部品
材料：5052アルミ、2 mm。熱伝導性、耐候性、アルマイト適合性で選定。約600 × 120 × 60 mmの筐体で、LED基板用の平らな内部取付け面、アルマイトの外面、ガスケット付きレンズフレームを持ちます。
熱要件が支配的制約でした。基板取付け面は平面で連続接触でなければならず、基板と筐体の間の空気層は、どんな外部表面積でも補償できない熱障壁です。
熱経路
製品デザイナーは従来型フィンを受け入れなかったため、外部面積は面に成形した浅いエンボスリブから得ました。エンボスリブは面積と剛性を同時に追加し、放熱器ではなくデザイン要素として読めます。これが要件でした。
| 段階 | 要件 | 達成方法 |
|---|---|---|
| LED基板から筐体へ | 連続接触、空気層なし | 取付け面の平面度公差。熱インターフェース材は顧客が指定 |
| 筐体壁を通って | 伝導材の短い経路 | 基板はブラケットではなく主成形面に取り付け |
| 筐体から外気へ | 表面積と放射率 | 外面のエンボスリブ模様。背の高いフィンなしで面積を追加 |
| 外面仕上げ | 腐食なしの放射率 | 塗装ではなくアルマイト。クリアアルマイトで金属風合いを維持 |
成形、アルマイト、マスキング
アルマイトはアルミから酸化皮膜が育つため、面を1面あたり皮膜厚の約半分だけ移動させます。取付け面に平面度要件のある筐体では無視できず、取付け面をマスキングして素地かつ寸法安定に保つことで対応しました。
マスキングはアース接続とガスケット当接面も保護します。どちらも機能のために素地金属が必要です。マスキング部品全般と同様、領域は仕上げ工程に任せず図面で定義します。
検査
取付け面の平面度は初度品で測定しました。熱性能が依存する特徴だからです。皮膜厚はリブ模様を含むアルマイト面で確認しました。凹部では被覆が失われやすいからです。
マスキング領域は素地アルミとして検証しました。アルマイトされた取付け面は正しく見え、設計が接触を必要とするまさにその場所に熱抵抗層を追加します。だからこそ明示的な確認に値します。
応用できる要点
- 放熱筐体では、外部表面積ではなく内部の接触面が重要な特徴です。
- エンボスリブは面積と剛性を同時に追加し、放熱器でなくデザイン要素として演出できます。
- アルマイトは面を移動させます。寸法機能や電気機能のある箇所はマスキングします。
- 放射させるアルミはアルマイトにします。同じ面の塗膜は放射率を下げます。