屋外照明用のカスタムダイカストアルミニウムハウジング

屋外照明は、エンクロージャにとって最も要求の厳しい用途の 1 つです。.

街灯, 投光器, ウォールパック, または景観設備は雨に耐えなければなりません, 雪, 塩をします, 紫外線, サーマルサイクリング, 風荷重, 振動, そして時折影響があり、最小限のメンテナンスで 10 年以上続くこともよくあります。.

その筐体の中には, 運転手, LEDアレイ, 配線や配線は熱を発生するため、水や埃が敏感な電子機器に到達しないように放散する必要があります。.

カスタム ダイカスト アルミニウム ハウジングが、この課題に対するデフォルトのソリューションとなっています。.

アルミニウムは優れた熱伝導率の組み合わせを提供します, 強度と重量の比率, 耐食性, そしてデザインの自由度も.

ダイカストにより複雑な形状が可能 - 冷却フィン, ガスケット溝, 取付ボス, および光学チャンバーは単一として生産されます。, ニアネットシェイプ部品を大量生産し、優れた再現性を実現.

この記事ではエンジニアリングの原則を検討します, 材料オプション, 製造プロセス, 屋外照明用のカスタムダイカストアルミニウムハウジングの製造に伴う品質要件.

1. 屋外照明用のカスタムダイキャストアルミニウムハウジングとは何ですか?

カスタム ダイカスト アルミニウム照明ハウジングは、溶融アルミニウム合金を高圧下で精密鋼金型に注入することによって製造される金属製の筐体です。.

金属が固まると, キャストが排出される, トリミングされた, コンポーネントの寸法に合わせて加工されます, 機能的な, および化粧品の要件.

既存製品を流用した汎用エンクロージャとは異なります, カスタムハウジングは、照明器具の特定の形状と性能要件に基づいて開発されます。.

その寸法, 取り付けインターフェース, 冷却機能, 密閉構造, LEDモジュールに合わせた表面仕上げが可能, 光学アセンブリ, ドライバ, および設置環境.

照明ハウジングの主な機能

ハウジングは照明システムの構造部品および熱部品です。. その主な機能は次のとおりです。:

• 機械的保護: LEDボードをサポートします, ドライバ, レンズ, 反射板, 設置荷重に耐えながらハードウェアを取り付けることもできます, 振動, そして偶然の衝撃.
• 熱管理: LED モジュールから熱を伝導し、ハウジング表面と冷却フィンを通じて周囲環境に熱を伝達します。.
• 環境保護: ガスケットに必要な構造界面を提供します, カバー, ケーブルグランド, 水や埃の侵入を防ぐファスナー付き.
• 寸法安定性: LEDモジュールの相対位置を維持します。, 光学コンポーネント, および取り付けインターフェース.
• 腐食と外観の保護: 保護コーティングや装飾仕上げに適した基材を提供します.
• アセンブリの統合: ネジボスなどの機能を集約, ブラケット, ケーブル通路, およびドライバーコンパートメントにより、部品数と組み立ての複雑さが軽減されます。.

2. ダイカストアルミニウム照明ハウジングの一般的な用途

屋外照明製品は電力密度が大きく異なります, 設置方法, 動作環境, およびメンテナンス要件.

したがって、ハウジングの設計は、標準の形状や公称ワット数ではなく、アプリケーションの実際の動作条件から始める必要があります。.

LED街路灯および道路照明器具

街路灯のハウジングは屋外暴露に耐える必要があります, 風荷重, 振動, 繰り返しの熱サイクル.

また、LED モジュールと光学アセンブリを安定した位置でサポートする必要もあります。.

一般的な設計の優先事項には次のものがあります。:

• 熱負荷と利用可能なエアフローに合わせたサイズの統合冷却フィン.
• 強力なポールマウントまたは角度調整可能なインターフェイス.
• アクセス可能なメンテナンスカバーを備えた密閉された電気コンパートメント.
• 長期間の屋外暴露に耐える耐食性表面処理.
• 水の蓄積を最小限に抑え、清掃を簡素化する形状.

大型道路照明器具用, 重量も取り付け金具に影響するため、重要な考慮事項です。, インストール手順, 支持構造にかかる負荷.

LED 投光器と高出力スポットライト

投光器は比較的高い出力密度で動作することがあり、露出した場所に設置されることが多いです。.

ハウジングは、熱放散と構造強度および耐候性のバランスをとる必要があります。.

鋳物には冷却フィンが組み込まれている場合があります, 取付トラニオン, 照準ブラケット, 強化ネジボス.

