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散热片铝型材挤压的技术要求
来源: | 作者:比艾尔 | 发布时间: 2022-11-29 | 460 次浏览 | 分享到:
铝合金因质轻美观、良好的导热性和易加工成复杂的形状,被广泛地用于散热器材上。铝合金散热器材主要有三种类型:扁宽形,梳子形或鱼刺形;圆形或椭圆形外面散热片呈放射状、树枝形。散热器型材有一部分尺寸较小、形状对称的产品比较容易生产,大部分散热器型材扁宽形,外形尺寸较大,有的不对称,散热片之间的槽形深宽比很大,其生产难度较大。需要从铸锭、模具、挤压工艺几方面配合,才能顺利生产出散热器型材。目前普遍使用较多的是6063合金,因为它除了有良好的可挤压性、导热性外,还有较好的力学性能。

铝合金因质轻美观、良好的导热性和易加工成复杂的形状,被广泛地用于散热器材上。铝合金散热器材主要有三种类型:扁宽形,梳子形或鱼刺形;圆形或椭圆形外面散热片呈放射状、树枝形。散热器型材有一部分尺寸较小、形状对称的产品比较容易生产,大部分散热器型材扁宽形,外形尺寸较大,有的不对称,散热片之间的槽形深宽比很大,其生产难度较大。需要从铸锭、模具、挤压工艺几方面配合,才能顺利生产出散热器型材。目前普遍使用较多的是6063合金,因为它除了有良好的可挤压性、导热性外,还有较好的力学性能。

铝合金散热器型材的生产要从铸锭的质量、模具的材质和设计、减少挤压力以及挤压工艺等方面着手。


1、铸锭的质量要求

铸锭的表面要光滑,不允许有偏析瘤或粘有沙泥。铸锭的端面要平整,不能切成台阶状或切斜度太大(切斜度应在3㎜以内)。因为台阶状或切斜度太大,用平面模挤压散热型材时,如果没有设计导流樫,铸锭直接碰到模具,由于铸锭端面不平,出现有的地方先接触模具,产生应力集中,易把模具的齿形挤断,或造成出料的先后不一,容易产生堵模或挤压成型不好的现象。

2、对模具的要求

因为散热器型材的模具都是许多细长的齿,要承受很大的挤压力,每个齿都要有很高的强度和韧性,如果彼此之间的性能有很大的差异,就容易使强度或韧性差的那些齿产生断裂。因此模具钢材的质量必须可靠,最好使用质量可靠的厂家生产的H13钢材,或选用优质的进口钢材。模具的热处理十分重要,要用真空加热淬火,最好采用高压纯氮淬火,可以保证淬火后模具的各部分性能均匀。淬火后要采取三次回火,使模具的硬度保证在HRC48~52的前提下,具有足够的韧性。这是防止模具断齿的重要条件。

3、减少挤压力

为了防止模具断齿应尽量减少挤压力,而挤压力与铸锭的长、合金变形抗力的大小、铸锭的状态、变形程度的大小等因素有关。因此挤压散热铝型材的铸棒不宜太长,约为正常铸棒长度的(0.6~0.85倍)。特别是在试模和挤压第一根铸棒时,为确保能顺利生产出合格的产品,最好用更短的铸棒,即正常铸棒长度(0.4~0.6)倍的铸棒来试模。对于形状复杂的散热器型材断面,除了缩短铸棒的长度外,还可考虑用纯铝短铸做第一次试挤压,试挤成功后再用正常铸锭进行挤压生产。

4、挤压工艺

散热器型材生产的关键是挤压模具的第一次试模,有条件的话,可以先在电脑上做模拟试验,看模具设计的工作带是否合理,然后在挤压机上试模。第一次试模十分重要,操作手要让主柱塞前进上压时在低于8MPa的低压力下慢速前进,最好有人用电筒光线照看模具出口处,等挤压模具的每一个散热片都均匀挤压出模孔后,才能逐渐加压加速进行挤压。试模成功后继续挤压时,应注意控制好挤压速度,做到平稳操作。生产散热器型材时应注意模具的加热温度,要使模具温度与铸锭温度相近。若温差太大,由于上压时挤压速度慢,会使金属温度下降,易产生堵模或流速不均匀的现象。