CN110440159A - 一种led灯管灯头及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种LED灯管灯头，包括灯头本体，灯头本体位于灯管的两端，灯管内设有灯板，灯板上设有LED灯珠，灯管的一端设有电源，所述LED灯珠与所述电源电性连接，所述灯头本体包括金属环和位于金属环一端的塑胶件，所述塑胶件的封闭端贯穿设有PIN针；本发明还公开了该灯头的制作工艺，本发明的耐压性能好，塑胶件和金属环的结合强度高。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯领域，特别是一种LED灯管灯头及其制作工艺。
背景技术
LED灯管因其绿色节能被普遍取代应用传统白炽灯、荧光节能灯。因发光源为半导体电致发光，不同于传统白炽灯利用钨丝受热发光及荧光灯采用电子激发发光，它耐冲击及振动，为冷光源，使用寿命长。现有LED灯管的主要结构包括裸灯管，装在裸灯管内部的光源，裸灯管两端的灯头，装在一端灯头内的电源、电源连接的光源板及光源板上的LED灯。
市面上现有的灯管灯头主要有两种：铝灯头和塑料灯头；(1)铝灯头因外形与传统灯管无差异、外观容易被消费者选择，但生产成本高、产品耐压问题一直是缺陷、容易造成安全隐患。(2)塑料灯头生产制造成本低且绝缘性好，但外观不容易被消费者接受。如检索到的授权公告号为CN202302934U的中国专利《一种节能环保型LEDT5灯管》，该专利公开的灯头为铝堵头和铝座，耐压较低，因此，申请人发现该问题后对此进行改进。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种LED灯管灯头，包括灯头本体，灯头本体位于灯管的两端，灯管内设有灯板，灯板上设有LED灯珠，灯管的一端设有电源，所述LED灯珠与所述电源电性连接，所述灯头本体包括金属环和位于金属环一端的塑胶件，所述塑胶件的封闭端贯穿设有PIN针。
优选地，所述塑胶件为圆柱状，高度为3-5cm。
优选地，所述塑胶件为圆片状。
优选地，所述金属环为铝环。
优选地，所述金属环与所述塑胶件注塑成型，所述金属环与所述塑胶件的连接处的表面设有凹槽和若干钩部，所述钩部设于所述凹槽边缘处；具体地，金属环与所述塑胶件连接处向内或向外形成定位部。
优选地，所述钩部呈C型。
本发明还公开了一种LED灯管灯头的制作工艺，包括以下步骤：
S1：先将铝带在冲压模具上进行冲压，制作成铝环；
S2：然后对铝环进行表面处理，制作成铝件半成品；
S3：将铝件半成品在振动盘摆放整齐后，通过机械手将铝件半成品抓取到注塑模具上，通过二次注塑将塑胶注塑在铝件半成品上，注塑完成后再用机械手臂将产品取出，制作成注塑产品；
S4：继续将PIN针置于振动盘上，摆放整齐，机械手取出注塑产品放置PIN针上，通过冲压方式将PIN针与注塑产品铆接固定。
优选地，S2中表面处理工艺为：
S20：铝环上与塑胶件的连接处表面采用射线束照射，形成微熔池，采用高能脉冲射线束照射微熔池，使微熔池内部熔融金属气化，产生爆破；将铝环冷却，形成凹槽和钩部；
S21：将经S20加工后的铝环放入溶剂中超声清洗10-20min，再用去离子水进行清洗，清洗后在50-60℃烘干；
S22：然后将经S21处理得到的铝环放入电解液中通过阳极氧化形成氧化膜。
优选地，所述电解液包括100-120g/L的硫酸、0.5-1.5g/L的纳米级SiO2、1-3g/L的丙烯酸树脂和以铈或钕含量计为0.1-0.5g/L的稀土金属铈盐或钕盐。
优选地，S2中表面处理电源采用直流或脉冲电源，电流密度为1-2A/dm2，在18-22V的电压下电解30-50min，槽液温度10-22℃。
