CN108679471A - 石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺及高压线性恒流驱动灯板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺及高压线性恒流驱动灯板,制作工艺包括步骤:1、提供注塑机及注塑模具,给注塑机加入注塑料,注塑料由包含有石墨烯的材料制成;2、取灯板,灯板上设有电子元器件,电子元器件包括发光元器件,将灯板放入注塑模具;3、合模进行包胶注塑,使注塑料包覆在所述灯板上,注塑料冷却后顶出灯板。含有石墨烯的注塑料包覆在灯板上形成绝缘保护层和散热材料,灯板产生的热量通过石墨烯散热材料传导出去;采用一体成型工艺,不需要打螺丝组装,节省成本;灯板同散热材料完全贴合,不需要涂抹导热硅胶,节省装配成本。本发明同时公开了包覆有石墨烯散热塑胶材料的高压线性恒流驱动灯板。
Description
【技术领域】
本发明涉及高压线性恒流驱动灯板的制作工艺及高压线性恒流驱动灯板。
【背景技术】
高压线性恒流驱动方案(AC IC Direct Driver)由于电路简单,效率、PF 值高,全部采用固态元器件,避免电解电容长期在高温状态下使用容易损坏的问题,电源寿命更长、更可靠,电源和灯珠一体化,高压直接驱动,减少加工成本。
同时,LED户外照明领域传统灯具上的导热材料多为金属材料,如铜、铝等,但金属材料抗腐蚀性能较差、加工成本过高、材料及加工工序不环保、金属材料导电等特性;现有LED户外灯具结构,LED灯板通过背面涂抹导热胶减少灯板同散热器中间的热阻,再用螺丝把灯板固定在金属散热器上面,通过金属散热器散热及结构防水,加工工艺繁琐。
【发明内容】
为解决上述问题,本发明提供一种石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺及高压线性恒流驱动灯板,具有工艺简单,加工方便、成本低,抗腐蚀性强、防水能力强等优点,尤其适于应用到户外的LED灯具中。
本发明是通过如下技术方案实现的:
石墨烯散热材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,包括以下步骤:
步骤S1:提供注塑机及注塑模具,给注塑机加入注塑料,所述注塑料由包含有石墨烯的材料制成;
步骤S2:取灯板,所述灯板上设有电子元器件,所述电子元器件包括发光元器件,将所述灯板放入注塑模具;
步骤S3:合模进行包胶注塑,使注塑料包覆在所述灯板上,注塑料冷却后顶出灯板。
进一步限定为:步骤S2中,获得灯板方法为:
步骤S21:取铝基板、电子元器件,所述电子元器件包括有发光元器件,使用贴片机将电子元器件贴片在所述铝基板上;
步骤S22:将贴好电子元器件的铝基板送入回流焊设备进行电子元器件的焊接;
步骤S23:分割铝基板,获得所述灯板。
进一步限定为:所述注塑模具的模芯采用铍铜材料。
进一步限定为:所述注塑料包覆在灯板上没有发光元器件的一面,所述注塑模具的模芯上设有容纳所述灯板上凸起的发光元器件的避空。
进一步限定为:所述灯板上设有供熔融塑料进入、从而防止冷却后的塑料与灯板分离的反倒角孔位。
进一步限定为:所述注塑模具采用多点细水口进胶。
进一步限定为:所述包含有石墨烯的材料包括以下成分:
进一步限定为:所述阻燃剂包括溴化聚苯乙烯和三氧化二锑,所述溴化聚苯乙烯取8-12份,所述三氧化二锑取4-6.5份,所述包含有石墨烯的材料还包括其他助剂,所述其他助剂由钛白粉、稳定剂和交联剂中的一种或一种以上混合而得,所述其他助剂取1-9份,上述份数为重量份数。
高压线性恒流驱动灯板,所述灯板上设有电子元器件,所述电子元器件包括有发光元器件,所述灯板上包覆有散热塑胶部,所述散热塑胶部由包含有石墨烯的材料制成。
进一步限定为:所述散热塑胶部包覆在灯板上没有发光元器件的一面,所述散热塑胶部上设有突出部,所述灯板上设有与所述突出部配合的、防止散热塑胶部与灯板分离的反倒角孔位,所述灯板包括铝基板和设置在铝基板上的电子元器件。
相对于现有技术,本发明的优点为:
1、本发明提供的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,含有石墨烯的注塑料包覆在所述灯板上形成绝缘保护层和散热材料,含有石墨烯的材料具有优秀的导热能力,LED高压灯板产生的热量,通过石墨烯散热材料传导出去;采用一体成型工艺,因而不需要打螺丝组装,节省装配成本;灯板同散热材料完全贴合,中间没有热阻,不需要涂抹导热硅胶,节省装配成本,同时避免了导热硅胶对导热的影响;含有石墨烯的散热材料不容易渗水,不会生锈,材料环保,适合大批量生产。
