CN108919564A - 一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及背光模组的散热技术领域，具体涉及一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其结构包括铝挤本体，铝挤本体是由铝合金或镁合金材料采用一体压铸成型工艺制成；铝挤本体的腔体内成型有具有相变能力的热管，热管内浇灌有具有相变能力的相变液体，热管沿整个铝挤本体的长度和宽度方向分布设置，热管包括相连通的横向段和纵向段，热管设置有用于浇灌相变液体的浇灌口。采用上述复合结构，当热量传导至230mm宽幅范围内时，能够快速地通过热管将热量传导至230mm宽幅以外更远的位置，从而突破了现有挤压成型工艺制成的铝挤结构受到宽度和厚度限制而无法提升散热能力的瓶颈，更好地满足大功率背光模组的散热需求。

Description

一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤及其制备方法
技术领域
本发明涉及背光模组的散热技术领域，具体涉及一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤及其制备方法。
背景技术
液晶背光模组为液晶显示器面板的主要组件之一，用于提供充足的亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。高亮度的液晶背光模组本身的发热量是非常大的，驱动电流极高，因此，需要及时有效地散热。现有的液晶背光模组及其显示设备的散热结构采用散热铝挤，普遍采用的是AL6063系列的铝锭，然后通过铝挤模具挤压成型。该AL6063系列铝锭的散热能力较好，经过挤压成型得到的铝挤形状如图1所示，可以做到不均匀的厚度。但是，采用上述结构的散热铝挤，当厚度达到3mm以上，宽幅达到230mm以上时，再增加厚度或者加长宽度，针对目前一些高亮度的背光模组设计或者HDR需求的，整体灯条光源的发热量非常大，现有的散热铝挤结构则无法满足大功率背光模组的散热需求；另一方面，采用现有的挤压成型工艺获得的铝挤，其本身无法获得复杂的局部结构，需要挤压成型后再辅以CNC机加工，故成本高昂。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤及其制备方法，该复合型散热铝挤突破了现有铝挤散热有效宽度230mm和有效厚度3mm以内的极限，可以更大限度地提高散热能力。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，包括铝挤本体，所述铝挤本体是由铝合金或镁合金材料采用一体压铸成型工艺制成，所述铝挤本体的表面成型有若干个凸起的台阶面；
所述铝挤本体的腔体内成型有具有相变能力的热管，所述热管内浇灌有具有相变能力的相变液体，所述热管沿整个铝挤本体的长度和宽度方向分布设置，所述热管包括相连通的横向段和纵向段，所述热管设置有用于浇灌相变液体的浇灌口。
上述技术方案中，所述热管为铜管。
上述技术方案中，所述若干个凸起的台阶面位于铝挤本体在180-230mm宽幅范围以内的区域，所述热管位于铝挤本体在180-230mm的宽幅范围以外的区域。
上述技术方案中，所述若干个凸起的台阶面位于铝挤本体在180-230mm宽幅范围以内的区域，所述热管的最上端位于铝挤本体在180-230mm的宽幅范围以内的区域，所述热管的最下端位于铝挤本体在180-230mm的宽幅范围以外的区域。
上述技术方案中，所述热管包括两个横向段以及设置于两个横向段之间的若干个纵向段，每个纵向段的两端分别与对应的横向段相连通。
上述技术方案中，所述若干个纵向段沿铝挤本体的纵向等间距分布设置。
上述技术方案中，所述浇灌口位于所述横向段的端部。
上述技术方案中，所述浇灌口设置有多个，且浇灌口位于所述横向段的两端。
上述技术方案中，所述若干个凸起的台阶面沿铝挤本体长度方向等间距分布设置。
本发明还提供上述一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、将铝合金或镁合金材料在惰性气氛下真空熔炼炉内进行熔融，同时向真空熔炼炉内通入氩气，通入惰性气体的速度为220-280cm3/min，熔融温度为680-750℃，得到铝合金液或镁合金液；