本发明的有益效果：(1)本发明采用的氧化处理工艺可以得到铝阳极氧化膜，纳米二氧化硅可以选酸性硅溶胶或中性硅溶胶，它可以提升氧化膜密度；丙烯酸树脂的掺入，可以起到抑制霉菌的作用，同时它使氧化膜增加了疏水性；稀土金属盐可以选择铈或钕的硫酸盐或碳酸盐，它使铝晶粒明显细化，并且比较均匀，提高了抗腐蚀能力，同时氧化处理后的金属(铝)表面在与塑胶件注塑时，界面应力减弱，结合更稳定；(2)本发明的灯头，较传统的T8产品的耐压能力提高，高达3000V以上；(3)在金属件表面形成多个凹槽和钩部；然后在具有凹槽和钩部的表面上注塑，形成塑料件。此时，塑料件即可填充凹槽，并且钩部斜向上延伸入塑料件内部，使制备得到的注塑产品的结合强度非常高；(4)本发明采用高能脉冲射线束照射微熔池，使微熔池内部熔融金属气化，产生爆破；金属气化爆破时，将带出熔融态的金属，被带出的熔融金属在空气中立刻凝固，从而形成钩部；同时，爆破后，微熔池内部形成凹槽，该方法制得的钩部和凹槽，使得金属环和塑胶件的结合强度大大增强。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的双节灯头剖视图；
图3是本发明LED灯管的爆炸示意图；
图4是本发明实施例2的结构示意图；
图5是本发明实施例2的单节灯头剖视图；
图6是本发明实施例2的LED灯管的爆炸示意图；
图7是本发明金属环上与塑胶件连接处的结构示意图；
图8是本发明的制备工艺流程图；
图中，1-灯管，2-灯板，3-LED灯珠，4-电源，5-金属环，501-凹槽，502-钩部，6-塑胶件，7-PIN针。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
实施例1
如图1-3所示，一种LED灯管灯头，包括灯头本体，灯头本体位于灯管1的两端，灯管1内设有灯板2，灯板2上设有LED灯珠3，灯管1的一端设有电源4，所述LED灯珠3与所述电源4电性连接，所述灯头本体包括金属环5和位于金属环5一端的塑胶件6，所述塑胶件6的封闭端贯穿设有PIN针7。
具体实施时，如图1所示，双节灯头产品的所述塑胶件6为圆柱状，高度为3cm，塑胶件可以采用PBT/PC等工程塑料制备。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上作出的进一步优化，具体地，如图4-6所示，单节灯头产品的所述塑胶件6为圆片状。
具体地，所述金属环5为铝环，材质采用AL1060。
实施例3
本实施例是在实施例2的基础上作出的进一步优化，具体地，如图7所示，所述金属环5与所述塑胶件6注塑成型，所述金属环5上与所述塑胶件6的连接处的表面设有凹槽501和若干钩部502，所述钩部502设于所述凹槽边缘处。
具体实施时，金属环5与所述塑胶件6连接处向内或向外形成定位部。
所述钩部502呈C型。
实施例4
一种LED灯管灯头的制作工艺，包括以下步骤：
S1：先将铝带在冲压模具上进行冲压，制作成铝环；
S2：然后对铝环进行表面处理，制作成铝件半成品；具体加工方法如下：
S20：铝环上与塑胶件的连接处表面采用射线束照射，本实施例采用EP-25半导体激光器，调整最大功率为20W，频率为10KHz，电流为18A，照射在铝环表面上，照射光斑直径为10μm，照射20微秒，形成微熔池，采用高能脉冲射线束照射微熔池，使微熔池内部熔融金属气化，产生爆破；将铝环冷却，形成凹槽501和钩部502；
S21：将经S20加工后的铝环放入溶剂中超声清洗10min，再用去离子水进行清洗，清洗后在50℃烘干；
S22：然后将经S21处理得到的铝环放入电解液中通过阳极氧化形成氧化膜。
所述电解液包括100g/L的硫酸、0.5g/L的纳米级SiO2、1g/L的丙烯酸树脂和以铈或钕含量计为0.1g/L的稀土金属铈盐或钕盐；
电源采用直流或脉冲电源，电流密度为1A/dm2，在18V的电压下电解30min，槽液温度10℃。
S3：将铝件半成品在振动盘摆放整齐后，通过机械手将铝件半成品抓取到注塑模具，通过二次注塑将塑胶注塑在铝件半成品上，注塑完成后再用机械手臂将产品取出，制作成注塑产品；
S4：继续将PIN针置于振动盘上，摆放整齐，机械手取出注塑产品放置PIN针上，通过冲压方式将PIN针与注塑产品铆接固定。
实施例5
一种LED灯管灯头的制作工艺，包括以下步骤：
S1：先将铝带在冲压模具上进行冲压，制作成铝环；
S2：然后对铝环进行表面处理，制作成铝件半成品；具体加工方法如下：
S20：铝环上与塑胶件的连接处表面采用射线束照射，具体为本实施例采用EP-25半导体激光器，调整最大功率为25W，频率为8KHz，电流为15A，照射在铝环表面上，照射光斑直径为90μm，照射50微秒，形成微熔池，采用高能脉冲射线束照射微熔池，使微熔池内部熔融金属气化，产生爆破；将铝环冷却，形成凹槽501和钩部502；
