一种铝铜复合金属led散热器的精锻成形工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺，包括如下步骤：（1）清除铝合金基体（1）及铜合金导热层（2）毛坯表面的油污及杂质；（2）将铝合金基体（1）及铜合金导热层（2）毛坯叠放，置于加热箱中预热，预热温度400℃-450℃，预热时间20-35分钟；（3）将铝合金基体（1）及铜合金导热层（2）毛坯定位安装在可控加载的锻压设备上的精锻模具中，模具预热温度350℃-400℃；（4）可控加载的锻压设备上的冲头按单向减速控制模式精锻成形；本发明的工艺能够有效提高制品的质量，制备出表面质量良好、尺寸精度高、散热性能优良的一体式LED散热器。
【专利说明】—种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于LED发光显示【技术领域】，尤其涉及一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺。
【背景技术】
[0002]目前大功率LED的制造向着高性能、集成化和微型化发展，其芯片的功率密度可达数百W/cm2。大功率LED的电光转换效率约为20%，大约80%的电能转换为热量散发，因此其芯片处的热流密度极高。而LED的结温升高会导致发光效率下降、寿命缩短、发光光谱产生漂移，严重的还会烧毁芯片，所以散热是大功率LED照明中需要重点解决的问题之一。
[0003]选择既具有高的热导率，又具有低的比热容，同时性价比合理的散热材料并开发与之匹配的成形工艺，是LED照明产品研发亟需破解的技术瓶颈之一。而铝合金与铜合金复合则可很好的满足其要求，但现有的散热器制造工艺，如压铸、挤压等难以实现铝铜复合金属LED散热器的制造，同时铝合金属难以塑性加工金属材料，现有工艺难以满足其塑性成形要求。本发明旨在解决LED散热技术难题同时破解单纯以铝合金为基体的散热器制造难题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明提供一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺，制备得到一种表面质量良好、尺寸精度高、散热性能优良的LED器件的散热器。
[0005]本发明的技术方案如下。
[0006]一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺，包括如下步骤:
(I )、清除铝合金基体(I)及铜合金导热层(2 )毛坯表面的油污及杂质；
(2)、将铝合金基体(I)及铜合金导热层(2)毛坯叠放，置于加热箱中预热，预热温度4000C _450°C，预热时间20-35分钟；
(3)、将铝合金基体(I)及铜合金导热层(2)毛坯定位安装在可控加载的锻压设备上的精锻模具中，模具预热温度350°C -400°C ；
(4)、可控加载的锻压设备上的冲头按单向减速控制模式精锻成形；
所述的铝合金基体由如下方法制备得到:(A)、将纯铝高温冶炼融化；(B)、在冶炼融化的铝液添加元素，铝液重量以100份计，其中各添加元素的重量组份分别为:钴:9.8-10.8，硅:0.808-0.62，铜:8.08-10.35，铝:0.45-0.9，锌:0.08-0.13，锰:0.01-0.15，钛:0.03-0.15，铬:0.01-0.15，铁:0.01-0.35，镍:0.28-0.36，镧:0.01-0.08，铈:0.06-0.09，钐:0.01-0.03 ;形成铝合金混合液；(C)、将上述铝合金混合液进行冷却处理制成铝锭，经机械加工成铝合金基体。
[0007]优选地，所述步骤(4)中的单向减速控制模式为:精锻变形初始冲头速度IOOmm/s-150mm/s ;变形压下量达到30%_40%时，冲头速度为初始速度的70%_80%，之后，冲头静止
0.5-ls ;变形压下量达到75%-85%时，冲头速度为初始速度的15%-5%，之后，冲头静止l-2s ；至变形终了，冲头速度不再增加；完成成形后，冲头回程时冲头速度为压力机额定速度的
1.5-2 倍。
[0008]与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果:本发明的一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺，将特定的铝合金与铜合金之间为物理冶金结合，降低了传热热阻。且本发明精锻成形采用可控加载模式，消除了铝合金应变速率敏感特性对成形的不利影响，可实现铝合金复杂薄壁锻件的精锻成形，有效提高了制品的质量，制备出表面质量良好、尺寸精度高、散热性能优良的一体式LED散热器。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的一种铝铜复合金属LED散热器的示意图。
