なぜアルミダイカストが LED 街路灯ハウジングに優れた選択肢なのか?

の製造において LED街路灯ハウジング 、 高圧アルミダイカスト（HPDC） は、世界的な都市工学やスマートシティプロジェクトで好まれるプロセスとなっています。 ADC12 または A380 アルミニウム合金を原材料として使用するこのプロセスでは、単一の成形サイクルで複雑な形状、統合された放熱フィン、および精密なアセンブリ インターフェイスが可能になり、打ち抜き鋼、射出成形プラスチック、または押し出しアルミニウム プロファイルをはるかに超える総合的な性能を実現します。業界データによると、ダイカストアルミニウムハウジングを備えた LED 街路灯は、予想耐用年数が 2000 年に達することが示されています。 50,000～100,000時間 、 offer junction-temperature control advantages of 15～30℃ プラスチック製の筐体に比べてコストが低く、総所有コスト (TCO) において大きな経済的メリットが得られます。

材料科学: ADC12 合金と A380 合金間の性能のトレードオフ

ダイカスト LED 街路灯ハウジングのコア材料は通常、 ADC12（JIS規格、A383相当） または A380（ASTM規格） アルミニウム合金。これら 2 つの合金は、組成と性能に微妙な違いがあり、最終製品の構造強度、熱効率、耐食性に直接影響します。

合金組成と機械的特性の比較

ADC12 にはシリコン含有量が高く、 9.6%～12% および銅含有量 1.5%～3.5% 、 giving it exceptional fluidity and thin-wall filling capability ideal for manufacturing precision heat-dissipation fins with wall thicknesses as low as 1.2mm 。その代表的な引張強さは次のとおりです。 150～200MPa 降伏強さ 100～150MPa 。対照的に、A380 はシリコン含有量がわずかに低く (7.5% ～ 9.5%)、銅含有量が高い (3.0% ～ 4.0%) ため、引張強度は 210～250MPa 硬度が高く（60 ～ 80 HB）、強い風荷重や機械的衝撃に対する耐性が必要な用途により適しています。

材料選択戦略

標準的な市街路灯の場合、ADC12 はその優れた熱伝導率により最もコスト効率の高い選択肢です ( 130～150W/m・K ）、鋳物成形性に優れています。高風圧地域 (沿岸の台風地帯や高架橋など) でのプロジェクトの場合は、構造強度を高めるために A380 をお勧めします。注目すべき点は、両方の合金の密度が約 2.7g/cm3 、 achieving weight reductions of 60%以上 スチールに比べてポールの荷重と輸送コストが大幅に削減されます。

熱管理工学: ダイキャストハウジングが LED の寿命を決定する方法

LED チップのジャンクション温度は、信頼性を測定するための中心的な指標です。 DOE の固体照明研究によると、すべての 10℃ ジャンクション温度の上昇により、LED ルーメンの低下は 2 倍になり、寿命は約 1 年減少します。 50% 。ダイカスト アルミニウム ハウジングは、次のメカニズムを通じて効率的な熱管理を実現します。

一体型放熱フィンの構造的メリット

高圧ダイカストにより、肉厚を最小限に抑えた高密度の放熱フィンアレイを直接成形できます。 1.2mm そして間隔をあけて 4mm 型の中。この統合構造により、従来の押出アルミニウムプロファイル機械加工アセンブリプロセスからの熱界面抵抗が排除され、LED 基板から周囲空気までの熱抵抗経路が最小限に抑えられます。測定データによると、ダイカスト アルミニウム ハウジングを備えた器具は LED ジャンクション温度を安定して維持することが示されています。 65～80℃ 、 while plastic housings under equivalent power reach 110～140℃ 、 placing them in the failure risk zone.

材料間の熱性能の比較

プラスチックハウジングでは、LED ルーメン維持 (L70) が 70% を下回る場合があります。 10,000 ～ 15,000 時間 、 while die-cast aluminum housings ensure L70 lifespans exceeding 60,000 ～ 100,000 時間 。毎日 12 時間稼働する自治体の街路灯の場合、これは、ダイカスト アルミニウム器具が長期間安定して稼働できることを意味します。 13～22歳 、 while plastic-housed fixtures require replacement within 2～3年 .

