吳曉蘭，顏許

(常州星宇車燈股份有限公司，江蘇常州 213022)

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，導(dǎo)熱塑料材料被廣泛應(yīng)用于換熱工程、采暖工程等領(lǐng)域。電子電器工業(yè)也是應(yīng)用導(dǎo)熱塑料較多的一個領(lǐng)域，主要用來制造要求較高的導(dǎo)熱電路板，也用作輸送、封閉、裝飾等，在某些制品固化時的尺寸穩(wěn)定性上也有應(yīng)用。

現(xiàn)在，人們對導(dǎo)熱材料提出了新的要求，希望導(dǎo)熱材料具有更優(yōu)良的綜合性能。在車燈行業(yè)，導(dǎo)熱材料應(yīng)用還較少，目前LED的導(dǎo)熱塑料在歐美的車燈廠已經(jīng)普及。例如，德國ZIZALA車燈廠在MASADI前燈遠近光LED散熱器上采用PA66來提高散熱效率，土耳其MARSOTO在霧燈LED散熱器上也使用PA66 TT6600-5001材料來提高散熱效率。

1 試驗部分

以一款國內(nèi)自主品牌的前霧燈作為試驗對象，這款車型生命周期為5年，規(guī)劃產(chǎn)量35萬輛，屬于中檔車，預(yù)計售價為(12～16)萬元。其前霧燈整體造型如圖1所示。

這款前霧燈的零件包括燈罩、反射鏡、殼體、散熱器、線路板1、線路板2、旋轉(zhuǎn)軸固定座、線束、驅(qū)動模塊、調(diào)節(jié)螺母、密封墊、調(diào)光螺桿、透氣蓋、螺釘?shù)?。散熱器原使用鋁合金材料，散熱面積約269 cm2。其三維結(jié)構(gòu)及安裝狀態(tài)如圖2所示。

通過了解汽車燈具已有的應(yīng)用材料，PolyOne導(dǎo)熱材料在實際應(yīng)用中案例最多。故通過一系列的材料性能對比后，最終選擇PolyOne供應(yīng)商提供的PA66 TT6600-5001材料作為驗證材料。材料的物性參數(shù)如表1所示。

表1 PA66 TT6600-5001性能數(shù)據(jù)

由于沒有散熱器的塑料加工的模具，故考慮將材料加工成大體積的樣塊，然后通過機加工成圖2的形狀。樣塊在工裝車間用機床銑出來，固定在工裝上先加工一面，然后反轉(zhuǎn)，再加工另一面，加工精度有待提高，但總體效果比較理想。加工后的導(dǎo)熱塑料材料散熱器如圖3所示。

同時LED線路板分別布置4個熱電偶，具體位置如圖4所示。散熱器與線路板之間采用導(dǎo)熱脂粘接。

2 點亮測試對比結(jié)果

分別對安裝鋁材料散熱器、導(dǎo)熱塑料材料散熱器的前霧燈總成做常溫和高溫點亮(70 ℃，1 h)，為了更好地對比，通過驅(qū)動線路板將LED的點亮功率分別調(diào)為0.5、1.5、2 W，分別點亮1 h后，用溫度測量儀記錄熱電偶的溫度數(shù)據(jù)，試驗數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 點亮1 h后的溫度對比結(jié)果

從表2可以看出：不同功率LED在常溫、高溫下點亮，導(dǎo)熱塑料材料溫度比鋁合金材料要高1～9 ℃，也就是說導(dǎo)熱塑料的散熱效果比鋁材料稍差一些；但是對于低功率LED，測試結(jié)果還是比較近似的，尤其功率在0.5 W以下。

3 結(jié)論

通過對安裝導(dǎo)熱塑料PA66 TT6600-5001和鋁合金散熱器的前霧燈總成做常溫、高溫點亮測試過程中溫度的對比，數(shù)據(jù)顯示導(dǎo)熱塑料的散熱效果比鋁材料稍差一些，但對于低功率的LED，導(dǎo)熱塑料的散熱效果接近于金屬鋁，而對于大功率的LED，導(dǎo)熱塑料的散熱效果要低于金屬鋁，導(dǎo)熱塑料在汽車燈具上LED散熱器上的應(yīng)用還將面臨挑戰(zhàn)。但由于塑料在設(shè)計、加工上的靈活性，以及汽車輕量化的需要，導(dǎo)熱塑料材料在汽車燈具上的應(yīng)用將是未來比較熱門并值得深入探討的一個話題。