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如何合理挑選LED導(dǎo)熱塑料

編輯：admin 2014-06-25 14:53:18 瀏覽：1107 來源：

　　LED照明燈具作為照明領(lǐng)域的后起之秀，在未來五年市場前景可觀，并且表現(xiàn)出強勁的增長勢頭。根據(jù)LED照明燈具價格不斷降低、性能不斷提升的發(fā)展趨勢，絕大多數(shù)LED燈具的全壽命周期的綜合成本將在今后1-2年內(nèi)明顯低于傳統(tǒng)燈具，成為主流的照明光源。

　　作為LED燈具的外殼，傳統(tǒng)上會選用鋁合金、陶瓷材料，而近兩年來，新型材料導(dǎo)熱塑料異軍突起，逐漸為廣大生產(chǎn)廠家所接受，成為備受矚目的外殼材料。

　　總結(jié)起來，導(dǎo)熱塑料具有以下幾大優(yōu)勢：

　　1. 絕緣阻燃，安全性高。

　　2. 重量輕, 密度約為鋁材的三分之二。

　　3. 加工成型方便，量產(chǎn)性好。

　　4. 無需二次加工，更綠色環(huán)保。

　　面對眾多的導(dǎo)熱塑料供應(yīng)商，如何更合理地挑選高性價比的產(chǎn)品，以下是值得關(guān)注的一些要點：

　　一、縮小篩選范圍的考量

　　1. 導(dǎo)熱塑料的RoHS, UL 認證

　　是否具備 RoHS, UL 認證，對出口歐洲、北美市場的整燈工廠，將是非常關(guān)鍵的因素。而RoHS, UL 證書的頒發(fā)機構(gòu)，事實上也對材料做了一個初步的篩選工作，這對很多廠家來說，在不太熟悉導(dǎo)熱塑料這種新材料的情況下，可以通過檢測機構(gòu)的認證來更多了解導(dǎo)熱塑料。值得注意的是，UL認證編號是可以通過網(wǎng)絡(luò)進行查詢，其真實性是比較可信的。

　　2. 材料所需加工設(shè)備

　　導(dǎo)熱塑料的料性有熱塑性和熱固性之分。絕大多數(shù)的導(dǎo)熱塑料是熱塑性原料，這樣的材料可用傳統(tǒng)的普通注塑機生產(chǎn)，如果是原來做節(jié)能燈的廠家本身擁有大量的注塑機，可以繼續(xù)沿用下去。另外一種習(xí)慣做法是，把注塑環(huán)節(jié)外包給專業(yè)注塑公司，在自有生產(chǎn)能力不足的情況下，可以輕松借道外協(xié)廠擴大產(chǎn)能。

　　反之，如果導(dǎo)熱塑料為類似酚醛樹脂的熱固性材料，將不能使用普通注塑機，必須使用專用熱固型塑料注塑機，額外的設(shè)備費用將會大大增加成本。而且一旦自有注塑產(chǎn)能不足，比較難找到合適的外協(xié)注塑廠。

　　從實際操作來看，熱塑性材料的成型周期要比熱固性材料短，這也意味加工成本會有所降低。

　　3. 材料的顏色

　　通常導(dǎo)熱塑料中是一定的基材（比如PC,PPS, PA）基礎(chǔ)上添加助劑合成的，這些導(dǎo)熱助劑通常是深色材料，而最終的客戶需求通常是以白色為主，如果不能提供合格的白色原料，可能導(dǎo)致注塑成型后多加一道噴漆工藝，從而增加成本支出。

　　4. 原料的生產(chǎn)地

　　以目前的LED整燈出口訂單來講，交貨期會是重要的條款。如果導(dǎo)熱塑料是在國內(nèi)生產(chǎn)，交貨應(yīng)有足夠應(yīng)對時間。而原產(chǎn)地為境外，通常要考慮海運及通關(guān)進口環(huán)節(jié)，交貨時間會有延長，同時進口原料的銷售成本也會比同樣在國內(nèi)產(chǎn)地有所上升。

　　二、材料性能的比較

　　1. 導(dǎo)熱系數(shù)

　　作為關(guān)鍵技術(shù)指標，目前各個廠家的材料，導(dǎo)熱系數(shù)是最受用戶關(guān)注的。而測試導(dǎo)熱系數(shù)的技術(shù)標準卻各不相同，有ASTM E 1530、ASTM E1461,某某公司自性定義的標準，等等。即使在同樣的技術(shù)標準下，測試手段又有所不同，比如有平板法，激光法，在不同的測試手段情況下，最后的測試結(jié)果誤差范圍是完全不同的。通常激光法的精度要比平板法高，而激光法涉及的設(shè)備基本依賴進口，價格昂貴。

