[发明专利]一种镁合金LED灯管型材及其挤压成型工艺

说明书

技术领域

本发明属于LED灯管制造技术领域，具体涉及一种镁合金LED灯管型材及其挤压成型工艺。

背景技术

与目前市场上占有率极高的白炽灯、荧光灯或钠灯相比，LED灯具具有耗电量小、发光效率高、响应启动快、寿命长等诸多特点，已成为一种节能减排的新光源。据测算，目前中国的照明用电约占全社会用电量的12%，若采用高效节能的LED替代白炽灯，节能减排潜力巨大。因此，国家发改委明确提出，到2016年，中国将彻底淘汰白炽灯泡。尤为重要的是，LED灯具不含水银，对环境不会造成污染，且不会有频闪现象，是典型的绿色照明光源。

然而，目前LED灯的使用寿命与其理论寿命差距很大，其主要是因为目前LED的发光效率仅能达到10%～20%，其余近90%的能量转化为热能。同时随着功率型LED的发展，芯片热流密度越来越大，如果芯片产生的热量未能及时散出，将导致PN结温度升高，进而导致LED灯具的发光效率及电路零组件使用寿命加速衰减。尤其是对于由多个LED密集排列组成的照明系统光源，其散热性的要求越来越高。

LED灯具的散热主要是将热量传到外壳，然后依靠外壳与周围介质（如空气）进行热交换完成的。可见，选择合适的金属外壳或是散热器配件是LED灯具设计中的关键之一。目前，LED灯具外壳多采用铝合金或有机材料制作而成。与铝合金相比，镁合金密度相对较小、比热容相对较大，当体积与形状相同的镁合金和铝合金吸收相同热量时，镁合金温度变化约为铝合金的1/3；且镁合金的导热系数约为铝合金的1/2，当相同体积与形状的镁合金和铝合金材料同时接收热源产生的热量时，镁合金材料的近热源点和远热源点之间的温度差将大于铝合金材料的温度差，因此当镁合金材料与外界空气进行热交换（尤其是通过扩散对流方式）时，其散热效率相对较高、散热所需时间亦会明显缩短。因此，若采用镁合金型材制作LED灯管外壳，将大大提高LED灯管的散热效果。

此外，镁合金是目前可工业化应用的最轻的金属材料，与LED体积小的特点相结合，可显著减轻灯具质量，在降低运输、安装成本的同时，也为拓宽其使用范围提供更大空间。镁合金还具有良好的电磁屏蔽性和防辐射性能，可有效降低LED灯具出现漏光时对人体造成的不必要的伤害。

从设计的角度来说，根据LED用途上的差异，LED灯具的金属外壳亦有所不同。其中，直管形灯具的金属外壳通常采用挤压成型的方法制作而成。为了增强其散热效果，LED直形灯管外壳多设计为具有复杂截面的薄壁管。与常用金属钢和铝合金相比，镁合金的塑性成形性能相对较差，镁合金管材的挤压成型和连续生产较为困难，尤其是复杂截面或薄壁件，其尺寸精度和尺寸稳定性难以保证，因此具有复杂截面或薄壁件镁合金管材的生产效率和成材率均较低，加工成本较高。

因此，目前市场上实有必要开发一种生产效率高、成材率均较高以及成本相对较低的镁合金LED灯管型材及其挤压成型工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁合金LED灯管型材及其挤压成型工艺，其可实现复杂截面的薄壁镁合金LED灯管型材的工业化连续生产，在保证尺寸精度符合设计要求的前提下，具有提高其生产效率和成材率、降低其加工成本特点，以解决现有技术中LED灯管在加工中存在的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种镁合金LED灯管型材，其原料成分配比为：Al:2.8～3.2wt.%，Zn:0.8～1.1wt.%，Mn:0.25～0.35wt.%，Si≤0.02wt.%，Fe≤0.003wt.%，余量为Mg及不可去除杂质。

一种镁合金LED灯管型材挤压成型工艺，其包括以下步骤：

1，熔制原料：根据成分配比要求，熔制镁合金原料，原料成分为：Al:2.8～3.2wt.%，Zn:0.8～1.1wt.%，Mn:0.25～0.35wt.%，Si≤0.02wt.%，Fe≤0.003wt.%，余量为Mg及不可去除杂质；

2，制成铸棒：将步骤1熔制得到的镁合金原料制成镁合金铸棒；

3，均匀化处理：将步骤2制成的镁合金铸棒加热至400℃保温6h进行均匀化处理后随炉缓冷至室温；

4，挤压前处理：将步骤3均匀化处理后的镁合金铸棒加热至325℃～375℃保温2h，再缓慢加热至395℃～425℃保温2h后，降温至360℃～400℃保温1h，同时将挤压模具加热至380℃～420℃保温；

5，挤压成型：将步骤4得到的挤压模具取出装配至挤压机，并将镁合金铸棒装填至挤压模具的挤压筒进行挤压成型，挤压成型得到镁合金LED灯管型材。