步骤b、预先在压铸模具的腔体内放置所述热管，然后合模；
步骤c、在惰性气氛的保护下向所述压铸模具内浇注铝合金液或镁合金液，通过压铸机压铸得到一体成型的铝挤压铸件，压铸条件是：压铸模具温度为150-230℃，压射压力为200-250Mpa，恒压保压时间为8-15s；
步骤d、开模取出所述铝挤压铸件，从热管的浇灌口处注入具有相变能力的液体，然后封住浇灌口，使所述铝挤压铸件的腔体内成型有具有相变能力的热管，即得到所述复合型散热铝挤。
本发明的有益效果：
本发明的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，包括铝挤本体，铝挤本体是由铝合金或镁合金材料采用一体压铸成型工艺制成，铝挤本体的表面成型有若干个凸起的台阶面；铝挤本体的腔体内成型有具有相变能力的热管，热管内浇灌有具有相变能力的相变液体，热管沿整个铝挤本体的长度和宽度方向分布设置，热管包括相连通的横向段和纵向段，热管设置有用于浇灌相变液体的浇灌口。与现有技术相比，本发明的复合型散热铝挤采用上述结构，当铝挤本体的厚度达到3mm以上，宽幅达到230mm以上，由于该散热铝挤在腔体内成型有具相变能力的热管，当热量传导至230mm宽幅范围内时，还能够快速地通过热管将热量传导至230mm宽幅以外更远的位置，从而突破了现有挤压成型工艺制成的铝挤结构受到宽度和厚度限制而无法提升散热能力的瓶颈，更好地满足大功率背光模组的散热需求；另一方面，本发明的复合型散热铝挤采用一体压铸成型工艺，成型后通过浇灌口注入相变液体，然后封住浇灌口就可以获得热管能力的复杂结构，而无需再进行CNC局部加工，其工序简单，大大节省了成本。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为现有技术的铝挤的结构示意图。
图2为本发明的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤的实施例1的结构示意图。
图3为本发明的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤的实施例2的结构示意图。
附图标记：
铝挤本体1、台阶面11；
热管2、横向段21、浇灌口211、纵向段22；
宽幅d1、宽幅d2。
具体实施方式
结合以下实施例及附图对本发明作进一步描述。
实施例1：
本实施例的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，如图1所示，包括铝挤本体1，铝挤本体1是由铝合金或镁合金材料采用一体压铸成型工艺制成，铝挤本体1的表面成型有若干个凸起的台阶面11。铝挤本体1的腔体内成型有具有相变能力的热管2，热管2内浇灌有具有相变能力的相变液体，热管2沿整个铝挤本体1的长度和宽度方向分布设置，热管2包括相连通的横向段21和纵向段22，热管2设置有用于浇灌相变液体的浇灌口211。
本实施例中，若干个凸起的台阶面11位于铝挤本体1在d1＝180-230mm宽幅范围以内的区域(即图1中d1所示的宽幅)，热管2位于铝挤本体1在180-230mm的宽幅范围以外的区域(即图1中d2所示的宽幅)。优选的，宽幅d1＝230mm，若干个凸起的台阶面11位于铝挤本体1在230mm宽幅范围以内的区域，热管2位于铝挤本体1在230mm的宽幅范围以外的区域。
采用这种复合型散热铝挤结构，由于该散热铝挤在腔体内成型有具相变能力的热管2，当热量传导至180-230mm宽幅范围内时，还能够快速地通过热管2将热量传导至230mm宽幅以外更远的位置，从而突破了现有挤压成型工艺制成的铝挤结构受到宽度和厚度限制(现有铝挤的散热有效厚度小于3mm，散热有效宽幅小于230mm)而无法提升散热能力的瓶颈，可以更大限度的提高散热能力，更好地满足大功率背光模组的散热需求。
作为优选的实施方案，若干个凸起的台阶面11沿铝挤本体1长度方向等间距分布设置，干个凸起的台阶面11进一步提升在180-230mm的宽幅范围以内区域的散热效果。
本实施例中，热管2为铜管，铜管的散热效果更好。热管2包括两个横向段21以及设置于两个横向段21之间的若干个纵向段22，每个纵向段22的两端分别与对应的横向段21相连通，若干个纵向段22沿铝挤本体1的纵向等间距分布设置。浇灌口211位于横向段21的端部，便于快速浇灌相变液体以及浇灌后进行密封。