2、作为本发明的进一步改进:灯板采用铝基板制作,先使用大的铝基板焊接好电子元器件,然后再切割分开成单个产品所需的电路板,生产效率高。
3、本发明同时提供的高压线性恒流驱动灯板,高压线性恒流驱动灯板,所述灯板上设有电子元器件,所述电子元器件包括有发光元器件,所述灯板上包覆有散热塑胶部,所述散热塑胶部由包含有石墨烯的材料制成,灯板结构简单、散热性能好,防水抗腐蚀能力强,尤其适于应用到户外的LED灯具中。
【具体实施方式】
石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,包括以下步骤:
步骤S1:提供注塑机及注塑模具,给注塑机加入注塑料,所述注塑料由包含有石墨烯的材料制成;
步骤S2:取灯板,所述灯板上设有电子元器件,所述电子元器件包括发光元器件,将所述灯板放入注塑模具;
步骤S3:合模进行包胶注塑,使注塑料包覆在所述灯板上,注塑料冷却后顶出灯板,即获得包覆有石墨烯散热材料的高压线性恒流驱动灯板。
含有石墨烯的注塑料包覆在所述灯板上形成绝缘保护层和散热材料,含有石墨烯的材料具有优秀的导热能力,LED高压灯板产生的热量,通过石墨烯散热材料传导出去;采用一体成型工艺,因而不需要打螺丝组装,节省装配成本;灯板同散热材料完全贴合,中间没有热阻,不需要涂抹导热硅胶,节省装配成本,同时避免了导热硅胶对导热的影响;含有石墨烯的散热材料不容易渗水,不会生锈,材料环保,适合大批量生产。
步骤S2中,获得灯板方法为:
步骤S21:取铝基板、电子元器件,所述电子元器件包括有发光元器件,使用贴片机将电子元器件贴片在所述铝基板上;
步骤S22:将贴好电子元器件的铝基板送入回流焊设备进行电子元器件的焊接;
步骤S23:分割铝基板,获得所述灯板。
采用上述方法制作灯板,先使用大的铝基板焊接好电子元器件,然后再切割分开成单个产品所需的电路板,生产效率高。
由于高压线性恒流驱动灯板的焊锡融化温度在260-270度,而注塑成型温度在280-300度,注射温度会瞬间融化焊锡,造成LED灯珠及电子元器件的脱落。优选解决方案:注塑模具的模芯采用铍铜材料,利用铍铜模芯的高导热性 (导热系数195W/CM.K)迅速把塑胶注射的温度传导出去。实际工艺过程中再通过外接冷水,能使得铍铜模芯温度在50度以内。
所述注塑料包覆在灯板上没有发光元器件的一面,所述注塑模具的模芯上设有容纳所述灯板上凸起的发光元器件的避空。在进胶点下方铝基板周边10mm 位置,铝基板要贴平模具模芯。为了防止热胀冷缩使得高压恒流驱动灯板同石墨烯散热材料分离,所述灯板上设有供熔融塑料进入、从而防止冷却后的塑料与灯板分离的反倒角孔位。优选地,所述反倒角孔位设置在铝基板中间位置。
优选地,铝基板采用1.5mm以上厚度,2盎司覆铜,导热系数2.0W/m.k,扩张强度达到30kgf/mm2以上。
为了分散注塑压力,避免击穿电路板:所述注塑模具采用多点细水口进胶。
所述包含有石墨烯的材料包括以下成分:
上述份数为重量份数。上述组分配方简单,材料易得,能制作出具有优良绝缘、抗紫外线、抗老化、耐高低温的特性的材料。
优选地:所述阻燃剂包括溴化聚苯乙烯和三氧化二锑,所述溴化聚苯乙烯取8-12份,所述三氧化二锑取4-6.5份,所述包含有石墨烯的材料还包括其他助剂,所述其他助剂由钛白粉、稳定剂和交联剂中的一种或一种以上混合而得,所述其他助剂取1-9份,上述份数为重量份数。
本发明同时提供一种高压线性恒流驱动灯板,所述灯板上设有电子元器件,所述电子元器件包括有发光元器件,所述灯板上包覆有散热塑胶部,所述散热塑胶部由包含有石墨烯的材料制成。灯板结构简单、散热性能好,防水抗腐蚀能力强,尤其适于应用到户外的LED灯具中。所述散热塑胶部优选通过与灯板包射一体成型制作。
进一步地:所述散热塑胶部包覆在灯板上没有发光元器件的一面,所述散热塑胶部上设有突出部,所述灯板上设有与所述突出部配合的、防止散热塑胶部与灯板分离的反倒角孔位,所述灯板包括铝基板和设置在铝基板上的电子元器件。反倒角孔位能防止灯板与散热塑胶部分离。
本发明中的注塑料的制备方法包括以下步骤:
步骤1:按重量份数称取原料:聚酰胺-6取50-60份、氧化石墨烯胶体1-10 份、阻燃剂12-18.5份、紫外线吸收剂0.3-1份、抗老化剂0.6-1.8份、增韧剂1-3份、润滑剂0.2-0.8份;
步骤2:将聚酰胺-6进行干燥;
步骤3:将干燥好的聚酰胺-6与增韧剂、抗老化剂、润滑剂、阻燃剂、紫外线吸收剂混合制得混合料;
