铝型材技术的发展

1、铝材在挤压过程中，如挤压模具不是很好或模具挤压铝材过多，铝材表面会产生挤压痕， 用手可能触摸到铝材表面不平，为了使铝材表面光滑平整，摸不到挤压痕，铝材厂一般先用 碱水腐蚀，腐蚀掉挤压痕。喷沙技术是近年来铝型材表面处理的一种先进方法，用特制的沙 高速喷射磨掉铝型材表面挤压痕。其实，国内知名的几个大铝材厂，铝型材挤压出口因模具 好，设备、技术先进，没有挤压痕，也根本不需要喷沙。用户采购铝材不以光洁度来要求， 而要求喷沙铝材。其实，没有经过喷沙的铝型材，是真正好的铝材。铝合金型材具有强 度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强， 使用寿命长（可达5 0 - 1

2、0 0年），回收性好，可回炉重炼。多年来世界各国均采用60 6 3铝合金（铝合金近百种）作为门窗框架。主要是为了该金属表面阳极氧化效果好，开始 阳极氧化是白色，后进一步改变电解质才达到古铜色，这两种主体颜色在国内用了十多年。 10年前国内江苏常州已引进铝材表面粉喷涂技术，可喷涂各种颜色，但国内当时一是经济 条件不允许，二是市场对门窗五颜六色不认，认为难看。随着国内经济迅猛发展，人们的审 美观点也随之改变，现在人们认为白色、古铜色门窗铝材颜色单调，不丰富多彩，进而要求 多种颜色，绿色、黄色、红色、蓝色等，仅绿色又分六种之多。木纹铝型材在2 0 0 1年将会不断被大家认识，本世纪内将有大的发展。由

3、于生产成本 高，这么多年来，使用者极少。随着国内经济情况的好转，木纹铝型材一定会有好的市场。 为了达到减少铝型材的热传导，达到铝窗的隔热保温，国内已引进隔热断桥技术，生产 出隔热断桥铝型材。在两个铝型材中间加入低导热的非金属隔离物，可得到优良的隔热、 隔冷性能的铝型材，这种铝型材称为隔热断桥铝型材或简称断桥铝材。断桥铝材的 内外两面，可以是不同断面型材，也可以是内外不同颜色的型材，两个型材中间是隔热材料。 断桥铝材分两种类型：一种为隔热条式断桥铝材，是在不同两条铝材中间插入隔热条再滚压 成断桥铝材。另一种型式为灌注式断桥铝材。在铝型材的腔本部分，灌注隔热材料，然后再 切掉原型材灌的两个边，而形

4、成断桥。灌注式断桥铝材一般多用于各种铝门窗，不适用幕墙。铝型材优势与传统机械制造材料，如碳钢和不锈钢材料相比，使用高强度工业铝挤压型材具有以下 优势：1.制作过程简单：只需设计、切断/钻孔、组合即可完成；而传统材料通常要经过设 计、切断/钻孔、焊接、喷沙/表面处理、表面喷涂等复杂过程。2.材料可重复使用：由于使 用工业铝型材的机件在全部制作过程中没有热焊接，所以各部件可很方便的拆卸，所有材料 和附件都可重复使用；而传统材料由于切割变形和高额拆解成本等原因事实很少重复使用。 3.节省工时：由于制作过程简单，可节省大量工时成本；尤其是在由于制作错误而返工时， 比使用传统材料可节省几倍的工时。4.制

5、作精度高：由于制作过程没有经历热焊接，材料 无变形，所以装配精度高；而使用热焊接的传统材料则不可避免的要出现变形，从而影响最 终装配精度。5.外观华丽：使用工业铝型材的设备外观更具现代感，其特有的阳极氧化镀 膜比现有的各种涂装方法更加牢固稳定。铝的主要特性铝及其合金的优良特点是其外观好、质轻，可机加工性、物理和力学性能好，以及抗腐 蚀性好，从而使铝及铝合金在很多应用领域中被认为最为经济实用。铝的密度只有2.7g/cm3,约为钢、铜或黄铜的密度（分别为7.83g/cm3, 8.93g/cm3）,的1/3。在大多数环 境条件下，包括在空气、水（或盐水）、石油化学和很多化学体系中，铝能显示优良的抗腐