本发明的复合型散热铝挤采用一体压铸成型工艺，成型后通过浇灌口211注入相变液体，然后封住浇灌口211就可以获得热管能力的复杂结构，而无需再进行CNC局部加工，其工序简单，大大节省了成本。
实施例2：
本实施例的主要技术方案与实施例1的相同，不同之处在于：
如图2所示，若干个凸起的台阶面11位于铝挤本体1在d1＝180-230mm宽幅范围以内的区域(即图2中d1所示的宽幅)，热管2的最上端位于铝挤本体1在180-230mm的宽幅范围以内的区域(即图2中d1所示的宽幅)，热管2的最下端位于铝挤本体1在180-230mm的宽幅范围以外的区域(即图2中d2所示的宽幅)。优选的，宽幅d1＝230mm，若干个凸起的台阶面11位于铝挤本体1在230mm宽幅范围以内的区域，热管2的最上端位于铝挤本体1在230mm宽幅范围以内的区域，热管2的最下端位于铝挤本体1在230mm宽幅范围以外的区域。
原理同实施例1，当热量传导至230mm宽幅范围内时，还能够快速地通过热管2将热量传导至230mm宽幅以外更远的位置，从而突破了现有挤压成型工艺制成的铝挤结构受到宽度和厚度限制(现有铝挤的散热有效厚度小于3mm，散热有效宽幅小于230mm)而无法提升散热能力的瓶颈，更好地满足大功率背光模组的散热需求。
本实施例中，浇灌口211设置有两个，两个浇灌口211分别位于横向段21的两端，便于快速浇灌相变液体以及浇灌后进行密封。
实施例3：
本实施例的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤的制备方法，其中复合型散热铝挤的结构与实施例1的结构(见图1)或实施例2的结构(见图2)相同。
制备方法如下：
步骤a、将铝合金或镁合金材料在惰性气氛下真空熔炼炉内进行熔融，同时向真空熔炼炉内通入氩气，通入惰性气体的速度为220cm3/min，熔融温度为750℃，得到铝合金液或镁合金液；
步骤b、预先在压铸模具的腔体内放置热管2，然后合模；
步骤c、在惰性气氛的保护下向压铸模具内浇注铝合金液或镁合金液，通过压铸机压铸得到一体成型的铝挤压铸件，压铸条件是：压铸模具温度为230℃，压射压力为250Mpa，恒压保压时间为12s；
步骤d、开模取出铝挤压铸件，从热管2的浇灌口211处注入具有相变能力的液体，然后封住浇灌口211，使铝挤压铸件的腔体内成型有具有相变能力的热管2，即得到复合型散热铝挤。
本发明的复合型散热铝挤采用一体压铸成型工艺，成型后通过浇灌口211注入相变液体，然后封住浇灌口211就可以获得热管能力的复杂结构，而无需再进行CNC局部加工，其工序简单，大大节省了成本。
实施例4：
本实施例的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤的制备方法，其中复合型散热铝挤的结构与实施例1的结构(见图1)或实施例2的结构(见图2)相同。
制备方法如下：
步骤a、将铝合金或镁合金材料在惰性气氛下真空熔炼炉内进行熔融，同时向真空熔炼炉内通入氩气，通入惰性气体的速度为250cm3/min，熔融温度为700℃，得到铝合金液或镁合金液；
步骤b、预先在压铸模具的腔体内放置热管2，然后合模；
步骤c、在惰性气氛的保护下向压铸模具内浇注铝合金液或镁合金液，通过压铸机压铸得到一体成型的铝挤压铸件，压铸条件是：压铸模具温度为190℃，压射压力为220Mpa，恒压保压时间为8s；
步骤d、开模取出铝挤压铸件，从热管2的浇灌口211处注入具有相变能力的液体，然后封住浇灌口211，使铝挤压铸件的腔体内成型有具有相变能力的热管2，即得到复合型散热铝挤。
本发明的复合型散热铝挤采用一体压铸成型工艺，成型后通过浇灌口211注入相变液体，然后封住浇灌口211就可以获得热管能力的复杂结构，而无需再进行CNC局部加工，其工序简单，大大节省了成本。
实施例5：
本实施例的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤的制备方法，其中复合型散热铝挤的结构与实施例1的结构(见图1)或实施例2的结构(见图2)相同。
制备方法如下：
步骤a、将铝合金或镁合金材料在惰性气氛下真空熔炼炉内进行熔融，同时向真空熔炼炉内通入氩气，通入惰性气体的速度为280cm3/min，熔融温度为680℃，得到铝合金液或镁合金液；