S21：将经S20加工后的铝环放入溶剂中超声清洗15min，再用去离子水进行清洗，清洗后在55℃烘干；
S22：然后将经S21处理得到的铝环放入电解液中通过阳极氧化形成氧化膜。
所述电解液包括110g/L的硫酸、1g/L的纳米级SiO2、2g/L的丙烯酸树脂和以铈或钕含量计为0.35g/L的稀土金属铈盐或钕盐；
电源采用直流或脉冲电源，电流密度为1A/dm2，在20V的电压下电解40min，槽液温度18℃。
S3：将铝件半成品在振动盘摆放整齐后，通过机械手将铝件半成品抓取到注塑模具，通过二次注塑将塑胶注塑在铝件半成品上，注塑完成后再用机械手臂将产品取出，制作成注塑产品；
S4：继续将PIN针置于振动盘上，摆放整齐，机械手取出注塑产品放置PIN针上，通过冲压方式将PIN针与注塑产品铆接固定。
实施例6
一种LED灯管灯头的制作工艺，包括以下步骤：
S1：先将铝带在冲压模具上进行冲压，制作成铝环；
S2：然后对铝环进行表面处理，制作成铝件半成品；具体加工方法如下：
S20：铝环上与塑胶件的连接处表面采用直线射线束照射，具体为本实施例采用EP-25半导体激光器，调整最大功率为25W，频率为12KHz，电流为21A，照射在铝环表面上，照射光斑直径为1μm，照射5微秒，形成微熔池，采用高能脉冲射线束照射微熔池，使微熔池内部熔融金属气化，产生爆破；将铝环冷却，形成凹槽501和钩部502；
S21：将经S20加工后的铝环放入溶剂中超声清洗20min，再用去离子水进行清洗，清洗后在60℃烘干；
S22：然后将经S21处理得到的铝环放入电解液中通过阳极氧化形成氧化膜。
所述电解液包括120g/L的硫酸、1.5g/L的纳米级SiO2、3g/L的丙烯酸树脂和以铈或钕含量计为0.5g/L的稀土金属铈盐或钕盐；
电源采用直流或脉冲电源，电流密度为2A/dm2，在22V的电压下电解50min，槽液温度22℃。
S3：将铝件半成品在振动盘摆放整齐后，通过机械手将铝件半成品抓取到注塑模具上，通过二次注塑将塑胶注塑在铝件半成品上，注塑完成后再用机械手臂将产品取出，制作成注塑产品；
S4：继续将PIN针置于振动盘上，摆放整齐，机械手取出注塑产品放置PIN针上，通过冲压方式将PIN针与注塑产品铆接固定。
对比例1
采用市购的T8灯作为对比例，型号为SM-RGD-A3，品牌；sencart。
对比例2(无加工凹槽和钩部)
一种LED灯管灯头的制作工艺，包括以下步骤：
S1：先将铝带在冲压模具上进行冲压，制作成铝环；
S2：然后对铝环进行表面处理，制作成铝件半成品；具体加工方法如下：
S21：将经S20加工后的铝环放入溶剂中超声清洗20min，再用去离子水进行清洗，清洗后在60℃烘干；
S22：然后将经S21处理得到的铝环放入电解液中通过阳极氧化形成氧化膜。
所述电解液包括120g/L的硫酸、1.5g/L的纳米级SiO2、3g/L的丙烯酸树脂和以铈或钕含量计为0.5g/L的稀土金属铈盐或钕盐；
电源采用直流或脉冲电源，电流密度为2A/dm2，在22V的电压下电解50min，槽液温度22℃。
S3：将铝件半成品在振动盘摆放整齐后，通过机械手将铝件半成品抓取到注塑模具，通过二次注塑将塑胶注塑在铝件半成品上，注塑完成后再用机械手臂将产品取出，制作成注塑产品；
S4：继续将PIN针置于振动盘上，摆放整齐，机械手取出注塑产品放置PIN针上，通过冲压方式将PIN针与注塑产品铆接固定
将实施例4-6以及对比例1-2进行耐压测试和拉伸试验，测试值见表1；
耐压测试：采用设备型号为ESA-140的绝缘子耐压测试仪对试样进行测试，调节测试电压，测试时间为1min，观察其总漏电流，总漏电流的合格范围为0-5mA；
拉伸试验：按照ISO527进行测试：采用拉力测试机分别夹持住金属环和塑胶件，拉伸速度为10mm/s；观察其断裂情况；
表1为实施例4-6以及对比例1-2的性能测试值