6、蚀 性。铝的表面具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效地被铝反射， 而阳极氧化和深色阳极氧化的表面可以是反射性的，也可以是吸收性的，抛光废的铝在很宽 波长范围内具有优良的反射性，因而具有各种装饰用途及具有反射功能性的用途。铝通常 显示出优良的电导率和热导率，具有高电阻率的一些特定铝合金也已经研制成功，这些合金 可用於如高转榘的电动机中。铝由於它的优良电导率而常被选用。在重量相等的基础上，铝 的电导率近於铜的两倍。铝合金的热导量率大约是铜的50-60%，这对制造热交换器、蒸发 器、加热电器、炊事用具，以及汽车的缸盖与散热器皆为有利。铝是非铁磁性的，这对电 气工业和电子工业而言是一

7、重要特性。铝是不能自燃的，这对涉及装卸或接触易燃易爆材料 的应用来说是重要的。铝无毒性，通常用於制造盛食品和饮料的容器。它的自然表面状态具 有宜人的外观。它柔软、有光泽，而且为了美观，还可着色或染上纹理图案。一些铝合金 在强度上超过结构钢材，但是纯铝及某些铝合金的强度和硬度极低。在现代生活中，铝已经 广泛地应用在建筑行业中。可机加工性：铝的可机加工性是优良的。在各种变形铝合金和 铸造铝合金中，以及在这些合金产出废具有的各种状态中，机加工特性的变化相当大，这就 需要特殊的机床或技术。可成形性：这是铝及许多铝合金较重要的特性之一。特定的拉伸 强度、屈服强度、可延展性和相应的加工硬化率支配着允许变形

8、量的变化。商业上可提供的 铝合金在不同形态下成形性的额定值取决於成形的工艺方法。这些额定值在作金属加工特性 的定性对照中仅能起大致的指导作用，即不能定量地作为成形性的极值。可锻性：铝合金 可以锻造成形状与品种繁多的锻件，它们的最终部件锻造设计标准的选择范围（基於预定的 用途）是很宽的。连接铝可用各式各样的方法连接，包括熔焊、电阻焊、硬焊、软焊、粘 结以及诸如铆接和栓接之类的机械方法。可回收性：铝具有极高的回收性，再生铝的特性舆 原生铝几乎没有别。这点使铝成为环保人仕的宠儿。铝合金的分类铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。一、纯铝产品纯 铝分冶炼品和压力加工品两类，

9、前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG （铝、工业 用的）表示。二、压力加工铝合金铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造 （LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。常用铝合金材料的状 态为退火（M焖火）、硬化（Y）、热轧（R）等三种。三、铝材铝和铝合金经加工成一定形 状的材料统称铝材，包括板、带、箔、管、棒、线、型等。四、铸造铝合金 铸造铝合金（ZL） 按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为100、200、300、400。 五、高强度铝合金高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，主要是压力加工铝 合金中硬铝合金类

10、、超硬铝合金类和铸造合金类。铝合金的分类按铝合金的特性与用途呒，分为防锈铝，硬铝，超硬铝，特殊铝,锻铝.铝及铝合金铝是一种轻金属,密度小（2.79/Cm3）,具有良好的强度和塑性，铝合金具有较好的强度，超硬 铝合金的强度可达600Mpa，普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa，它的比钢度远高于 钢，因此在机械制造中得到广泛的运用。铝的导电性仅次于银和铜，居第三位，用于制造各 种导线。铝具有良好的导热性，可用作各种散热材料。铝还具有良好的抗腐蚀性能和较好的 塑性，适合于各种压力加工。铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形 铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝

11、合金。不可热处理强化型不能通 过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯 铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提 高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。铝合金可以采用热处理获得 良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能.金属热处理知识热处理把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种 工艺。13、退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间， 然后缓慢冷却的一种热处理工艺。14、正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温 一定的时间后，在空气中冷却的

