光伏太陽能用鋁型材的生產工藝與技術

 1 前言

　　光伏能源是一種新型的取之不盡的無汙染綠色能源
，是我國確定重點發展的七大新興產業之一，其電池板框架及其支撐結構的支柱
、拉杆、支承腿等，都可以用目前最經濟耐用的鋁合金材料擠壓製造
，是鋁合金材料應用的新市場
，並已全球推行應用。下麵簡要介紹太陽能光伏鋁型材製造過程生產工藝技術與關鍵節點，以供參考。

　　2 優化鋁型材擠壓模具設計與製造

　　擠壓模具是保證太陽能光伏鋁型材產品形狀
、尺寸精度的重要工具。擠壓模具的設計與製造品質是實現擠壓生產優質、高產
、低耗
、高效
、低成本的重要保證。因此要生產製造出高精密光伏鋁合金型材
，必需優化擠壓模具設計與製造。

　　2.1 采用先進擠壓模具製造設備

　　高精度先進的擠壓模具加工設備是保證金屬擠壓模具合格的前提條件。因此生產光伏鋁合金型材應采用先進的模具加工設備，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 合理布置模孔

　　為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)光(guang)伏(fu)鋁(lv)型(xing)材(cai)良(liang)好(hao)的(de)對(dui)稱(cheng)性(xing)，提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)和(he)成(cheng)品(pin)率(lv)，模(mo)孔(kong)的(de)布(bu)置(zhi)必(bi)須(xu)遵(zun)守(shou)中(zhong)心(xin)對(dui)稱(cheng)原(yuan)則(ze)
，采(cai)用(yong)多(duo)模(mo)孔(kong)對(dui)稱(cheng)布(bu)置(zhi)。設(she)計(ji)模(mo)具(ju)過(guo)程(cheng)，盡(jin)量(liang)將(jiang)橋(qiao)位(wei)設(she)計(ji)在(zai)型(xing)材(cai)的(de)非(fei)裝(zhuang)飾(shi)麵(mian)上(shang)，以(yi)避(bi)免(mian)缺(que)陷(xian)外(wai)露(lu)。

　　2.3 優化擠壓模具設計工作帶

　　工gong作zuo帶dai是shi穩wen定ding製zhi品pin尺chi寸cun和he保bao證zheng製zhi品pin表biao麵mian質zhi量liang的de部bu分fen。設she計ji模mo具ju工gong作zuo帶dai長chang度du時shi
，要yao盡jin量liang減jian少shao落luo差cha
，在zai長chang度du變bian化hua上shang要yao平ping緩huan
，並bing采cai用yong阻zu礙ai角jiao和he促cu流liu角jiao來lai降jiang低di金jin屬shu流liu速su
，達da到dao金jin屬shu流liu動dong均jun勻yun和he改gai善shan型xing材cai表biao麵mian質zhi量liang的de目mu的de。

　　3 化學成分控製

　　采用6063鋁合金材料進行生產，其化學成分控製如表1所示。

　　實踐表明，采用6063鋁合金已成為生產高精密光伏鋁合金型材的重要選擇。6063鋁合金屬Al-Mg-Si係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，淬火溫度範圍寬，臨界淬火速度小。在國家標準GB/T3190中規定的6063lvhejinchengfenfanweinei，duihuaxuechengfendequzhibutong，huidedaobutongdecaizhitexing

，danghuaxuechengfendefanweihendashi，qixingnengchayihuizaijiaodafanweineibodong
，yizhixingcaidezonghexingnenghuinanyukongzhi。weilebaozhengguangfulvhejinxingcaidejingmidu
，bi

　　須嚴格按照企業控製標準確定合金的化學成分。

　　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%，精煉後電磁攪拌15min，鋁液靜置20-30min。取樣檢驗嚴格控製鋁合金溶液的化學成分，使材料達到所要求的力學性能。

　　4.2 鑄造工藝

　　采cai用yong半ban連lian續xu直zhi接jie水shui冷leng鑄zhu造zao方fang法fa。直zhi接jie水shui冷leng方fang法fa的de冷leng卻que強qiang度du大da，冷leng卻que速su度du快kuai
，使shi鑄zhu造zao組zu織zhi細xi化hua，增zeng加jia組zu織zhi的de致zhi密mi度du，進jin而er提ti高gao鑄zhu錠ding的de力li學xue性xing能neng和he熱re處chu理li效xiao果guo。控kong製zhi鑄zhu造zao溫wen度du710-730℃
，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

　　weilejianshaohexiaochuzhudingdejingneipianxi，gaishanqihuaxuechengfenhezuzhijiegoudebujunyunxing
，duilvhejinzhubangjinxingjunyunhuachuli。kongzhidejishutiaojianshijiangzhubangjiaredao540-550℃，保溫8-10h，出爐強風冷卻和水霧冷卻。均勻化退火後宜加快冷卻
，以保證陽極氧化著色後色澤的均勻性。

　　5 擠壓和時效工序的工藝技術條件控製

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