LEDモジュールをハウジングに直接取り付ける場合, 接触面は一貫した熱伝達をサポートするように設計する必要があります. 後続の加工では、意図した界面の形状を維持する必要があります。.

建築照明およびファサード照明

建築用照明器具は、ハウジングが建物上で見えるため、多くの場合、厳しい外観要件を備えています。, 橋, および公共構造物.

スリムな断面を含む設計上の考慮事項, 隠しファスナー, 均一なコーティング, 一貫したパーティングラインの配置, 変色や腐食に対する耐性.

ハウジングは光学コンポーネントも収容し、不必要なかさばりを生じさせずに位置合わせを維持する必要があります。.

庭, 経路, および景観照明

景観照明は灌漑にさらされる可能性があります, 湿った土, 肥料, 洗浄剤, 設置時やメンテナンス時の繰り返しの取り扱い.

ハウジングの設計は水の経路を考慮する必要があります, ケーブルエントリー, ファスナーの腐食, アルミニウム合金と隣接する材料との互換性.

湿潤環境で異種金属が接触する場所, 電気腐食を考慮し、適切な材料を選択することで軽減する必要があります。, コーティング, 絶縁ワッシャー, またはその他の設計上の措置.

トンネル, 駐車場, および産業用屋外照明

これらの用途では、周囲温度の上昇が伴う可能性があります, 空気中の汚染物質, 振動, 頻繁な動作サイクル.

トンネルや産業施設内, メンテナンスのためのアクセスも制限される場合があります.

ハウジングは、予想される熱負荷を考慮して設計する必要があります。, 取付条件, 清掃手順, および環境暴露.

要求の厳しい設置向け, 照明器具全体には追加の侵入保護が必要になる場合があります, 耐衝撃性, または腐食試験.

3. 屋外照明ハウジングにアルミダイカストを選ぶ理由?

照明ハウジングを作る方法はアルミダイカストだけではありません. ハウジングは押し出しアルミニウムから製造することもできます, 打ち抜き鋼, 射出成形プラスチック, または砂型アルミニウム.

それぞれに利点があります, しかし、ダイカストは屋外照明に独特の組み合わせを提供します.

熱伝導率.

A380 や A360 などの一般的なダイカスト合金のアルミニウムの熱伝導率は約 96 ～ 121 W/m·K です。.

これにより、ハウジング自体がヒートシンクとして機能します。, LED基板の熱を拡散させて空気中に放熱します。. プラスチックには別の金属製ヒートシンクが必要です; 鋼は導体が悪い.

軽量で有用な構造強度を実現

アルミニウム合金は比較的密度が低いです, 通常、周り 2.7 g/cm³, 鋼よりも大幅に軽量になります.

これはポールに取り付けられた街路灯にとって有益です, 壁掛け照明器具, コンポーネントの重量が取り扱いや支持荷重に影響する大型投光器など.

設計の自由.

ダイカストは一体化されたフィンを備えた複雑な三次元形状を生成できます。, ボス, rib骨, ガスケット溝, および取り付け機能. これにより、パーツカウントが削減されます, 組み立て時間, 潜在的な漏れ経路.

強度と耐久性.

ダイキャストアルミニウムは優れた剛性と耐衝撃性を提供します. 風荷重にも耐えられる, 振動, 偶発的な衝撃に対してほとんどのプラスチックよりも優れています.

耐食性.

アルミニウムは自然に保護酸化物層を形成します. 適切な合金の選択と表面仕上げにより, 海岸や工業環境でも長年耐えることができます.

寸法精度と再現性.

高圧ダイカストにより、優れた寸法安定性を備えた部品が製造されます, これはガスケットのシーリングとレンズのフィットに重要です. 重要なフィーチャでは±0.1 mm 以上の公差を実現可能.

大量生産の経済性.

金型が製作されたら, 部品あたりのコストが量的に低い. サイクルタイムが短い, そしてそのプロセスは高度に自動化されています.

リサイクルバリティ.

アルミニウムは非常にリサイクル可能です, 持続可能性の目標と耐用年数が終了した材料の回収をサポートします.

4. 屋外照明ハウジングに最適なアルミニウム合金の選択

合金の選択は鋳造性に影響します, 機械的強度, 熱挙動, 腐食性能, 仕上げ品質, そして製造コスト.

あらゆる屋外照明ハウジングに最適な単一の合金はありません。.

一般的なアルミニウムダイカスト合金

次の比較は、実際のスクリーニング ガイドを目的としています。. 合金の指定と化学物質の制限は国家規格によって異なります, 同様の名称は常に互換性があるとは限りません.

