1 前言
光伏能源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 合理布置模孔
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，模孔的布置必須遵守中心對稱原則，采用多模孔對稱布置。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(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(yán)格按照企業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)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(yán)格控制鋁合金溶液的化學(xué)成分，使材料達(dá)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(xì)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。控制鑄造溫度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。控制的技術(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。【完】