步骤4:取氧化石墨烯胶体,然后加入偶联剂,搅拌混合,得到预处理的导热绝缘填料混合物;
步骤5:在步骤4制得的导热绝缘填料混合物中加入步骤3制备的混合料,继续混合得到混合材料;
步骤6:将步骤5得到的混合材料通过挤出机挤出成料条;
步骤7:将步骤6的料条切粒,得到含有石墨烯材料的注塑原料。步骤7得到的注塑原料通过注塑机和注塑模具可方便的制作各种含有石墨烯散热材料的塑胶件即散热塑胶部。
优选地:所述阻燃剂包括溴化聚苯乙烯和三氧化二锑,所述溴化聚苯乙烯取8-12份,所述三氧化二锑取4-6.5份,上述份数为重量份数。
优选地:所述聚酰胺-6取55份、氧化石墨烯胶体取9份、溴化聚苯乙烯取 10份、三氧化二锑取5份、紫外线吸收剂取0.8份、抗老化剂取1.2份、增韧剂取2份、润滑剂取0.6份,上述份数为重量份数。
优选地:步骤2中使用除湿干燥机进行干燥,干燥温度85-95℃,持续干燥 3小时,从而避免水分的影响。
优选地:步骤3中使用高速混合机混合5-15分钟,步骤4中使用低速混合机混合15-30分钟,步骤5中使用低速混合机混合15-30分钟。
优选地:步骤6中使用双螺杆挤出机,步骤7中先对料条进行冷却定型和干燥,然后再进行切粒。
Claims (10)
1.石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤S1:提供注塑机及注塑模具,给注塑机加入注塑料,所述注塑料由包含有石墨烯的材料制成;
步骤S2:取灯板,所述灯板上设有电子元器件,所述电子元器件包括发光元器件,将所述灯板放入注塑模具;
步骤S3:合模进行包胶注塑,使注塑料包覆在所述灯板上,注塑料冷却后顶出灯板。
2.根据权利要求1所述的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:步骤S2中,获得灯板方法为:
步骤S21:取铝基板、电子元器件,所述电子元器件包括有发光元器件,使用贴片机将电子元器件贴片在所述铝基板上;
步骤S22:将贴好电子元器件的铝基板送入回流焊设备进行电子元器件的焊接;
步骤S23:分割铝基板,获得所述灯板。
3.根据权利要求1所述的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:所述注塑模具的模芯采用铍铜材料。
4.根据权利要求1所述的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:所述注塑料包覆在灯板上没有发光元器件的一面,所述注塑模具的模芯上设有容纳所述灯板上凸起的发光元器件的避空。
5.根据权利要求4所述的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:所述灯板上设有供熔融塑料进入、从而防止冷却后的塑料与灯板分离的反倒角孔位。
6.根据权利要求1所述的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:所述注塑模具采用多点细水口进胶。
7.根据权利要求1所述的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:所述包含有石墨烯的材料包括以下成分:
上述份数为重量份数。
8.根据权利要求7所述的石墨烯散热塑胶材料包覆高压线性恒流驱动灯板的制作工艺,其特征在于:所述阻燃剂包括溴化聚苯乙烯和三氧化二锑,所述溴化聚苯乙烯取8-12份,所述三氧化二锑取4-6.5份,所述包含有石墨烯的材料还包括其他助剂,所述其他助剂由钛白粉、稳定剂和交联剂中的一种或一种以上混合而得,所述其他助剂取1-9份,上述份数为重量份数。
9.高压线性恒流驱动灯板,所述灯板上设有电子元器件,所述电子元器件包括有发光元器件,其特征在于:所述灯板上包覆有散热塑胶部,所述散热塑胶部由包含有石墨烯的材料制成。
10.根据权利要求9所述的高压线性恒流驱动灯板,其特征在于:所述散热塑胶部包覆在灯板上没有发光元器件的一面,所述散热塑胶部上设有突出部,所述灯板上设有与所述突出部配合的、防止散热塑胶部与灯板分离的反倒角孔位,所述灯板包括铝基板和设置在铝基板上的电子元器件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
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Effective date of abandoning: 20211001 |