[发明专利]镁合金散热器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热器，尤其涉及一种由镁合金制造的用于LED灯具的散热器及其制造方法。

背景技术

LED灯具与常规灯具相比，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，更能满足对能源及环境的需求，因而LED灯具具备广阔的应用前景。LED灯具虽然节能，但其消耗的电能中只有15%至25%转换成光能，其它均转化为热量耗散。因而散热性能直接影响LED灯具的使用寿命与发光性能，尤其是大功率LED灯具,其发热量更大，对散热技术要求更高。散热问题直接关系到LED灯具的发展前景。

LED灯具的散热器材料目前大多以铝合金或铜合金为主。近年来，对LED灯具的标准越来越明确。对大型LED灯具（如路灯和隧道照明等），考虑到安全问题，CQC3127-2010LED道路隧道照明产品节能认证技术规范对LED灯具的重量也有要求。因而，LED灯具的减重也是需要考虑到问题。一般来说，散热器占路灯灯具重量的70%至80%，因而对LED灯具需要考虑散热器的减重。

金属镁的密度是1.74g/cm³,仅为钢的密度的1/4、铝密度的2/3。镁合金具有散热性好、比强度和比刚度高、阻尼减震好、导热、尺寸稳定和切削加工性能好等优点。这使得镁合金作为散热器材料，具有重量轻、抗震、散热均匀、使用寿命长等特点。

目前的镁合金系列中，散热性能随着合金含量及相组成变化，常用的挤压镁合金为AZ31（其导热系数为96m-K），但其与常用的铝合金散热器6063(导热系数为209W/m-K)相比，导热系数相差一半因此热传导性能下降50%以上。因而需要选用其他镁合金材料，或对散热器结构进行优化调整。

发明内容

本发明是针对现有技术中的上述问题而做出的，提供一种重量减轻、散热性能好且成本没有提高的镁合金散热器及其制造方法。

本发明的第一方面提供一种镁合金材料，该镁合金材料的成分按重量百分比为：Al0.5%-2.5%、Zn0.2%-1.5%、Mn0.05%-0.4%、Cu≤0.010%、Fe≤0.05%、Ni≤0.005%、Si≤0.10%、Ca≤0.040%、其他杂质之和为0.30%以及余量为Mg。

本发明的第二方面提供一种镁合金散热器，该镁合金散热器包括多个散热肋片以及中央环柱，其中所述多个散热肋片中的每一个的一端都固定连接在该中央环柱上并且所述多个散热肋片围绕该中央环柱呈放射状分布，在该中央环柱的端部设有用于将LED部件连接到该镁合金散热器的导热底板。

根据本发明的镁合金散热器，其中，该镁合金散热器由以下镁合金制造，该镁合金的成分按重量百分比为：Al0.5%-2.5%、Zn0.2%-1.5%、Mn0.05%-0.4%、Cu≤0.010%、Fe0.05%、Ni≤0.005%、Si≤0.10%、Ca≤0.040%、其他杂质之和为0.30%以及余量为Mg。

根据本发明的镁合金散热器，其中，该导热底板由圆形板以及从该圆形板中心凸出的轴构成，并且通过将该轴插入到该中央环柱的孔中来将该导热底板固定到该中央环柱上。

根据本发明的镁合金散热器，其中，随着所述中央环柱的外径增加，所述镁合金散热器的长度减小。

根据本发明的镁合金散热器，其中，该中央环柱的内径为40-50mm并且外径为60-70mm,该镁合金散热器的外径为150-170mm,所述散热肋片的厚度为1-8mm,以及该镁合金散热器的长度为240-280mm。

根据本发明的镁合金散热器，其中，该中央环柱的内径为45mm并且外径为60mm,该镁合金散热器的外径为160mm,所述散热肋片的厚度为2.5mm,该镁合金散热器的长度为250mm。

根据本发明的镁合金散热器，其中，所述多个散热肋片的厚度不同。

本发明的第三方面提供一种镁合金散热器的制造方法，该制造方法包括以下步骤：

采用半连续铸造方法对镁合金原料进行铸造以生产镁合金铸造锭；

通过挤压工艺对所述镁合金铸造锭进行挤压以生产镁合金散热器的半成品；以及

对所生产的半成品进行切割以制成所述镁合金散热器的成品。

根据本发明的制造方法，其中，所述镁合金原料的成分按重量百分比为：Al0.5%-2.5%、Zn0.2%-1.5%、Mn0.05%-0.4%、Cu≤0.010%、Fe≤0.05%、Ni≤0.005%、Si≤0.10%、Ca≤0.040%、其他杂质之和为0.30%以及余量为Mg。