一種球燈泡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于照明技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種球燈泡。
【背景技術(shù)】
[0002] 光源為日常生活所不可或缺，一般室內(nèi)日光燈、桌燈、戶外照明燈等都必須以燈泡 發(fā)光照明。
[0003] 球燈泡是現(xiàn)今運(yùn)用最廣的燈泡之一，因現(xiàn)今燈泡使用時(shí)長(zhǎng)越來越長(zhǎng)，功率越來越 大，因此燈泡內(nèi)產(chǎn)生的熱量也越來越多，但是散熱功能卻沒有得到進(jìn)一步地提升，造成燈泡 的使用壽命大大降低。
[0004] 綜上所述，為解決現(xiàn)有球燈泡結(jié)構(gòu)上的不足，需要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、 壓鑄件尺寸精度高的球燈泡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、散熱性能 佳、使用壽命長(zhǎng)的球燈泡。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種球燈泡，呈水滴狀，包括燈筒、安 裝在燈筒內(nèi)的燈芯、卡嵌在燈筒前端且呈半球形的燈罩以及卡嵌在燈筒后端且與燈芯螺紋 連接的燈座，燈筒外側(cè)壁上等間距分布有若干平行設(shè)置的散熱筋，所述燈罩上端開設(shè)有圓 孔，所述燈芯穿過圓孔且卡嵌在圓孔中。
[0007] 所述燈筒的材料為錳鐵合金材料，所述錳鐵合金包括以下重量份數(shù)比的組分:鐵 100-300份，錳200-500份，硅50-80份，碳20-30份，碳化鈦20-30份，鉬10-20份，鈧5-10份，鑭 5-10份。
[0008] 所述錳鐵合金的制備方法為：
[0009] Sl、將鐵粉過篩，使鐵粉顆粒大小處于200-400目之間，將錳粉過篩，使錳粉顆粒大 小處于300-400目之間；
[0010] S2、將符合要求的鐵粉、錳粉以及其他成分放入球磨機(jī)內(nèi)2-3小時(shí)后靜置1小時(shí)；
[0011] S3、真空干燥；
[0012] S4、過篩；
[0013] S5、500-700度真空燒結(jié)1小時(shí)，800-1000度真空燒結(jié)半小時(shí)，1100-1300度真空燒 結(jié)半小時(shí)，1400-1500度真空燒結(jié)2小時(shí)。
[0014] 所述燈芯的材料為鋁合金材料，該鋁合金材料由以下成分（以重量份數(shù)計(jì)）組成： Al :110-150份，Si :0· 1-0.45份，F(xiàn)e :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] 鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度低，強(qiáng)度比較高，接 近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，且塑性好，可加工成各種燈具的型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗氧 化性。其中，Al-Mg-Si系合金具有良好的可成型性、可焊接性、可機(jī)加工性，同時(shí)具有中等強(qiáng) 度，在退火后仍能維持較好的操作性，但是其強(qiáng)度和導(dǎo)熱性略顯不夠，影響成品的表面質(zhì) 量、導(dǎo)熱性能以及成品燈具工作的穩(wěn)定性。
[0016] 因此，本發(fā)明優(yōu)選采用Al-Mg-Si系合金制備燈的燈芯，但是，本發(fā)明在該鋁合金的 基礎(chǔ)上，先對(duì)鋁合金的組成成分及其重量份數(shù)進(jìn)行了上述的調(diào)整，以獲得導(dǎo)熱性、輕度等綜 合性能更好的鋁合金材料。
