一种球灯泡的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于照明技术领域，涉及一种球灯泡。
【背景技术】
[0002] 光源为日常生活所不可或缺，一般室内日光灯、桌灯、户外照明灯等都必须以灯泡 发光照明。
[0003] 球灯泡是现今运用最广的灯泡之一，因现今灯泡使用时长越来越长，功率越来越 大，因此灯泡内产生的热量也越来越多，但是散热功能却没有得到进一步地提升，造成灯泡 的使用寿命大大降低。
[0004] 综上所述，为解决现有球灯泡结构上的不足，需要设计一种结构简单、设计合理、 压铸件尺寸精度高的球灯泡。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、散热性能 佳、使用寿命长的球灯泡。
[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种球灯泡，呈水滴状，包括灯筒、安 装在灯筒内的灯芯、卡嵌在灯筒前端且呈半球形的灯罩以及卡嵌在灯筒后端且与灯芯螺纹 连接的灯座，灯筒外侧壁上等间距分布有若干平行设置的散热筋，所述灯罩上端开设有圆 孔，所述灯芯穿过圆孔且卡嵌在圆孔中。
[0007] 所述灯筒的材料为锰铁合金材料，所述锰铁合金包括以下重量份数比的组分:铁 100-300份，锰200-500份，硅50-80份，碳20-30份，碳化钛20-30份，钼10-20份，钪5-10份，镧 5-10份。
[0008] 所述锰铁合金的制备方法为：
[0009] Sl、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大 小处于300-400目之间；
[0010] S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；
[0011] S3、真空干燥；
[0012] S4、过筛；
[0013] S5、500-700度真空烧结1小时，800-1000度真空烧结半小时，1100-1300度真空烧 结半小时，1400-1500度真空烧结2小时。
[0014] 所述灯芯的材料为铝合金材料，该铝合金材料由以下成分（以重量份数计）组成： Al :110-150份，Si :0· 1-0.45份，Fe :0.46-0.65份，Cu:4.5-8份，Μη:0.45-0.8份，Mg: 15-25 份，Cr: 1.8-4.5份，Zn: 1.5-2.3份，Ti :0.8-1.3份，Zr :2.5-3.8份，PbS: 1.5~3份，稀土元素： 15-28 份。
[0015] 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其密度低，强度比较高，接 近或超过优质钢，且塑性好，可加工成各种灯具的型材，具有优良的导电性、导热性和抗氧 化性。其中，Al-Mg-Si系合金具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性，同时具有中等强 度，在退火后仍能维持较好的操作性，但是其强度和导热性略显不够，影响成品的表面质 量、导热性能以及成品灯具工作的稳定性。
[0016] 因此，本发明优选采用Al-Mg-Si系合金制备灯的灯芯，但是，本发明在该铝合金的 基础上，先对铝合金的组成成分及其重量份数进行了上述的调整，以获得导热性、轻度等综 合性能更好的铝合金材料。
[0017] 本案在Al-Mg-Si系铝合金组成成分及其质量百分比的基础上，提高了 Cu元素、Mg 元素以及Zn元素的含量，并优选将(Cu元素 +Mg元素 )/Zn元素的质量比控制在13-14.3,使Cu 元素能配合Zn元素使铝合金材料获得高强度、强耐蚀性和较好的塑性等性能，Cu元素和Al 元素在合金中能形成足够量的强化相C11AI2,同时Mg元素和Zn元素在合金中能形成足够量 的强化相MgZn2，进一步提高铝合金材料的强度。
[0018] 在本案中，还进一步减少了Si元素和Fe元素的含量，减少合金中难溶或不溶的 AlFeSi等脆性相的存在，从而有利于进一步提高本发明铝合金材料的断裂韧性等性能。进 一步的，在合金中还加入了能够细化晶粒的PbS，控制冷加工如的晶粒大小，有利于提尚广 品的弹性模量以及疲劳强度。
[0019] 此外，本发明在对铝合金的组成成分及其质量百分比的调整中，较为明显的是，本 发明在Al-Mg-Si系铝合金的组成成分中添加了 Zr元素和稀土元素。
[0020] 其中：微量元素 Zr有良好的可塑性和很强的耐腐蚀性，有效地提高了灯芯的耐腐 蚀性和抗氧化性能。添加上述微量的Zr元素可以抑制再结晶，提高铝合金再结晶温度，改善 铝合金的强度、断裂韧性、抗应力腐蚀以及抗剥落(或层状)腐蚀性能。
[0021] 具体的，Zr元素与Al元素生成高密度的亚稳Al3Zr,高密度的亚稳Al 3Zr细小弥散， 是一种极为有效的强化弥散体和再结晶抑制剂，从而对合金再结晶行为具有抑制作用，以 获得具有完全非再结晶组织的各类半成品，使变形过程中产生的高密度位错和纤维组织得 以保留下来。而非再结晶组织的存在使合金半成品具有更优良的抗腐蚀性能，Al 3Zr的强化 弥散则有利于提高合金的断裂韧性和强度，因而Zr元素的添加可以有效改善铝合金的综合 性能。