5. 熱管理と放熱

熱管理は、屋外 LED 照明ハウジングの最も重要なパフォーマンス要素です。.

LED は入力電力の一部のみを光に変換します; 残りは熱になる.

その熱を取り除かないと, LED ジャンクション温度が上昇する, 光出力の低下を引き起こす, カラーシフト, そして早期障害. ハウジングは主要なヒートシンクです.

熱経路設計.

熱は LED 基板からサーマルインターフェイスマテリアルを通って伝わる必要があります, ハウジングの中へ, そしてフィンから空中へ.

このパス内のすべてのインターフェースには熱抵抗が追加されます. ハウジングが提供する必要があるのは、:

• アパート, インターフェース抵抗を最小限に抑えるために LED 取り付け面を機械加工.
• LED エリアとフィン間の十分な断面積.
• 自然対流または強制対流に適した表面積と間隔を備えたフィン.
• ホットスポットや熱ボトルネックを回避する設計.

フィン形状.

フィンの高さ, 厚さ, 間隔, と方向が熱放散を決定します. 自然対流の場合, フィンの間隔は、フィン間に空気が流れるのに十分な広さである必要があります。屋外用器具の場合は通常 8 ～ 12 mm です。.

強制対流用, より狭い間隔も許容されます. 煙突効果を促進するために、フィンは可能な限り垂直に向けてください。.

肉厚と質量.

壁が厚いと熱がより効果的に拡散しますが、重量とコストが増加します。. 最適な壁の厚さは LED の出力とハウジングのサイズによって異なります.

一般的なダイカスト照明ハウジングの壁厚は 2 ～ 4 mm です。, LED取り付け部付近の肉厚部分が多い.

シミュレーションと検証.

熱シミュレーション (CFD) ツールを切断する前にジャンクション温度を予測し、フィンの形状を最適化するために使用されます。.

物理的検証は、プロトタイプの熱画像と熱電対測定によって実行されます。.

サーマルインターフェースマテリアル.

LED ボードとハウジング間のインターフェースを制御する必要がある.

サーマルパッド, ペースト, または相変化材料を使用して接触抵抗を最小限に抑えます. ハウジングの表面は平らで清潔でなければなりません.

侵入保護と熱性能.

IP66 または IP67 でハウジングを密閉すると、空気の流れが減少し、熱が閉じ込められる可能性があります。. 設計では、シール要件と熱性能のバランスを取る必要があります。.

通気膜または通気孔を使用して、水の浸入を許可せずに圧力を均一にすることができます。.

6. 耐候性, 耐食性, および表面仕上げ

屋外照明ハウジングは、組み立てられた筐体の完全性を維持しながら、環境暴露に耐える必要があります。.

雨, 結露, ほこり, 紫外線, 塩の堆積物, 温度サイクルはすべて長期的なパフォーマンスに影響を与える可能性があります.

アルミニウム鋳造が構造基盤を提供します, しかし、信頼性の高い保護は合金の総合的な性能に依存します。, 表面処理, シーリングシステム, ファスナー, ケーブルエントリー, そして組み立て工程.

侵入保護 (IP) 評価.

ほとんどの屋外照明ハウジングは IP65 をターゲットとしています, IP66, またはIP67.

ガスケットの溝は正確な寸法に機械加工または鋳造する必要があります, ガスケットの材質は、予想される温度範囲と環境暴露に適合する必要があります。. シリコンガスケットは高温や紫外線にさらされる用途では一般的です.

ガスケットの設計.

ガスケットの溝は、カバーを締めたときにガスケットが 20 ～ 30% 圧縮されるように設計する必要があります。.

溝の深さと幅は周囲全体で一定でなければなりません. 機械加工されたガスケット溝は、鋳造されたままの溝よりも優れたシール性を提供します.

ケーブル入口とシーリング.

ケーブル入口はケーブルグランドまたはポットコネクタで密閉する必要があります. ネジ付きエントリは標準のネジ仕様に合わせて機械加工し、O リングまたはガスケットでシールする必要があります。.

均圧化.

密閉ハウジングは、熱サイクル中に圧力変化によりシールを通じて水を引き込む可能性があります。. 通気性のある通気口 (例えば。, ゴアベント) 液体の水を遮断しながら圧力の均一化を可能にする.

耐食性.

アルミニウムは本来耐食性があります, しかし、屋外での暴露、特に沿岸環境や産業環境では追加の保護が必要です. 表面仕上げは必須です.

