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    太陽能用鋁型材的生產(chǎn)工藝與技術(shù)

      太陽能是一種新型的取之不盡的無污染綠色能源,是我國確定重點發(fā)展的七大新興產(chǎn)業(yè)之一,其電池板框架及其支撐結(jié)構(gòu)的支柱、拉桿、支承腿等,都可以用目前最經(jīng)濟耐用的鋁合金材料擠壓制造,是鋁合金材料應(yīng)用的新市場,并已全球推行應(yīng)用。下面簡要介紹太陽能光伏鋁型材制造過程生產(chǎn)工藝技術(shù)與關(guān)鍵節(jié)點,以供參考。

      2.優(yōu)化鋁型材擠壓模具設(shè)計與制造

      擠壓模具是保證太陽能光伏鋁型材產(chǎn)品形狀、尺寸精度的重要工具。擠壓模具的設(shè)計與制造品質(zhì)是實現(xiàn)擠壓生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、高效、低成本的重要保證。因此要生產(chǎn)制造出高精密光伏鋁合金型材,必需優(yōu)化擠壓模具設(shè)計與制造。

      2.1采用先進擠壓模具制造設(shè)備

      高精度先進的擠壓模具加工設(shè)備是保證金屬擠壓模具合格的前提條件。因此生產(chǎn)光伏鋁合金型材應(yīng)采用先進的模具加工設(shè)備,如CNC、慢走絲線切割、三軸加工中心、電火花加工中心等來提高模具的加工精度和性能。

      2.2合理布置???/p>

      為了保證光伏鋁型材良好的對稱性,提高生產(chǎn)效率和成品率,??椎牟贾帽仨氉袷刂行膶ΨQ原則,采用多??讓ΨQ布置。設(shè)計模具過程,盡量將橋位設(shè)計在型材的非裝飾面上,以避免缺陷外露。

      2.3優(yōu)化擠壓模具設(shè)計工作帶

      工作帶是穩(wěn)定制品尺寸和保證制品表面質(zhì)量的部分。設(shè)計模具工作帶長度時,要盡量減少落差,在長度變化上要平緩,并采用阻礙角和促流角來降低金屬流速,達到金屬流動均勻和改善型材表面質(zhì)量的目的。

      3.化學(xué)成分控制

      采用6063鋁合金材料進行生產(chǎn),其化學(xué)成分控制如表1所示。

      實踐表明,采用6063鋁合金已成為生產(chǎn)高精密光伏鋁合金型材的重要選擇。6063鋁合金屬Al-Mg-Si系可熱處理強化鋁合金,合金強化相為Mg2Si,有良好的擠壓性能和低的淬火敏感性,高溫塑性好,淬火溫度范圍寬,臨界淬火速度小。在國家標準GB/T3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內(nèi),對化學(xué)成分的取值不同,會得到不同的材質(zhì)特性,當化學(xué)成分的范圍很大時,其性能差異會在較大范圍內(nèi)波動,以致型材的綜合性能會難于控制。為了保證光伏鋁合金型材的精密度,必

      須嚴格按照企業(yè)控制標準確定合金的化學(xué)成分。

      4.熔煉、鑄造和鑄錠均勻化的工藝

      4.1熔煉、精煉工藝

      用旋轉(zhuǎn)式蓄熱熔煉爐熔煉,熔煉溫度720-760℃。在720℃以上溫度時采用高純氮氣吹入精煉劑精煉15min,精煉劑用量為熔體重量的0.08%,精煉后電磁攪拌15min,鋁液靜置20-30min。取樣檢驗嚴格控制鋁合金溶液的化學(xué)成分,使材料達到所要求的力學(xué)性能。

      4.2鑄造工藝

      采用半連續(xù)直接水冷鑄造方法。直接水冷方法的冷卻強度大,冷卻速度快,使鑄造組織細化,增加組織的致密度,進而提高鑄錠的力學(xué)性能和熱處理效果??刂畦T造溫度710-730℃,鑄造速度50-70mm/min,冷卻水壓0.1-0.3MPa。為了減少熱裂紋傾向,改善合金的化學(xué)組成,采用在線添加鋁鈦硼絲,添加速度為1700-2000mm/min。

      4.3鑄棒組織的均勻化處理

      為了減少和消除鑄錠的晶內(nèi)偏析,改善其化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的不均勻性,對鋁合金鑄棒進行均勻化處理??刂频募夹g(shù)條件是將鑄棒加熱到540-550℃,保溫8-10h,出爐強風(fēng)冷卻和水霧冷卻。均勻化退火后宜加快冷卻,以保證陽極氧化著色后色澤的均勻性。

      5.擠壓和時效工序的工藝技術(shù)條件控制

      6063鋁合金型材的擠壓、在線淬火和時效的工藝技術(shù)條件,采取控制鑄棒加熱溫度:440-480℃;模具加熱溫度:450-480℃,模具加熱時間小于5h;擠壓筒加熱溫度460-500℃;擠壓速度:12-18m/min;出料口溫度510-550℃;冷卻方式為在線風(fēng)冷或水霧冷卻;擠壓型材在線淬火后進行時效處理:控制溫度為200±5℃,保溫時間:3h。6063鋁合金的固溶處理與擠壓過程相結(jié)合,可以避免晶粒長大,提高型材產(chǎn)品的物理機械性能。

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