铝型材技术的发展

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５０－１００年），回收性好，可回炉重炼。多年来世界各国均采用６０６３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２００１年将会不断被大家认识，本世纪内将有大的发展。由于生产成本高，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，抛光後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後具有的各种状态中，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，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、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。

近年來3C電子產品之設計（Computer, Communication, Consumption Electronic Productions）往輕、薄、短、小的方向發展，其中對於散熱功能、電磁波雜訊干擾、重量、環保廢棄物回收等需求也日益提高，所以在材料的開發及特性選擇上，需要作相當程度的考量。

輕、薄、短、小的鋁鎂合金材料

常用的結構合金（鎂比重1.7，鋁2.7，鈦4.5，鐵7.9，銅8.9，鋅7.1）中，鋁鎂合金材料是相當不錯的選擇。首先，鋁合金材料比重輕，約為銅、鐵等重金屬比重的1/3；耐蝕性優，在空氣中有一層無色緻密的氧化膜，有保護作用，透過人工陽極氧化能更有效地防止腐蝕；導電、導熱性好，導電性約為銅的60~65%，導熱約為銅的2/3，約為鐵的3倍，約為不銹鋼的10倍；加工性、擠壓性好，能擠壓出複雜的形狀；易焊接且低溫下不易脆裂，單位重量下強度高，耐衝擊性佳。另外，鎂合金材料之特性具備質輕（比重小）、散熱功能佳（熱傳係數51W/mK）、原料易取得（地殼含量2.5%；海水含量0.13%）、電磁波遮蔽效果佳及可回收等優點。綜觀上列描述，鋁鎂合金材料有其在未來發展上的優勢。在應用上鎂合金材料又比鋁合金材料有較佳的防震性，更可用於對震動敏感之電子零組件托架、避震器及氣動工具等產品。

鋁鎂合金材料應用上的處理程序

鎂合金材料有其上述優異的特性，符合新一代對環境保護、永續經營的條件，是取代鋼鋁材的最佳選擇。但由於鎂金屬化學活性大，極易產生電化腐蝕，因此在冶煉、製造上需特別注意，在防蝕處理上也較其他金屬來得困難。因此，為了使鎂合金材料之應用更加廣泛，對於鎂合金材料之腐蝕機制、防蝕機制、表面處理技術及工件防蝕設計，須有更多的處理程序。

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：

（1）、碱蚀工艺：由除油→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→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。

（2）、酸蚀工艺：由除油→水洗→酸蚀→水洗→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→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Fˉ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。

（3）、抛光工艺：由除油→水洗→抛光→水洗→水洗→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、镜面都在抛光槽完成。抛光具有铝耗低、型材光亮的优点，但抛光槽的NOx的逸出，造成严重的环境污染及操作工的身体伤害，同时，昂贵的化工原料成本等因素也制约了该工艺的推广。

通观上述三种工艺，虽各有特点，但缺点也比较突出，如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低；酸蚀氟化物污染、型材发暗；抛光污染严重，成本过高等等。这些工艺要么污染了环境，要么浪费了铝资源，要么降低了铝材表面质量，亟待进行工艺改进。

原文来自:http://bbs.21mould.net/viewthread.php?tid=20195