步骤b、预先在压铸模具的腔体内放置热管2，然后合模；
步骤c、在惰性气氛的保护下向压铸模具内浇注铝合金液或镁合金液，通过压铸机压铸得到一体成型的铝挤压铸件，压铸条件是：压铸模具温度为150℃，压射压力为200Mpa，恒压保压时间为15s；
步骤d、开模取出铝挤压铸件，从热管2的浇灌口211处注入具有相变能力的液体，然后封住浇灌口211，使铝挤压铸件的腔体内成型有具有相变能力的热管2，即得到复合型散热铝挤。
本发明的复合型散热铝挤采用一体压铸成型工艺，成型后通过浇灌口211注入相变液体，然后封住浇灌口211就可以获得热管能力的复杂结构，而无需再进行CNC局部加工，其工序简单，大大节省了成本。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，包括铝挤本体，其特征在于：所述铝挤本体是由铝合金或镁合金材料采用一体压铸成型工艺制成，所述铝挤本体的表面成型有若干个凸起的台阶面；
所述铝挤本体的腔体内成型有具有相变能力的热管，所述热管内浇灌有具有相变能力的相变液体，所述热管沿整个铝挤本体的长度和宽度方向分布设置，所述热管包括相连通的横向段和纵向段，所述热管设置有用于浇灌相变液体的浇灌口。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述热管为铜管。
3.根据权利要求1所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述若干个凸起的台阶面位于铝挤本体在180-230mm宽幅范围以内的区域，所述热管位于铝挤本体在180-230mm的宽幅范围以外的区域。
4.根据权利要求1所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述若干个凸起的台阶面位于铝挤本体在180-230mm宽幅范围以内的区域，所述热管的最上端位于铝挤本体在180-230mm的宽幅范围以内的区域，所述热管的最下端位于铝挤本体在180-230mm的宽幅范围以外的区域。
5.根据权利要求3或4所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述热管包括两个横向段以及设置于两个横向段之间的若干个纵向段，每个纵向段的两端分别与对应的横向段相连通。
6.根据权利要求5所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述若干个纵向段沿铝挤本体的纵向等间距分布设置。
7.根据权利要求5所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述浇灌口位于所述横向段的端部。
8.根据权利要求7所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述浇灌口设置有多个，且浇灌口位于所述横向段的两端。
9.根据权利要求1所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤，其特征在于：所述若干个凸起的台阶面沿铝挤本体长度方向等间距分布设置。
10.如权利要求1至9任意一项所述的一种适用于大功率背光模组的复合型散热铝挤的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤a、将铝合金或镁合金材料在惰性气氛下真空熔炼炉内进行熔融，同时向真空熔炼炉内通入氩气，通入惰性气体的速度为220-280cm3/min，熔融温度为680-750℃，得到铝合金液或镁合金液；
步骤b、预先在压铸模具的腔体内放置所述热管，然后合模；
步骤c、在惰性气氛的保护下向所述压铸模具内浇注铝合金液或镁合金液，通过压铸机压铸得到一体成型的铝挤压铸件，压铸条件是：压铸模具温度为150-230℃，压射压力为200-250Mpa，恒压保压时间为8-15s；
步骤d、开模取出所述铝挤压铸件，从热管的浇灌口处注入具有相变能力的液体，然后封住浇灌口，使所述铝挤压铸件的腔体内成型有具有相变能力的热管，即得到所述复合型散热铝挤。
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