　　正是由于上述種種原因，光看導(dǎo)熱系數(shù)的大小會導(dǎo)致用戶進入誤區(qū)。比較現(xiàn)實的做法是：在相同的模具上，對不同廠家的導(dǎo)熱塑料注塑成型，然后裝配同樣的燈板和電源，通電后測試燈珠的引腳溫度或接近引腳的鋁基板溫度，溫度低即為散熱更優(yōu)的材料。

　　還有一種做法是，導(dǎo)熱塑料供應(yīng)商通常會提供標準的公模產(chǎn)品，可以同樣的規(guī)格尺寸（比如A19 球泡燈）的散熱器來比較公模的散熱效果，從而大致判斷材料的性能高低。

　　2. 材料流動性

　　通常會用熔融指數(shù)來表示。流動性好的導(dǎo)熱材料，其成型比較容易，生產(chǎn)較為順暢。基于流動性高的導(dǎo)熱塑料，散熱器的壁厚可以設(shè)計比較薄，通常為1-1.2mm, 由于薄的壁厚又會造成散熱路徑的縮短，從而提高散熱效果。同時，較薄的壁厚又會減低材料的克重，降低材料成本。如果是流動性差的材料，通常不太容易注塑成形，而且會容易損壞模具，增加模具維護費用。

　　3. 成型收縮率

　　通常在厚度為3mm 條件下，合格的成型收縮率應(yīng)該在0.5%以下，大于0.8%會對散熱器尺寸精度產(chǎn)生不利影響。成型收縮率應(yīng)越小越好。如選用較高成型收縮率的材料，將不得不增加壁厚來彌補。

　　4. 機械性能

　　導(dǎo)熱塑料散熱器的機械強度取決于幾個關(guān)鍵指標: 懸臂梁缺口沖擊強度，抗拉強度，彎曲強度，通常可以比較不同材料的指標，指標數(shù)值越大越好。機械性能優(yōu)異的導(dǎo)熱塑料，可以在散熱器結(jié)構(gòu)中加入卡扣設(shè)計，使得PC罩或透鏡與散熱器的接口通過卡扣來實現(xiàn)，從而避免完全依賴粘膠來固定。粘膠的問題在于：需要固化時間，延長交貨時間，同時膠水在高溫下容易霧化，影響出光效果。

　　5. 阻燃特性

　　關(guān)鍵有兩點，第一、是否符合UL94 V0 阻燃等級，對出口美國市場會比較關(guān)鍵，第二，是否無鹵素阻燃，簡單的說，阻燃劑中不要含有鹵素，否則材料的環(huán)保等級會下降，較難通過歐洲RoHS, REACH 指令。

　　6. 絕緣特性

　　導(dǎo)熱塑料的一個好處是絕緣安全性，如果注塑好的散熱外殼，可以承受3500V以上的高壓，那過安規(guī)測試應(yīng)該很容易。匹配這樣的絕緣外殼，可以選用的燈板、電源方案可以比較靈活，包括：高壓線性燈珠+高壓線性電源，非隔離電源+中功率燈珠。具體的參數(shù)可以參考介電強度。

　　7. 熱膨脹系數(shù)

　　如果在散熱器結(jié)構(gòu)中采用塑包鋁的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮外層導(dǎo)熱塑料和內(nèi)層鋁合金的膨脹系數(shù)差異，鋁合金的熱膨脹系數(shù)為：0.000024 mm/mm*k，導(dǎo)熱塑料的膨脹系數(shù)應(yīng)在相同的數(shù)量級別，否則會造成不能同步熱脹冷縮，導(dǎo)致散熱器外殼開裂。

　　三、價格

　　導(dǎo)熱塑料作為塑料的一個類別，首先遵循以量論價的規(guī)律。同時也應(yīng)看到，影響價格的因素也是和材料密度息息相關(guān)的，較低密度的材料其實是降低了單位成本。另外，注塑中的料桿部分，能否粉碎后再次注塑利用，其實也是對價格有一定影響。

　　四、增值服務(wù)

　　作為導(dǎo)熱材料的供應(yīng)商，能否為客戶提供熱模擬測試服務(wù)，將會給客戶的定制散熱器是否散熱合格做一個參考判斷。從而避免開模完成后，發(fā)現(xiàn)散熱不合理再修改模具，也因此可避免盲目開模的風(fēng)險。

武斌/文　　　　