12、一种热处理工艺。15、淬火：将钢加热到相变或部分相变 温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。16、回火：将经过淬火的钢，重新加热 到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。17、调质处理：将 钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。18、表面热处理：改变钢件表 面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。近年来 3C 雷子走品之（Computer, Communication, Consumption Electronic Productions） 往鞍、薄、短、小的方向畿展，其中封於散熟功能、雷磁波亲隹言孔干援、重量、璘保康黛物回 收等需求也日益提

13、高，所以在材料的畿及特性邀撑上，需要作相富程度的考量。鞍、薄、短、小的金吕合金材料常用的结横合金（比重1.7,吕2.7,缺4.5，7.9,飙8.9,金辛7.1）中，吕合金材料是 相富不金昔的邀撑。首先，吕合金材料比重鞍，名勺舄飙、等重金屠比重的1/3；耐宜虫性僵， 在空兼中有一屑照色备致密的氧化膜，有保作用，透遏人工陶才亟氧化能更有效地防止腐它虫； 辱雷、辱熟性好，辱雷性名勺舄飙的6065%，辱熟名勺舄飙的2/3,名勺舄的3倍，名勺舄不鳞 的10倍；加工性、拷厘性好，能拷厘出褪亲隹的形状；易焊接且低温下不易脆裂，罩位重 量下弓鱼度高，耐衡擎性佳。另外，合金材料之特性具ffiW（比重小）、散熟功

14、能佳（熟 倒系敷51W/mK）、原料易取得（地含量2.5%；海水含量0.13%）、雷磁波遮蔽效果佳及 可回收等僵黑占。名宗上列描述，吕金美合金材料有其在未来畿展上的僵努。在雁用上金美合金材 料又比吕合金材料有段佳的防震性，更可用於封震勤敏感之雷子零鲍件托架、避震器及兼勤 工具等走品。吕合金材料雁用上的虚理程序金美合金材料有其上述僵巽的特性，符合新一代封璘境保、永经管的倏件，是取代吕材 的最佳邀撑。但由於金屠化孥活性大，才亟易走生雷化腐触，因此在冶：W、裂造上需特别注 意，在防它虫虚理上也段其他金屠来得困雉。因此，舄了使合金材料之雁用更加腐泛，封於 合金材料之腐触檄制、防触檄制、表面虚理技徘亍及

15、工件防触言殳，硝有更多的虚理程序。铝材整平光亮技术 一、前言铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节，型材机械纹的去除、 起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种：、碱蚀工艺：由除油f水洗f碱蚀f水洗f水洗f出光f水洗f水洗f氧化组成，即型材经除油后，在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂，然后经出光槽除 去表面黑灰，即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀，型材的表面平整度、起砂的好 坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的，一般需碱蚀12-15分钟，铝耗达40-50Kg/T，碱耗达50Kg/T。如此高的铝耗，既浪费资源，又带来严重

16、的环保问题，增加废 水处理成本。该工艺已采用了 100多年，全球大部分铝材厂沿用至今，直到近两年，才由酸 蚀逐渐取代。、酸蚀工艺：由除油f水洗f酸蚀f水洗f水洗f碱蚀f水洗f水洗f出光f水洗 f水洗f氧化组成。型材经除油后先酸蚀，后碱蚀，出光，完成前处理。该工艺的核心工序 是酸蚀，去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。不同于碱蚀，酸蚀的最大优点是去机械纹能力强、 起砂快、铝耗低，一般3-5分钟即可完成，铝耗几乎是碱蚀的1/8-1/6。从工作效率和节约资 源的角度看，酸蚀无疑是碱蚀工艺的一大进步。然而，酸蚀的环保问题更加突出:酸槽的有 毒气体HF的逸出及水洗槽F-的污染。氟化物一般都有剧毒，处理更加困难。另外，酸蚀 处理后，型材外观发黑发暗，尽管不得已延续了碱蚀和出光，可增亮一些，但仍然很暗，既 增加了工序，又损失了光泽，这些问题至今还没有有效的解决方案。、抛光工艺：由除油f水洗f抛光f水洗f水洗f氧化组成，型材经除油后即放入 抛光槽，经2-5分钟抛光后，可形成镜面，水洗后可直接氧化。该工艺的核心工序是抛光， 去纹、镜