【具体实施方式】
[0010]一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺，包括如下步骤:(I)、清除铝合金基体(I)及铜合金导热层(2)毛坯表面的油污及杂质；(2)、将铝合金基体(I)及铜合金导热层(2)毛坯叠放，置于加热箱中预热，预热温度400°C _450°C，预热时间20-35分钟；(3)、将铝合金基体(I)及铜合金导热层(2)毛坯定位安装在可控加载的锻压设备上的精锻模具中，模具预热温度350°C -400°C ; (4)、可控加载的锻压设备上的冲头按单向减速控制模式精锻成形；所述步骤(4)的单向减速控制模式为:精锻变形初始冲头速度100mm/s-150mm/s ;变形压下量达到30%-40%时，冲头速度为初始速度的70%-80%，之后，冲头静止0.5-ls ；变形压下量达到75%-85%时，冲头速度为初始速度的15%-5%，之后，冲头静止l-2s ;至变形终了，冲头速度不再增加；完成成形后，冲头回程时冲头速度为压力机额定速度的1.5-2倍。所述的铝合金基体由如下方法制备得到:(A)、将纯铝高温冶炼融化；(B)、在冶炼融化的铝液添加元素，铝液重量以100份计，其中各添加元素的重量组份分别为:钴:9.8-10.8，硅:0.808-0.62，铜:8.08-10.35，铝:0.45-0.9，锌:0.08-0.13，锰:0.01-0.15，钛:
0.03-0.15，铬:0.01-0.15，铁:0.01-0.35，镍:0.28-0.36，镧:0.01-0.08，铈:0.06-0.09，钐:0.01-0.03 ;形成铝合金混合液；(C)、将上述铝合金混合液进行冷却处理制成铝锭，经机械加工成铝合金基体。
[0011]本发明将特定的铝合金与铜合金之间为物理冶金结合，降低了传热热阻。且本发明精锻成形采用可控加载模式，消除了铝合金应变速率敏感特性对成形的不利影响，可实现铝合金复杂薄壁锻件的精锻成形，有效提高了制品的质量，制备出表面质量良好、尺寸精度高、散热性能优良的一体式LED散热器。
[0012]尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
【权利要求】
1.一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺，其特征在于:包括如下步骤: (1 )、清除铝合金基体(1)及铜合金导热层(2 )毛坯表面的油污及杂质； (2)、将铝合金基体(1)及铜合金导热层(2)毛坯叠放，置于加热箱中预热，预热温度4000C _450°C，预热时间20-35分钟； (3)、将铝合金基体(1)及铜合金导热层(2)毛坯定位安装在可控加载的锻压设备上的精锻模具中，模具预热温度350°C -400°C ； (4)、可控加载的锻压设备上的冲头按单向减速控制模式精锻成形； 所述的铝合金基体由如下方法制备得到:(A)、将纯铝高温冶炼融化；(B)、在冶炼融化的铝液添加元素，铝液重量以100份计，其中各添加元素的重量组份分别为:钴:9.8-10.8，硅:0.808-0.62，铜:8.08-10.35，铝:0.45-0.9，锌:0.08-0.13，锰:0.01-0.15，钛:0.03-0.15，铬:0.01-0.15，铁:0.01-0.35，镍:0.28-0.36，镧:0.01-0.08，铈:0.06-0.09，钐:0.01-0.03 ;形成铝合金混合液；(C)、将上述铝合金混合液进行冷却处理制成铝锭，经机械加工成铝合金基体。
2.根据权利要求1所述的一种铝铜复合金属LED散热器的精锻成形工艺，其特征在于:所述步骤(4)中的单向减速控制模式为:精锻变形初始冲头速度100mm/s-150mm/s ;变形压下量达到30%-40%时，冲头速度为初始速度的70%-80%，之后，冲头静止0.5-1 s ;变形压下量达到75%-85%时，冲头速度为初始速度的15%-5%，之后，冲头静止l-2s ;至变形终了，冲头速度不再增加；完成成形后，冲头回程时冲头速度为压力机额定速度的1.5-2倍。
【文档编号】B21J5/02GK103894527SQ201410068505
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】不公告发明人 申请人:昆山东大智汇技术咨询有限公司