[0017] 本案在Al-Mg-Si系鋁合金組成成分及其質(zhì)量百分比的基礎(chǔ)上，提高了 Cu元素、Mg 元素以及Zn元素的含量，并優(yōu)選將(Cu元素 +Mg元素 )/Zn元素的質(zhì)量比控制在13-14.3,使Cu 元素能配合Zn元素使鋁合金材料獲得高強(qiáng)度、強(qiáng)耐蝕性和較好的塑性等性能，Cu元素和Al 元素在合金中能形成足夠量的強(qiáng)化相C11AI2,同時(shí)Mg元素和Zn元素在合金中能形成足夠量 的強(qiáng)化相MgZn2，進(jìn)一步提高鋁合金材料的強(qiáng)度。
[0018] 在本案中，還進(jìn)一步減少了Si元素和Fe元素的含量，減少合金中難溶或不溶的 AlFeSi等脆性相的存在，從而有利于進(jìn)一步提高本發(fā)明鋁合金材料的斷裂韌性等性能。進(jìn) 一步的，在合金中還加入了能夠細(xì)化晶粒的PbS，控制冷加工如的晶粒大小，有利于提尚廣 品的彈性模量以及疲勞強(qiáng)度。
[0019] 此外，本發(fā)明在對(duì)鋁合金的組成成分及其質(zhì)量百分比的調(diào)整中，較為明顯的是，本 發(fā)明在Al-Mg-Si系鋁合金的組成成分中添加了 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強(qiáng)的耐腐蝕性，有效地提高了燈芯的耐腐 蝕性和抗氧化性能。添加上述微量的Zr元素可以抑制再結(jié)晶，提高鋁合金再結(jié)晶溫度，改善 鋁合金的強(qiáng)度、斷裂韌性、抗應(yīng)力腐蝕以及抗剝落(或?qū)訝?腐蝕性能。
[0021] 具體的，Zr元素與Al元素生成高密度的亞穩(wěn)Al3Zr,高密度的亞穩(wěn)Al 3Zr細(xì)小彌散， 是一種極為有效的強(qiáng)化彌散體和再結(jié)晶抑制劑，從而對(duì)合金再結(jié)晶行為具有抑制作用，以 獲得具有完全非再結(jié)晶組織的各類半成品，使變形過程中產(chǎn)生的高密度位錯(cuò)和纖維組織得 以保留下來。而非再結(jié)晶組織的存在使合金半成品具有更優(yōu)良的抗腐蝕性能，Al 3Zr的強(qiáng)化 彌散則有利于提高合金的斷裂韌性和強(qiáng)度，因而Zr元素的添加可以有效改善鋁合金的綜合 性能。
[0022]而由于本發(fā)明在鋁合金材料中加入了適量的Zr元素，可以部分代替Cr元素和Mn元 素，因此，本發(fā)明可以適當(dāng)?shù)慕档土?Cr元素和Mn元素的質(zhì)量百分比。而降低Cr元素在鋁合金 材料中的含量可以降低AIFeCrSi相，提高合金中Mg2Si相的含量，從而也可以提高合金的強(qiáng) 度。
[0023] 在本案中，為使得成品后的燈芯具有良好的導(dǎo)熱性，保證內(nèi)部燈芯等機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定 工作，提高使用時(shí)的安全性能，在鋁合金材料中加入了稀土元素。稀土元素的加入不僅可以 起到微合金化的作用，還能與氫等氣體和許多非金屬有較強(qiáng)的親和力，能生成熔點(diǎn)高的化 合物，有一定的除氫、精煉、凈化作用。同時(shí)，稀土元素化學(xué)活性極強(qiáng)，可以在長(zhǎng)大的晶粒界 面上選擇性地吸附，阻礙晶粒的生長(zhǎng)，使晶粒細(xì)化，有變質(zhì)的作用，從而提高鋁合金的強(qiáng)度、 硬度和韌性，改善加工性能、耐熱性、可塑性及可鍛性。
[0024] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述燈芯的鋁合金材料由以下成分（以重量份數(shù)計(jì))組 成:Al: 120份，Si :0.2份，F(xiàn)e :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]上述鋁合金材料的技術(shù)方案是燈芯鋁合金材料的優(yōu)化技術(shù)方案，通過上述優(yōu)化配 比，本案中鋁合金材料的強(qiáng)度、耐腐蝕性、導(dǎo)熱性能更佳，表面質(zhì)量更好。
