导热塑料在LED灯杯散热器应用中的注意事项——塑代铝/塑代钢系列
一、导热塑料的应用的领域:
LED仅为导热塑料典型应用之一,社会的发展导热散热材料必将延伸到生活的各个行业。导热塑料可以说是各个领域都能用的上,只要需要散热的物体,都可以考虑用绝缘导热塑料。比如手机,电脑,电子内部件,传热领域的轴承,暖手煲等等。使用导热塑料不但可以延长发热体的使用寿命,而且降低使用物体的重量更加轻便。绝缘导热塑料的问世把导热塑胶的应用更上一层楼的同时也给我们的生活带来安全与舒心。
二、塑代铝简述:
铝材一直都被人们认为是最经济实惠的导热金属,虽然它的导热系数在整个金属家族排不上很靠前的名次。但它的物美价廉,让人们对它就另眼相看了。但随着时代的发展,政府对环境保护的重视与日俱增,对不可再生资源越来越重视。众所周日,金属资源属于不可再生不可循环的资源加之做灯杯时有时还需要涉及到电镀这块,对环境的污染就更严重了。并且铝的回收利用成本相当高,让很多企业都承受不了。在创新是时代的主题的今天,金属将不再成为导热载体的首选。所以目前国内外有诸多报道的头条不时的涉及铝代塑、塑代钢的主题。
三、导热塑料的出现是社会发展顺应时代的产物:
导热塑料就这样进入了人们的视野,并逐渐的为大家所熟知,在不久的将来一定会引发LED等相关散热产业的变革。针对荷兰DSM、日本帝人等进口导热塑料市场的价格高长期受制国外技术的垄断,佛山宝利玛工程塑料有限公司经十几年工程塑料行业经验积累,依靠知名院校毕业的专业高分子材料工程师最终于 2011年初宝利玛成功将导热塑料研发成功,成为国内首家研发出导热塑料的厂家并且投入生产线,导热系数板间是2W/M-K,板内是18W/M-K,利用的基材是PPS。打破了导热材料为国外进口所垄断的格局,大大降低了导热塑料成本。应客户的要求在2011年底再次突破最新推出了导热绝缘本色PA6为底材的导热材料,实现了可自由配色的跨越
四、LED散热结构的发展方向及LED散热器机构设计选择
LED照明的散热问题一直是行业内最难攻克的城堡,那在未来LED的散热技术究竟向个方向发展?
①主动散热:采用增加微型风扇的方式,增加对流散热,可以有效的降低LED的结点温度
优点:散热效果显著,因LED灯散发热量主要依赖于对流散热,约占80%
缺点:a.噪音:增加风扇后会有噪音,可能会影响正常工作休息娱乐
b.寿命:一般风扇的轴承寿命很难达到LED灯那么长的使用寿命10万小时
c.成本:增加主动散热会相应的增加产品成本。尤其是安装长寿命的微型风扇
②被动散热:通过LED灯散热器材料及结构的设计,增加辐射及对流散热
优点:静音 成本低
缺点:散热效果依赖于散热器(灯杯)结构设计,需要较成熟的设计技术
常用的散热器(灯杯)材料:铝合金、陶瓷、导热塑胶
各种材料的优缺点:
铝合金:
优点:a.导热系数高 b.市场成熟有较多的标配件 c.加工技术成熟
缺点:a.需要二次加工有污染工艺复杂 b.设计结构受限于冲压磨具,达不到理想的对流散热效果。c.外观设计千篇一律,没有产品差异化优势。d.耐腐蚀性差
陶瓷:
优点:原料价格低廉,导热效果一般
缺点:烧结工艺量产难度大,韧性无法满足要求
导热塑胶:
优点:a.注塑成型设计结构自由,可以充分发挥对流散热 b.辐射系数远大于金属可以快速的将散热器上的热量辐射到空气中,并通过对流散热带走c.一次成型并具有电器绝缘性,缩短生产周期,增加产量,并且环保无污染。d.重量轻于铝合金35%以上,减少运输成本。e.外观设计自由,增加产品个性化竞争力
缺点:a.前期需要有开发磨具的费用,平均单颗成本价格与铝相当,但后期大量生产时总体成本会低于铝材。
注意:灯杯模具结构的设计对LED塑料导热灯杯注塑成型的难易度跟灯杯散热的成效有举足轻重的影响
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