表面仕上げオプション:

• パウダーコーティング: 耐久性を提供します, 耐候性に優れた着色仕上げ. 一般的な厚さは 60 ～ 120 μm. 適切な前処理 (脱脂, 化成皮膜) 接着にとって重要です.
• 陽極酸化処理: 保護酸化膜を形成します. 10 ～ 25 μm のタイプ II 硫酸陽極酸化が一般的です; 25 ～ 50 μm のタイプ III 硬質陽極酸化処理により、耐摩耗性が向上します.
• 湿式塗装: 特定の色またはコスト重視の用途に使用されます. 粉体塗装に比べて耐久性が劣る.
• eコーティング: 均一な被覆と良好な耐食性を提供します。, プライマーとしてよく使用されます.
• 化成皮膜: クロム酸塩またはリン酸塩コーティングは、塗料の密着性を向上させ、ある程度の腐食保護を提供します。.

ADC12 陽極酸化の問題

前回の記事で詳しくご紹介しましたが、 (ダイキャストアルミニウムに陽極酸化処理はできますか?), ADC12 ダイカストアルミニウムはシリコン含有量が高いため、陽極酸化がうまくいきません。 (9–12％).

標準的な陽極酸化処理では斑点が生じます, 汚い結果. 屋外照明ハウジング用, 粉体塗装が標準仕上げです, 陽極酸化されていない.

美観上の理由から陽極酸化処理が必要な場合, 低シリコン合金を指定する (YL102 / alsi9mg) 脱珪前処理の予算と.

塩水噴霧試験.

粉体塗装または塗装されたハウジングは、多くの場合、耐食性を検証するために ASTM B117 に従って 500 ～ 1,000 時間のテストが行​​われます。. 合格基準は仕様と環境によって異なります.

UV抵抗.

屋外ハウジングは紫外線劣化に耐えなければなりません. パウダーコーティングと陽極酸化仕上げは本質的に紫外線に対して安定です. レンズやガスケットなどのプラスチック部品も UV 安定化する必要があります.

7. カスタムアルミニウムダイカスト製造プロセス

カスタム屋外照明ハウジングの製造には、相互に依存する一連の作業が含まれます。.

製品設計および金型開発中に行われる決定は、鋳造の品質に影響を与えます, 加工要件, 仕上げのパフォーマンス, そして生産コスト.

ステップ 1: 設計と DFM レビュー.

お客様の 3D モデルと要件を検討してキャスタビリティを検討します.

鋳造工場は肉厚の変更を提案しています, ドラフト角度, 半径, ゲーティング, とエジェクターピンの位置. 流れシミュレーション (例えば。, マグマまたはフロー 3D) 充填と固化の挙動を予測します.

ステップ 2: 金型の設計と製作.

スチール製の金型 (通常H13) キャビティで加工されます, コア, ランナー, ゲート, オーバーフロー井戸, および冷却チャネル.

充填には金型の設計が重要です, 冷却, および部分的な排出. 一般的なダイの寿命は 50,000 ～ 150,000 ショットです, 合金とメンテナンスに応じて.

ステップ 3: 溶解と注入.

選択した合金は溶解され、適切な温度に保たれます。. 自動ドージング炉は正確なショット重量をダイカストマシンに供給します.

ステップ 4: 高圧ダイキャスティング.

溶融したアルミニウムを高速かつ高圧で金型に注入します。 (通常 700 ～ 1,400 bar).

金属が空洞を埋める, 圧力をかけると固まる, そしてキャストとして排出されます. サイクル時間は通常 30 ～ 90 秒です, 部品のサイズと壁の厚さに応じて.

ステップ 5: トリミングとバリ取り.

ゲート, ランナー, オーバーフローとオーバーフローは、トリムダイまたは鋸引きと研削によってトリミングされます。. エッジのバリ取り済み.

ステップ 6: ショットブラストと表面処理.

鋳物はバリを除去するためにショットブラスト処理されています, 酸化物, そして表面の汚れ, そして仕上げのために表面を準備します.

ステップ 7: CNC加工.

重要な機能 - ガスケットの溝, LED取り付け面, ネジ穴, ケーブルエントリー, および取り付けインターフェース - 最終寸法に合わせて機械加工されます.

ステップ 8: 表面仕上げ.

パウダーコーティング, 陽極酸化, 絵画, または指定どおりに電子コーティングが適用されます.

ステップ 9: 組み立てとテスト.

ガスケット, レンズ, ケーブルグランド, 他のコンポーネントも組み立てられています. リークテスト, IPテスト, 機能テストが実行されます.