[0026]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稀土元素為L(zhǎng)a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。即是說，本案中增加的稀土元素優(yōu)選為選自La元素 、Ce 元素、Nd元素、Yb元素、Y元素、Sc元素中的至少一種，使得組成的鋁合金具有較好的導(dǎo)熱性， 同時(shí)還具有較好的機(jī)械性能和較好的成型加工性能。
[0027]相對(duì)于現(xiàn)有的鋁合金而言，由于本案中鋁合金材料合理的組成，更由于特定稀土 元素的加入，使得由該鋁合金材料成型后的燈芯導(dǎo)熱性能提高20%以上，同時(shí)還獲得了優(yōu) 異的高溫抗氧化性能。
[0028]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述稀土元素為Yb元素。經(jīng)研究后，作為優(yōu)選方案， 在鋁合金材料中添加 Yb元素時(shí)，其鋁合金的導(dǎo)熱性能提高高達(dá)36%，而且該組成的鋁合金 的熱膨脹系數(shù)也有所改變。進(jìn)一步的，加入Yb元素后，會(huì)形成含Yb共格彌散相，基體保持形 變回復(fù)組織，基體內(nèi)未形成明顯的亞晶組織，抑制了基體再結(jié)晶，提高了韌性。
[0029]具體的，未溶于基體的Yb主要以AlCuYb化合物形式存在，這些富稀土化合物多沿 晶界分布，該富稀土化合物在300°C環(huán)境中能穩(wěn)定存在于晶界，提高合金高溫下晶界強(qiáng)度； 而且Yb+Cr合金在熱處理過程中還會(huì)析出一些彌散相粒子，這些彌散相含有Cr、Mn等元素， 其中還有少量Al 2QCr2Yb粒子;彌散相在合金中起到彌散強(qiáng)化作用，既能阻礙合金中位錯(cuò)滑 移，也能強(qiáng)化合金高溫下晶界強(qiáng)度，對(duì)提高合金室溫、高溫力學(xué)性能均有貢獻(xiàn)。
[0030] 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述稀土元素為Yb元素和Sc元素，且Yb元素的重量 份數(shù)是Sc元素重量份數(shù)的1.5倍-2倍。
[0031] 進(jìn)一步的，為提高導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性，經(jīng)研究后，在鋁合金材料中進(jìn)一步添加 Sc元素 時(shí)，并且控制Yb元素和Sc元素的重量比為1.5-2，Sc元素能與鋁反應(yīng)形成Al3Sc相，具有很強(qiáng) 的熱穩(wěn)定性，在高溫下仍與基體保持共格關(guān)系，有利于提高鋁合金材料的韌性、強(qiáng)度等性 能。而且，在合金中同時(shí)添加 Sc和Zr元素，由于兩者物理、化學(xué)性質(zhì)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，不僅繼承了 AhSc化合物的全部有 益的性質(zhì)，而且熱穩(wěn)定性更高。
[0032]作為本發(fā)明的又一種改進(jìn)，所述燈芯的制備方法如下：
[0033] 按照上述燈芯的組成成分及其重量份數(shù)配料、熔煉，熔煉成鋁液后進(jìn)行扒渣、除氣 精煉，靜置預(yù)設(shè)時(shí)間后進(jìn)行除渣；
[0034] 將上述除渣后的鋁液倒入壓室內(nèi)，在預(yù)設(shè)壓射速度下填充進(jìn)模具的型腔進(jìn)行澆 注，使鋁液在預(yù)設(shè)壓射壓力下凝固成型為燈芯坯件，其中：上述的壓射速度為120-150L/ min，壓射壓力為90-1 IOMPa;
[0035] 將制成的燈芯坯件依次經(jīng)過后處理、表面處理后得到成品，其中：上述表面處理為 等離子體微弧氧化處理，上述后處理包括均勻化退火處理，且均勻化退火處理的溫度為 500-520°C，保溫時(shí)間為13-15h。
[0036]上述燈芯的制備工藝操作簡(jiǎn)單，易上手