Новый метод производства радиаторов для светодиодов

Ученые Сингапурского института производственных технологий объявили о создании нового метода производства радиаторов для светодиодов, названного «жидкой ковкой». Метод существенно увеличивает жизненный цикл светодиодов за счет улучшения отвода тепла от работающего светильника.

Перегрев сокращает срок службы светодиода, так как систематические повышения температуры и недостаточное охлаждение провоцируют постепенное ухудшение яркости и так называемое «отравление» кристалла. Высокие температуры отрицательно влияют и на КПД ламп, который существенно понижается при перегреве. Связано это в первую очередь с тем, что мощность излучения светодиода напрямую связана с температурой р-n перехода кристалла. Таким образом, обязательное охлаждение жизненно необходимо для светодиодных светильников.

Активное охлаждение светодиодов, например, вентилятором, экономически невыгодно, в этом случае их энергопотребление резко возрастает, в среднем до уровня люминофорных ламп. Пассивные радиаторы, изготовленные по стандартным технологиям, имеют малую теплоотводящую способность, поэтому современные одиночные светодиоды имеют невысокую мощность.

Выход нашли инженеры из Сингапура, предложив технологию «жидкой ковки» для изготовления радиаторов пассивного охлаждения вместо широко использующегося сегодня для этих целей литья.

Жидкая ковка это своеобразный гибрид литья и ковки, оптимально подходящий для создания легких компонентов, имеющих сложную конструкцию. Таких, как теплоотводящие радиаторы пассивного охлаждения, изготавливающиеся из специальных деформируемых алюминиевых сплавов. Медные или алюминиевые радиаторы пассивного охлаждения, произведенные при помощи жидкой ковки, в отличие от стандартных литых имеют более тонкие ребра, которые ускоряют отвод тепла. В случае анодирования их поверхности процесс теплоотдачи ускоряется ещё на 10-15% за счет пористости поверхности окисла алюминия.

Жидкая ковка позволяет получить зерна конечного сплава чрезвычайно малого размера, диаметром всего 20 – 30 нм, что дает двукратное повышение теплопроводности изготовленных из него радиаторов пассивного охлаждения.

Относительная дешевизна технологии жидкой ковки станет дополнительным преимуществом для таких радиаторов. Для сравнения можно привести такие цифры: при производстве кованых деталей из алюминия на производстве используются прессы, мощностью более 10 тысяч тонн. Технология жидкой ковки в аналогичных условиях потребует оборудование, мощность которого не будет превышать 2-3 тысячи тонн, что гораздо более доступно по затратам энергии и стоимости.