二、分類
2.1、用途 按用途可以分為以下幾類:
1. 門窗的建筑用門窗鋁型材(分為門窗和幕墻二種)。
2. CPU散熱器的專用散熱器鋁型材。
3. 鋁合金貨架鋁型材,他們的區(qū)別在于截面形狀的不同.但都是通過熱熔擠壓生產(chǎn)出來的。
4.工業(yè)鋁型材:主要用于自動化機械設備、封罩的骨架以及各公司根據(jù)自己的機械設備要求定制開模,比如流水線輸送帶、提升機、點膠機、檢測設備等等,電子機械行業(yè)和無塵室用得居多!
2.2、成分
按合金成分類可分為1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌號鋁型材,其中6系的最為常見。不同的牌號區(qū)別在于各種金屬成分的配比是不一樣的,除了常用的門窗鋁型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墻系列等建筑鋁型材之外,工業(yè)鋁型材沒有明確的型號區(qū)分,大多數(shù)生產(chǎn)廠都是按照客戶的實際圖紙加工的。 太陽能組件用的鋁邊框是經(jīng)過特殊設計的,對于鋁邊框的機械強度,絕緣性,隔熱性等都經(jīng)過精確地計算,已達到滿足實際使用的要求。
2.3、表面處理
按表面處理要求分類: 1. 陽極氧化鋁材 2. 電泳涂裝鋁材 3. 粉末噴涂鋁材 4. 木紋轉印鋁材;5. 刨光鋁材(分為機械刨光與化學拋光二種,其中化學拋光成本最高,價格也最貴)
三、成分
鋁邊框的成分主要為內(nèi)部鋁合金基材及其表面的氧化鋁薄膜,下面分別介紹這兩部分。
3.1、鋁基材
太陽能組件用的鋁合金基材的合金配方是經(jīng)過特殊設計后搭配的,主要考慮到鋁邊框所承擔的各種載荷情況,添加不同的元素,是鋁合金基材的性能發(fā)生相應的變化。一般而言,其成分為:
3.2、氧化膜
為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,擴大應用范圍,延長使用壽命,表面處理技術成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán),而陽極氧化技術是目前應用最廣且最成功的方法。
陽極氧化工藝是這樣進行的:
將鋁合金的制件作為陽極置于相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性 、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。
鋁合金表面上形成氧化鋁薄層,其厚度為5~20微米,硬質陽極氧化膜可達60~200微米 。陽極氧化后的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K ,優(yōu)良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達2000V,增強了抗腐蝕性能,在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時不腐蝕。
氧化膜是無色透明的,利用封孔前氧化膜的強吸附性,在膜孔內(nèi)吸附沉積一些金屬鹽,可使型材外表顯現(xiàn)本色(銀白色)以外的許多顏色,如:黑色、古銅色、金黃色及不銹鋼色等。
五、生產(chǎn)工藝
1、熔鑄是鋁材生產(chǎn)的首道工序。主要過程為:
(1)配料:根據(jù)需要生產(chǎn)的具體合金牌號,計算出各種合金成分的添加量,合理搭配各種原材料。
(2)熔煉:將配好的原材料按工藝要求加入熔煉爐內(nèi)熔化,并通過除氣、除渣精煉手段將熔體內(nèi)的雜渣、氣體有效除去。
(3)鑄造:熔煉好的鋁液在一定的鑄造工藝條件下,通過深井鑄造系統(tǒng),冷卻鑄造成各種規(guī)格的圓鑄棒。
2、擠壓:擠壓是型材成形的手段。先根據(jù)型材產(chǎn)品斷面設計、制造出模具,利用擠壓機將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形。常用的牌號6063合金,在擠壓時還用一個風冷淬火過程及其后的人工時效過程,以完成熱處理強化。不同牌號的可熱處理強化合金,其熱處理制度不同。
3、上色 (此處先主要講氧化的過程)
氧化:擠壓好的鋁合金型材,其表面耐蝕性不強,須通過陽極氧化進行表面處理以增加鋁材的抗蝕性、耐磨性及外表的美觀度。
其主要過程為:
(1)表面預處理:用化學或物理的方法對型材表面進行清洗,裸露出純凈的基體,以利于獲得完整、致密的人工氧化膜。還可以通過機械手段獲得鏡面或無光(亞光)表面。
(2)陽極氧化:經(jīng)表面預處理的型材,在一定的工藝條件下,基體表面發(fā)生陽極氧化,生成一層致密、多孔、強吸附力的AL203膜層。
(3)封孔:將陽極氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封閉,使氧化膜防污染、抗蝕和耐磨性能增強。氧化膜是無色透明的,利用封孔前氧化膜的強吸附性,在膜孔內(nèi)吸附沉積一些金屬鹽,可使型材外表顯現(xiàn)本色(銀白色)以外的許多顏色,如:黑色、古銅色、金黃色及不銹鋼色等。