環境適応性: 海岸の塩水噴霧から工業用酸性雨まで総合的に保護

LED 街路灯のハウジングは、紫外線、熱サイクル (-40 °C ～ 70 °C)、風荷重、および降水浸食に耐える必要があります。ダイカストアルミニウム合金は、固有の材料特性と表面処理技術の組み合わせにより、多層保護システムを構築します。

表面処理技術マトリクス

さまざまな環境腐食グレード (ISO 12944 で定義されている C3 ～ C5-M) に応じて、ダイカスト アルミニウム ハウジングは差別化されたコーティング ソリューションを採用できます。

• 標準環境 (C3): ポリエステル粉体塗装、膜厚 80 ～ 120 μm、基本的な UV 保護と色保持を提供します。
• 沿岸の高塩分環境 (C5-M): ジンクリッチエポキシプライマーポリエステルトップコート複合システム、総膜厚 ≥140 μm、ISO 9227 中性塩水噴霧テストに 1,000 時間以上合格し、膨れは発生しません。
• 極度の腐食環境 (CX): 陽極酸化粉体塗装二重プロセス、またはフルオロカーボン ポリマー トップコート、膜厚 40 ～ 60 μm、優れた耐チョーキング性と耐薬品性を備えています。

密閉性と衝撃保護の基準

最新のダイキャスト LED 街路灯ハウジングは通常、 IP66 保護等級 (IEC 60529 に準拠) を備え、完全な防塵と強力な噴流に対する耐性を提供します。耐衝撃性については、肉厚設計と合金配比の最適化により実現 IK08～IK10 定格 (IEC 62262 による)、5 ジュールを超える機械的衝撃に耐えることができ、風による破片や破壊行為に効果的に抵抗します。沿岸地域のすべての外部ファスナーは次のように指定する必要があります。 316 ステンレス鋼 (A4 グレード) 電気腐食によるボルトの焼き付きを防止する焼き付き防止潤滑剤を使用しています。

製造プロセス: 高圧ダイカストの精度と効率

高圧ダイカスト (HPDC) は、溶融したアルミニウム合金を高精度の鋼製金型に高速で射出する成形プロセスです。 30～150MPa 。このプロセスは、LED 街路灯ハウジング製造における 3 つの主要な利点を実証します。

ニアネットシェイプ成形と複雑な構造の統合

ダイカストは次の寸法公差を達成します。 ±0.03～0.05mm 、 far exceeding stamping (±0.1–0.3 mm) and injection molding (±0.1–0.5 mm). More importantly, it allows heat-dissipation fins, driver chambers, NEMA/Zhaga smart controller interfaces, optical mounting surfaces, and even breather valve mounting positions to be cast in a single operation, significantly reducing subsequent machining and assembly processes while lowering potential failure points.

生産規模とコスト効率

一度ツールに投資すると（通常は持続します） 80,000～150,000ショット ）、一体型ダイカストサイクルを短縮できます。 30～90秒 、 making them highly suitable for high-volume municipal project demands. The global die casting market is projected to grow from 2026 年には 1,012 億ドル に 2034 年までに 1,892 億ドル (CAGR 8.14%)、アジア太平洋地域は成熟したサプライチェーンを通じて支配的です。中国市場だけでも到達すると予想される 2026 年までに 413 億ドル .

品質管理クローズドループ

大手メーカーは、統合された CAD/CAM/CAE 設計とモールド フロー解析を組み合わせて、ゲート位置、気孔率分布、ホット スポット欠陥を予測しています。生産ラインには、精密 CNC マシニング センター、EDM (放電加工)、ワイヤー カット装置が装備されており、重要な組み立て面の精度を確保しています。品質管理システムは、原材料の調達、溶融脱ガス、ショットパラメータの監視から完成品のリークテストまでの全プロセスをカバーする IATF 16949 認証を受ける必要があります。

