纯铝反光器氧化膜对室外照明用灯具的影响_电子镇流器_新浪博客
入90年代后期以来,路灯的开发有了长足进步并明显地出现了两个特点:一是开发产品的复杂程度加深,从原有的功能型纯照明向装饰性功能性的复合型发展;二是充分利用能源,发挥更大功效,并避免眩光产生的光污染.所谓开发产品的复杂程序深,是指设计者在充分发挥其外形想象的基础上,{zd0}限度的开发其照明特性和维护特性.目前的趋势是system in LIGHTING或LIGHTING in system.所谓产品开发的有效性,是指在产品开发后对其发光效果和布光曲线进行跟踪和检测,从而看出是否真正充分利用能源,{zd0}限度的避免眩光产生.从能源的角度开发应市的新产品,应该做到产品高能低耗.图1示出了开发产品的一种市场窗口,从图中可以看出,减少光污染、延长灯具的使用周期对产品上市是十分重要的。

综上所述,由于灯具发光效率的好坏直接影响产品的市场占有率,因此就不得不提到灯具的核心部件-反光器。绝大多数路灯采用纯铝板拉伸制反光器,与其他工艺类型的反光器进行比较,有制造成本低和便于加工的特性而被广泛应用,因此提高反光器的反射效率,延长其使用周期,具有十分重要的意义。
一、目前国产灯具反光器(reflector)瓶颈问题的讨论
典型的灯具中包含以下几个部件:外形灯体、发光室(反光器)总成、电气总成、辅件部分(含开启闭合装置用铰链等)。反光器的效率取决于反光器镀膜的质量,而反光器镀膜的质量又取决于铝板的纯度。因此,首先要选择采用较高纯度的铝板进行拉伸制造,使铝表面组成的晶格排布发生变化,增强分子结合力。目前国内制造灯具反光器所选的铝板,一般有三种:全进口高纯度铝板(纯度为99.95%以上)、准高纯度铝板(纯度为98%)和低纯度铝板。用全进口高纯度铝板制造反光器,其性能质量可达到{zy},但是成本比较高,同时由于在国外进行阳极氧化处理,生产周期较长,所以一般只用于大规模重点项目和形象工程。用准高纯度铝板制造的反光器虽含有一定的氧化度不能达到性能优,但是制造成本较低,制造周期短,比较适合目前国内市场的需求。
    在反光器的开发生产过程中,另一个重要环节是成型后的阳极氧化(anodizing)工艺。正确的阳极氧化工艺能xx发挥铝阳极氧化膜的功能,可将其反光效率xx发挥出来,提高反光器的反光性和可靠性。如果工艺不正确或过分简单,则制造后的反光器达不到国标规定的《铝阳极氧化标准》,将影响其反光性和可靠性。
    反光器阳极氧化的一般过程是(1)前期准备,各工艺槽的溶液配比和温度要求;(2)反光器脱脂,并进行清洗处理;(3)化学抛光;要根据工艺要求,即在硫酸、硝酸和磷酸的合理配比浓度和温度情况下,重点保证工件停留时间。同时要考虑酸耗程度和加工成本,确保反光器的抛光质量;(4)反光器清洗过程;(5)反光器镀膜;将反光器镀上一层均匀厚度适当的氧化膜,以确保其发光和防腐性能,膜的厚度为4-7um为佳;(6)反光器封孔,完成整体制作过程;(7)清洗后测试检验并最终成型。
    在目前的技术条件下,反光器的阳极氧化工艺比较成熟,从电化学抛光、镀膜处理到封孔技术,都有xx的技术指标进行监控。随着工业电器自动化技术的发展阳极氧化生产线已实现了较高程度的自动化,可以简单、迅速地完成较高的加工定额数量。然而将设定的工艺数据指标完整电路控制输入到PCB板的设计中,由于这一步基本上是手工操作,做起来相当繁琐。例如,使用编程对其各个工位进行动作,虽然其{zx1}数据都包含在元件库中,但由于半定制电路芯片都是设计控制的功能和动作不可能xx统一,所以即使编程很xx的元件库,仍然不实用。通常的做法是编程与实际操作相结合,可根据外界环境和工件的变化,及时加以修正。另一方面,上料、前外理和下料、后处理均为手工操作重复性体力操作,费时费力,效率非常低,已成为制约提高产成作品量的一个瓶颈,具有非常大的改进余地。
二、反光器的氧化膜对反光效率的影响至关重要
    以路灯反光器为例,公做抛光而没有氧化膜的反光器,三个月后就开始变暗,一年以后的反光效率仅为初始时的50%,并以每年3%的速度递减。图2示出产品瓶颈问题以及所应进行的改进。

    检验氧化膜厚度的步骤:首先将反光器放置在光线较好的地方,直观感觉非纯亮度较高,而且是表面呈散雾型,且放大仔细看有晶莹的颗粒,则可判断有镀膜存在,反之则没有;亦可借助仪器(测厚仪)根据电导率的不同测定镀膜厚度。那么镀膜厚度是不是越厚越好呢?答案是否定的。镀膜过厚(超过15um),则将起到负面作用。
    首先,反光器镀膜过厚,将耗用大量的电能,造成成本的提高,且厚度超过一定范围后,对电压电流都很难控制。其次,反光器镀膜过厚若装置大功率的光源,由于热耗时反光器表面温度较高,造成表面内应力增强,将使镀层板结,产生裂纹,进而造成氧化膜断裂。
    因此,没有镀膜的反光器,防腐性能极低,反光效率差,为应时性产品,不应为灯具所采用;镀膜过厚、不均匀,会造成应力分布集中,导致氧化膜断裂,影响灯具的使用寿命;镀膜适中的反光器,有良好的反光效率,极强的耐腐蚀性,为灯具所{sx}。
    通过图3和图4可以看出:只有镀膜均匀的反光器,其抗氧化性能和反光性能相对稳定,质量指标也高。
此外,为使反光器镀膜长久和提高外观质量,还要对反光器进行封孔处理。所谓封孔,即对镀过的反光器在加入封孔剂的条件下进行高温处理,使其镀膜分子结构布局发生变化,将当中空隙填补,表面平滑光泽,有较高的耐腐蚀性。
三、优质与劣质反光器的效果分析:
    以目前市上纯抛光非氧化的反光器和高质量氧化膜反光器为例,不使用氧化膜的反光器,在使用一段时间后,其表面会产生氧化反应,表面逐渐发黑,反光效率受到影响,长时间后表面还会产生浊食。而高纯度氧化膜的反光器,可保持很长时间内的正常工作,其反光效率可保持在十年内不发生任何衰减。
                
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