如何合理挑選LED導熱塑料

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

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

　　總結起來(lái)，導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(wú)需二次加工，更綠色環(huán)保。

　　面對眾多的導熱塑料供應商，如何更合理地挑選高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，以下是值得關(guān)注的一些要點(diǎn)：

　　一、縮小篩選范圍的考量

　　1.導熱塑料的RoHS, UL 認證

　　是否具備 RoHS, UL 認證，對出口歐洲、北美市場(chǎng)的整燈工廠(chǎng)，將是非常關(guān)鍵的因素。而RoHS, UL 證書(shū)的頒發(fā)機構，事實(shí)上也對材料做了一個(gè)初步的篩選工作，這對很多廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，在不太熟悉導熱塑料這種新材料的情況下，可以通過(guò)檢測機構的認證來(lái)更多了解導熱塑料。值得注意的是，UL認證編號是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行查詢(xún)，其真實(shí)性是比較可信的。

　　2.材料所需加工設備

　　導熱塑料的料性有熱塑性和熱固性之分。絕大多數的導熱塑料是熱塑性原料，這樣的材料可用傳統的普通注塑機生產(chǎn)，如果是原來(lái)做節能燈的廠(chǎng)家本身?yè)碛写罅康淖⑺軝C，可以繼續沿用下去。另外一種習慣做法是，把注塑環(huán)節外包給專(zhuān)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(chǎng)擴大產(chǎn)能。

　　反之，如果導熱塑料為類(lèi)似酚醛樹(shù)脂的熱固性材料，將不能使用普通注塑機，必須使用專(zhuān)用熱固型塑料注塑機，額外的設備費用將會(huì )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(chǎng)。

　　從實(shí)際操作來(lái)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(huì )有所降低。

　　3.材料的顏色

　　通常導熱塑料中是一定的基材（比如PC,PPS, PA）基礎上添加助劑合成的，這些導熱助劑通常是深色材料，而最終的客戶(hù)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(lái)講，交貨期會(huì )是重要的條款。如果導熱塑料是在國內生產(chǎn)，交貨應有足夠應對時(shí)間。而原產(chǎn)地為境外，通常要考慮海運及通關(guān)進(jìn)口環(huán)節，交貨時(shí)間會(huì )有延長(cháng)，同時(shí)進(jìn)口原料的銷(xiāo)售成本也會(huì )比同樣在國內產(chǎn)地有所上升。

　　二、材料性能的比較

　　1.導熱系數

　　作為關(guān)鍵技術(shù)指標，目前各個(gè)廠(chǎng)家的材料，導熱系數是最受用戶(hù)關(guān)注的。而測試導熱系數的技術(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，而激光法涉及的設備基本依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格昂貴。

　　正是由于上述種種原因，光看導熱系數的大小會(huì )導致用戶(hù)進(jìn)入誤區。比較現實(shí)的做法是：在相同的模具上，對不同廠(chǎng)家的導熱塑料注塑成型，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，導熱塑料供應商通常會(huì )提供標準的公模產(chǎn)品，可以同樣的規格尺寸（比如A19 球泡燈）的散熱器來(lái)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(dòng)性

　　通常會(huì )用熔融指數來(lái)表示。流動(dòng)性好的導熱材料，其成型比較容易，生產(chǎn)較為順暢?；诹鲃?dòng)性高的導熱塑料，散熱器的壁厚可以設計比較薄，通常為1-1.2mm, 由于薄的壁厚又會(huì )造成散熱路徑的縮短，從而提高散熱效果。同時(shí)，較薄的壁厚又會(huì )減低材料的克重，降低材料成本。如果是流動(dòng)性差的材料，通常不太容易注塑成形，而且會(huì )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該在0.5%以下，大于0.8%會(huì )對散熱器尺寸精度產(chǎn)生不利影響。成型收縮率應越小越好。如選用較高成型收縮率的材料，將不得不增加壁厚來(lái)彌補。

　　4.機械性能

　　導熱塑料散熱器的機械強度取決于幾個(gè)關(guān)鍵指標: 懸臂梁缺口沖擊強度，抗拉強度，彎曲強度，通?？梢员容^不同材料的指標，指標數值越大越好。機械性能優(yōu)異的導熱塑料，可以在散熱器結構中加入卡扣設計，使得PC罩或透鏡與散熱器的接口通過(guò)卡扣來(lái)實(shí)現，從而避免完全依賴(lài)粘膠來(lái)固定。粘膠的問(wèn)題在于：需要固化時(shí)間，延長(cháng)交貨時(shí)間，同時(shí)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(diǎn)，第一、是否符合UL94 V0 阻燃等級，對出口美國市場(chǎng)會(huì )比較關(guān)鍵，第二，是否無(wú)鹵素阻燃，簡(jiǎn)單的說(shuō)，阻燃劑中不要含有鹵素，否則材料的環(huán)保等級會(huì )下降，較難通過(guò)歐洲RoHS, REACH 指令。

　　6. 絕緣特性

　　導熱塑料的一個(gè)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(guò)安規測試應該很容易。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(xiàn)性燈珠+高壓線(xiàn)性電源，非隔離電源+中功率燈珠。具體的參數可以參考介電強度。

　　7. 熱膨脹系數

　　如果在散熱器結構中采用塑包鋁的結構，應考慮外層導熱塑料和內層鋁合金的膨脹系數差異，鋁合金的熱膨脹系數為：0.000024 mm/mm*k，導熱塑料的膨脹系數應在相同的數量級別，否則會(huì )造成不能同步熱脹冷縮，導致散熱器外殼開(kāi)裂。

　　三、價(jià)格

　　導熱塑料作為塑料的一個(gè)類(lèi)別，首先遵循以量論價(jià)的規律。同時(shí)也應看到，影響價(jià)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(shí)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(shí)也是對價(jià)格有一定影響。

　　四、增值服務(wù)

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