[發(fā)明專(zhuān)利]一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料及其制備工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410023473.3
• 申請(qǐng)日: 2014-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103849797A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏松;夏之東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 滁州東潤(rùn)電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C21/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C21/02;C22C1/02;C22C1/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)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制備工藝。

背景技術(shù)

LED是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED固體光源具有高效率、長(zhǎng)壽命、低耗電、無(wú)污染、耐振動(dòng)、響應(yīng)速度快、小型化、光束集中等優(yōu)勢(shì)，是目前公認(rèn)的“綠色照明光源”，在未來(lái)3-5年可望全面替代熒光節(jié)能燈。然而，白光LED不能作為普通光源簡(jiǎn)單使用，需要驅(qū)動(dòng)電源、光學(xué)和熱傳導(dǎo)配合。通常大功率LED芯片僅有約20％的電能轉(zhuǎn)換成光，80％的電能被轉(zhuǎn)化成熱能，散熱成為當(dāng)前大功率LED照明推廣應(yīng)用必須突破的關(guān)鍵瓶頸。散熱欠佳，會(huì)造成光衰加快，發(fā)光效率和壽命明顯降低。

現(xiàn)有技術(shù)中的LED燈具散熱器都是通過(guò)鋁合金散熱器來(lái)散熱，現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金散熱器導(dǎo)熱率低，由鋁合金材料實(shí)現(xiàn)散熱的目的，因而發(fā)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)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制備工藝。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料，包括如下不同質(zhì)量百分比的物質(zhì)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％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

制作上述一種鋁合金LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料的制備工藝是按如下步驟進(jìn)行：

(1)先清洗熔煉爐，預(yù)熱至220-290℃，然后清理操作工具，并預(yù)熱至220-290℃，并去除水份；

(2)熔煉：按照上述比例加入Al、Cu、Ag、Fe、Mg等原料，熔煉溫度達(dá)到750-780℃，均勻攪拌，然后冷卻到700-720℃，加入純硅，待硅溶化后攪拌均勻；

(3)理化測(cè)試成份：按照上述物質(zhì)成分的質(zhì)量百分比要求進(jìn)行選取調(diào)整；

(4)成份調(diào)整結(jié)束后，將溫度控制在700-720℃，去除液面浮渣，加入精煉劑，撒在液面表面，并壓入液面，反復(fù)來(lái)回上下運(yùn)動(dòng)，直到液面不再冒泡，時(shí)間要求30分鐘左右，精煉劑按照爐當(dāng)量的2-2.6％；

(5)檢查斷口：斷口合格后扒渣，在680-690℃時(shí)澆注；

(6)冷卻到650-665℃時(shí)，保溫10-20分鐘；

(7)冷卻到570-580℃時(shí)，保溫10-20分鐘；

(8)冷卻到545-555℃時(shí)，保溫10-20分鐘；

(9)自然冷卻至室溫。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的效果是：本發(fā)明提供的鑄造鋁合金材料通過(guò)壓鑄制造的LED燈具散熱器導(dǎo)熱率高，其熱傳導(dǎo)系數(shù)達(dá)到190W／mK，減輕了LED燈具散熱器的重量，提高了設(shè)計(jì)的自由度，節(jié)能環(huán)保，降低了生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

一種LED燈具散熱器鑄造鋁合金材料，包括如下不同質(zhì)量百分比的物質(zhì)成分：Cu：2～3％、Ag：3.2～4.2Si：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％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

其中，加入硅(Si)的目的是改善流動(dòng)性能，使其從共晶到過(guò)共晶都能得到最好的流動(dòng)性，但結(jié)晶析出的硅易形成硬點(diǎn)，使切削性變差，所以一般都不讓它超過(guò)共晶點(diǎn)。另外，硅可改善抗拉強(qiáng)度、硬度、切削性以及高溫時(shí)強(qiáng)度，而使延伸率降低。

加入銅的目的是提高其機(jī)械性能，改善其切削性能。

加入銀的目的是提高其散熱性能。

加入鎂的作用主要是提高其耐蝕性能，因?yàn)锳DC5、ADC6是耐蝕性合金，它的凝固范圍很大，所以有熱脆性，鑄件易產(chǎn)生裂紋，難以鑄造。

加入鐵的目的是提高脫模效果，保持合金的流動(dòng)性，延長(zhǎng)壓鑄設(shè)備中金屬組件的壽命。

加入鉻作用是，鉻在鋁中形成(Cr、Fe)Al₇和(Cr、Mn)Al₁₂等金屬間化合物，阻礙再結(jié)晶的形成和長(zhǎng)大過(guò)程，對(duì)合金有一定的強(qiáng)化作用，改善合金韌性和降低應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性。