スマートシティの統合: ダイキャストハウジングのモジュラー設計の進化

5G ネットワークと IoT テクノロジーの普及に伴い、LED 街路灯は単一の照明ノードからスマート シティのデータ ハブへと進化しています。ダイカスト アルミニウム ハウジングの複雑な成形機能は、この変革のための物理的なインフラストラクチャを提供します。

事前に統合されたスマートインターフェイス

最新のダイカスト金型は直接成形できます。 NEMA/ANSI C136 光制御レセプタクルベースまたは ザガ ブック 18 標準インターフェイス、プラグアンドプレイ光電池、マイクロ波センサー、環境大気品質監視モジュール、および 5G マイクロ基地局装置をサポートします。この事前統合により、シールの完全性を損なう設置後の穴あけやタップ加工が回避され、スマート アップグレード後も IP 定格が有効なままであることが保証されます。

無線通信の電磁両立性

アルミニウム製ハウジングは本質的に電磁シールドを提供し、内部無線通信モジュール (DALI-2、Bluetooth Mesh、LoRa など) を外部干渉から効果的に保護します。鋳造段階で非金属アンテナ窓を確保するか、局所的な絶縁処理を採用することで、構造の完全性を犠牲にすることなく信号伝送を最適化できます。 2026 年には、ワイヤレス制御がハイエンド LED 街路灯の標準となり、ダイキャスト ハウジングの電磁管理設計はスマート制御システムの安定性に直接影響を与えます。

トータルライフサイクルコスト分析: ダイカストアルミニウムが経済的に最適である理由

ダイカストアルミニウムハウジングは、プラスチックやスチール製のハウジングよりも初期調達コストが高くなりますが、 10 年間の総所有コスト (TCO) は大幅に低くなります。次の比較は、毎日 12 時間の運用シナリオに基づいています。

さらに、 100% リサイクル可能 アルミニウム合金の使用量は世界的な循環経済のトレンドと一致しています。耐用年数が終了した LED 街路灯ハウジングはダイカスト製造で再溶解して再利用でき、二酸化炭素排出量は鉄鋼の精錬やプラスチック合成よりもはるかに低くなります。 ESG 目標を追求する地方自治体の調達団体にとって、ダイカスト アルミニウム ハウジングは持続可能性スコアリングにおいて大きな利点をもたらします。

調達および選択ガイド: 主要な技術仕様チェックリスト

エンジニアリング請負業者や自治体の調達部門の場合、次の技術パラメータを入札書類に組み込むことで、高品質のサプライヤーを効果的にフィルタリングし、設置後のメンテナンスのリスクを回避できます。

1. 材料認証: ADC12 または A380 合金を明示的に指定し、材料の化学組成レポートと機械的特性試験レポートを要求します。
2. 保護評価: 屋外の道路照明には最低限必要なものがあります。 IP66 、 with impact protection no lower than IK08 ;沿岸または工業地帯のプロジェクトは IK10 にアップグレードする必要があります。
3. 腐食保護: ISO 12944 C5-M 規格に準拠したコーティング システムが必要で、ISO 9227 塩水噴霧試験レポートでは膨れが発生せずに 1,000 時間以上使用できることが示されています。
4. 熱管理の検証: サプライヤーには、定格電力および周囲温度条件下で LED ジャンクション温度が 85°C を超えないことを証明する CFD 熱シミュレーション データの提供を要求します。
5. スマートインターフェイス: 将来のスマートシティ統合が必要な場合は、予約済みの NEMA または Zhaga 標準レセプタクルを指定し、シーリングの互換性を確認してください。
6. サージ保護: 標準 SPD 10kV ;雷が発生しやすい地域または長い給電線プロジェクトは、次のようにアップグレードする必要があります。 20kV .
7. 保証条件: 50,000 時間以内の明示的なルーメン維持 (L70) 劣化制限付きで、少なくとも 5 年間の器具全体の保証が必要です。

これらの指標を技術仕様に組み込むことにより、調達機関は選択された指標を確実に使用できるようになります。 LED街路灯ダイキャストハウジング 20 年の設計寿命を通じて、安定した効率的でメンテナンスの少ない照明サービスを提供します。