从表1可以得知，本发明具有塑胶件和金属环的灯头，PIN针和铝环之间具有足够的安全距离，使得其耐压值远远高于市购的T8灯的耐压值，其中实施例6的耐压值高达3300v，为对比例1的两倍，耐压性能显著，同时采用新的制作工艺使得塑胶件与金属环的结合强度增强，实施例4-6塑胶件断裂，而不是塑胶件与金属环分离，说明塑胶件与金属环的结合性能较好，从而使得塑胶件部位被拉断；一方面主要是由于对铝环进行阳极氧化处理，使得其界面应力降低，塑胶件在注塑成型时，更容易与其结合，增加强度；另一方面在金属件表面形成多个凹槽和钩部；然后在具有凹槽和钩部的表面上注塑，形成塑料件。此时，塑料件即可填充凹槽，并且钩部斜向上延伸入塑料件内部，使制备得到的注塑产品的结合强度非常高。
上述实施例仅描述现有设备最优使用方式，而运用类似的常用机械或制作方法手段代替本实施例中的元素，均落入保护范围。
Claims (10)
1.一种LED灯管灯头，其特征在于：包括灯头本体，灯头本体位于灯管(1)的两端，灯管(1)内设有灯板(2)，灯板(2)上设有LED灯珠(3)，灯管(1)的一端设有电源(4)，所述LED灯珠(3)与所述电源(4)电性连接，所述灯头本体包括金属环(5)和位于金属环(5)一端的塑胶件(6)，所述塑胶件(6)的封闭端贯穿设有PIN针(7)。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：所述塑胶件(6)为圆柱状，高度为3-5cm。
3.根据权利要求1所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：所述塑胶件(6)为圆片状。
4.根据权利要求2或3所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：所述金属环(5)为铝环。
5.根据权利要求1所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：所述金属环(5)与所述塑胶件(6)注塑成型，所述金属环(5)上与所述塑胶件(6)的连接处的表面设有凹槽(501)和若干钩部(502)，所述钩部(502)设于所述凹槽边缘处。
6.根据权利要求5所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：所述钩部(502)呈C型。
7.如权利要求1-3、5、6任意一项所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：还包括以下步骤的制作工艺：
S1：先将铝带在冲压模具上进行冲压，制作成铝环；
S2：然后对铝环进行表面处理，制作成铝件半成品；
S3：将铝件半成品在振动盘摆放整齐后，通过机械手将铝件半成品抓取到注塑模具上，通过二次注塑将塑胶注塑在铝件半成品上，注塑完成后再用机械手臂将产品取出，制作成注塑产品；
S4：继续将PIN针置于振动盘上，摆放整齐，机械手取出注塑产品放置PIN针上，通过冲压方式将PIN针与注塑产品铆接固定。
8.根据权利要求7所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：S2中表面处理工艺为：
S20：铝环上与塑胶件的连接处表面采用射线束照射，形成微熔池，采用高能脉冲射线束照射微熔池，使微熔池内部熔融金属气化，产生爆破；将铝环冷却，形成凹槽(501)和钩部(502)；
S21：将经S20加工后的铝环放入溶剂中超声清洗10-20min，再用去离子水进行清洗，清洗后在50-60℃烘干；
S22：然后将经S21处理得到的铝环放入电解液中通过阳极氧化形成氧化膜。
9.根据权利要求8所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：所述电解液包括100-120g/L的硫酸、0.5-1.5g/L的纳米级SiO2、1-3g/L的丙烯酸树脂和以铈或钕含量计为0.1-0.5g/L的稀土金属铈盐或钕盐。
10.根据权利要求8或9所述的一种LED灯管灯头，其特征在于：S2中表面处理电源采用直流或脉冲电源，电流密度为1-2A/dm2，在18-22V的电压下电解30-50min，槽液温度10-22℃。
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