成和長大過程，對合金有一定的強化作用，改善合金韌性和降低應力腐蝕開裂敏感性。
[0026]加入錳的作用是提高再結晶溫度，細化再結晶晶粒。再結晶晶粒的細化主要是通過MnAl6化合物彌散質點對再結晶晶粒長大起阻礙作用，另外，MnAl6溶解雜質鐵，形成(Fe、Mn) Al6，減小鐵的有害影響。
[0027]加入鎳的作用是改善高溫強度耐熱性。
[0028]加入鋅的作用是形成Al-Zn-Mg-Cu系合金，增強合金強度，提高表面光潔度。
[0029]加入少量的錫、鈦以及鉛的目的是改善切削性能。
[0030]製作上述一種LED燈具散熱器材料的製備工藝是按如下步驟進行:
[0031](I)先清洗熔煉爐，預熱至220-290°C，然後清理操作工具，並預熱至220_290°C，並去除水份；
[0032](2)熔煉:按照上述比例加入Al、Cu、Ag、Fe、Mg等原料，熔煉溫度達到750_780°C，均勻攪拌，然後冷卻到700-720°C，加入純矽，待矽溶化後攪拌均勻；
[0033](3)理化測試成份:按照上述物質成分的質量百分比要求進行選取調整；
[0034](5)成份調整結束後，將溫度控制在700_720°C，去除液面浮渣，加入精煉劑，撒在液面表面，並壓入液面，反覆來回上下運動，直到液面不再冒泡，時間要求30分鐘左右，精煉劑按照爐當量的2-2.6% ；[0035](5)檢查斷口:斷口合格後扒渣，在680_690°C時澆注；
[0036](6)冷卻到 650-665 °C 時，保溫 10-20 分鐘；
[0037](7)冷卻到 570_580°C時，保溫 10-20 分鐘；
[0038](8)冷卻到 545-555 °C 時，保溫 10-20 分鐘；
[0039](9)自然冷卻至室溫。
[0040]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改·、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料，其特徵在於，包括如下不同質量百分比的物質成分:
Cu:2 ~3%、Ag:3.2 ~4.2%, Si:6.3 ~6.8%,Mg:0.1 ~0.2%, Zn:0.5 ~1.0%,Fe:0.7 ~1.0%、Mn:0.1 ~0.6%、N1:0.02 ~0.06%, Sn:0.005 ~0.03%, T1:0.02 ~0.05%, Cr:0.01~0.02%,Pb:0.02~0.05%，餘量為Al及不可避免的雜質構成。
2.製備如權利要求1所述的一鋁合金LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料的製備工藝，其特徵在於，按如下步驟進行: (1)先清洗熔煉爐，預熱至220-290°C，然後清理操作工具，並預熱至220-290°C，並去除水份； (2)熔煉:按照上述比例加入Al、Cu、Ag、Fe、Mg等原料，熔煉溫度達到750_780°C，均勻攪拌，然後冷卻到700-720°C，加入純矽，待矽溶化後攪拌均勻； (3)理化測試成份:按照上述物質成分的質量百分比要求進行選取調整； (4)成份調整結束後，將溫度控制在700-720°C，去除液面浮渣，加入精煉劑，撒在液面表面，並壓入液面，反覆來回上下運動，直到液面不再冒泡，時間要求30分鐘左右，精煉劑按照爐當量的2-2.6% ； (5)檢查斷口:斷口合格後扒渣，在680-690°C時澆注； (6)冷卻至Ij650-665°C時，保溫10-20分鐘； (7)冷卻至Ij570-580°C時，保溫10-20分鐘；· (8)冷卻至Ij545-555°C時，保溫10-20分鐘； (9)自然冷卻至室溫。
【文檔編號】C22C1/06GK103849797SQ201410023473
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】夏松, 夏之東 申請人:滁州東潤電子科技有限公司