ステップ 10: 検査と梱包.

最終検査で寸法を確認, 仕上げる, および機能. 輸送中の破損を防ぐために部品は梱包されています.

8. LangHe Industry へのアルミニウム照明ハウジングの注文

ランゲ産業 顧客の図面に合わせてカスタムのアルミニウムダイカストコンポーネントを製造します, 単一のプロトタイプから量産バッチまでプロジェクトをサポート.

屋外照明ハウジング用, 高圧ダイカストを提供します, CNC加工, 表面仕上げ, 特定の設計およびアプリケーション要件を満たすための寸法検査.

製造能力

当社の能力は、さまざまなアルミニウム照明ハウジングをカバーします, コンパクトな筐体から大型の構造コンポーネントまで.

試作から量産まで

ランゲ 単一のプロトタイプからの短納期をサポートします, リピート生産も可能です.

各プロジェクトは提供された図面に照らして評価されます, 材質仕様, 表面仕上げ要件, および意図された用途.

屋外照明部品用, 寸法精度を重視します, 鋳造の完全性, 加工品質, コーティングの一貫性.

材料証明書, 寸法レポート, 合意された文書要件に従って、コーティングの厚さの記録が利用可能です, 小ロットも含めて.

見積もりを依頼するには, 2D 図面または 3D CAD ファイルを提供してください, 好ましいアルミニウム合金, 表面処理, 必要な数量, 重要な技術仕様.

この情報により、製造可能性を評価し、カスタム アルミニウム照明ハウジングに適した製造ルートを推奨することができます。.

9. 結論

カスタムダイカストアルミニウムハウジングは現代の屋外照明のバックボーンです.

熱性能を兼ね備えています, 機械的耐久性, 耐食性, 他のほとんどの素材やプロセスでは実現できない自由な設計が可能です。.

ハウジングはパッシブボックスではなく、設計されたサーマルボックスです。, シーリング, と構造システム.

LangHe Industry はエンジニアリング サポートを提供します, ダイカスト能力, 機械加工, 仕上げ, 屋外環境の要求を満たすカスタムアルミニウム照明ハウジングを製造するために必要な品質システム.

アプリケーションが街灯であるかどうか, 投光器, 景観設備, またはハイマストの設置, 適切な筐体設計と製造パートナーが、長持ちする製品と故障する製品の違いを生み出します。.

 

FAQ

屋外照明ハウジングに最適なアルミニウム合金はどれですか?

ADC12 と A380 は、その鋳造性と有用な機械的特性により、高圧ダイカスト アルミニウム ハウジングの一般的な出発点となります。.

最適な選択はハウジングの形状によって異なります, 熱要件, 腐食にさらされる, 表面仕上げ, および適用可能な材料仕様.

海岸や化学的に攻撃的な環境では、合金と保護コーティング システムの追加評価が必要になる場合があります。.

ダイカストアルミニウムハウジングは高出力 LED 照明に使用できますか?

はい. ダイカストアルミニウムは、熱実装面と統合された冷却フィンおよび構造的特徴を組み合わせることができるため、高出力 LED ハウジングに広く適しています。.

しかし, 実際の冷却性能は合金によって異なります, フィンの形状, LEDインターフェース, 熱材料, 気流, 周囲温度, と照明器具の向き.

熱分析の後には、組み立てられた製品のテストを行う必要があります。.

カスタムダイカストアルミニウムハウジングはIP65を達成できますか?, IP66, またはIP67?

これらの定格を満たすことを目的としたエンクロージャの一部として設計できます。, ただし、評価はキャストに固有の特性ではありません.

完全なアセンブリは該当するテスト要件を満たしている必要があります, ガスケットの性能も含めて, カバー, ファスナー, ケーブルグランド, コネクタ, そして組み立て手順.

粉体塗装は屋外のアルミニウム照明ハウジングに適していますか?

粉体塗装は、幅広い色を提供し、合金の塗装時に有用な腐食保護を提供できるため、屋外照明ハウジングの一般的な選択肢です。, 前処理, コーティング, 硬化プロセスは適切に管理されています.

コーティング仕様は付着性に対処する必要があります, 厚さ, 環境暴露, 重要なインターフェースのマスキング.

カスタム照明ハウジングに LangHe Industry を選ぶ理由?

LangHe はデザインサポートを提供します, 合金選択, キャスティングダイ, CNC加工, 表面仕上げ, 組み立て, 一つ屋根の下でのテスト.

同社は文書化された品質システムを維持しており、照明および産業の顧客にサービスを提供した経験があります。.