[0022]而由于本发明在铝合金材料中加入了适量的Zr元素，可以部分代替Cr元素和Mn元 素，因此，本发明可以适当的降低了 Cr元素和Mn元素的质量百分比。而降低Cr元素在铝合金 材料中的含量可以降低AIFeCrSi相，提高合金中Mg2Si相的含量，从而也可以提高合金的强 度。
[0023] 在本案中，为使得成品后的灯芯具有良好的导热性，保证内部灯芯等机构的稳定 工作，提高使用时的安全性能，在铝合金材料中加入了稀土元素。稀土元素的加入不仅可以 起到微合金化的作用，还能与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化 合物，有一定的除氢、精炼、净化作用。同时，稀土元素化学活性极强，可以在长大的晶粒界 面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，使晶粒细化，有变质的作用，从而提高铝合金的强度、 硬度和韧性，改善加工性能、耐热性、可塑性及可锻性。
[0024] 作为本发明的进一步改进，所述灯芯的铝合金材料由以下成分（以重量份数计)组 成:Al: 120份，Si :0.2份，Fe :0.5份，Cu:6份，Μη:0· 6份，Mg: 20份，Cr: 3份，Zn: 1.8份，Ti :0.9 份，Zr: 3份，PbS: 2份，稀土元素:23份。
[0025]上述铝合金材料的技术方案是灯芯铝合金材料的优化技术方案，通过上述优化配 比，本案中铝合金材料的强度、耐腐蚀性、导热性能更佳，表面质量更好。
[0026]作为本发明的进一步改进，所述稀土元素为La元素和/或Ce元素和/或Nd元素和/ 或Yb元素和/或Y元素和/或Sc元素。即是说，本案中增加的稀土元素优选为选自La元素 、Ce 元素、Nd元素、Yb元素、Y元素、Sc元素中的至少一种，使得组成的铝合金具有较好的导热性， 同时还具有较好的机械性能和较好的成型加工性能。
[0027]相对于现有的铝合金而言，由于本案中铝合金材料合理的组成，更由于特定稀土 元素的加入，使得由该铝合金材料成型后的灯芯导热性能提高20%以上，同时还获得了优 异的高温抗氧化性能。
[0028]作为本发明的更进一步改进，所述稀土元素为Yb元素。经研究后，作为优选方案， 在铝合金材料中添加 Yb元素时，其铝合金的导热性能提高高达36%，而且该组成的铝合金 的热膨胀系数也有所改变。进一步的，加入Yb元素后，会形成含Yb共格弥散相，基体保持形 变回复组织，基体内未形成明显的亚晶组织，抑制了基体再结晶，提高了韧性。
[0029]具体的，未溶于基体的Yb主要以AlCuYb化合物形式存在，这些富稀土化合物多沿 晶界分布，该富稀土化合物在300°C环境中能稳定存在于晶界，提高合金高温下晶界强度； 而且Yb+Cr合金在热处理过程中还会析出一些弥散相粒子，这些弥散相含有Cr、Mn等元素， 其中还有少量Al 2QCr2Yb粒子;弥散相在合金中起到弥散强化作用，既能阻碍合金中位错滑 移，也能强化合金高温下晶界强度，对提高合金室温、高温力学性能均有贡献。
[0030] 作为本发明的更进一步改进，所述稀土元素为Yb元素和Sc元素，且Yb元素的重量 份数是Sc元素重量份数的1.5倍-2倍。
[0031] 进一步的，为提高导热性和稳定性，经研究后，在铝合金材料中进一步添加 Sc元素 时，并且控制Yb元素和Sc元素的重量比为1.5-2，Sc元素能与铝反应形成Al3Sc相，具有很强 的热稳定性，在高温下仍与基体保持共格关系，有利于提高铝合金材料的韧性、强度等性 能。而且，在合金中同时添加 Sc和Zr元素，由于两者物理、化学性质相近，Zr元素能代替 AhSc化合物中的部分Sc原子而形成Ah (Sc，Zr)化合物，不仅继承了 AhSc化合物的全部有 益的性质，而且热稳定性更高。
[0032]作为本发明的又一种改进，所述灯芯的制备方法如下：
[0033] 按照上述灯芯的组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气 精炼，静置预设时间后进行除渣；
[0034] 将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇 注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯芯坯件，其中：上述的压射速度为120-150L/ min，压射压力为90-1 IOMPa;
[0035] 将制成的灯芯坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品，其中：上述表面处理为 等离子体微弧氧化处理，上述后处理包括均匀化退火处理，且均匀化退火处理的温度为 500-520°C，保温时间为13-15h。
[0036]上述灯芯的制备工艺操作简单，易上手