敦品铝业 · 专为工业铝型材而生 多年铝型材加工定制经验

一、工艺流程概述

坯料准备

首先要选择合适的铝棒作为坯料。铝棒的质量对最终型材的性能有很大影响，一般要求铝棒的纯度、组织结构等符合一定的标准。例如，对于建筑用铝型材，通常会选择 6063 合金铝棒，其含有镁和硅元素，在经过热处理后能获得良好的机械性能和表面质量。

铝棒在挤压前需要进行加热，这是因为适当的温度可以降低铝的变形抗力，使挤压过程更加容易。加热温度根据铝棒的合金成分和型材的复杂程度而定，一般在 400 - 500℃左右。例如，6061 合金铝棒挤压时的加热温度可能在 480℃左右。

挤压过程

加热后的铝棒被送到挤压机的料筒中。挤压机主要由主缸、挤压杆和模具座等部分组成。当主缸推动挤压杆时，挤压杆将铝棒推向模具。模具是挤压工艺的关键部件，它的形状决定了铝型材的横截面形状。例如，如果要生产空心的铝型材，就需要使用带有空心针的模具。

铝棒在巨大的压力下通过模具的模孔，被挤出成为具有所需形状的型材。这个压力通常非常高，一般在 10 - 100MPa 之间。在挤压过程中，铝的金属流动特性很重要，它会影响型材的质量。例如，对于复杂形状的型材，需要合理设计模具和挤压工艺，以确保铝均匀地围绕模具的各个部分流动，避免出现缺陷。

冷却与矫直

刚挤出的铝型材温度较高，需要进行冷却。通常采用风冷或水冷的方式。风冷速度较慢，但对型材的组织性能影响较小；水冷速度快，但如果控制不当可能会导致型材产生残余应力。例如，对于一些对尺寸精度要求较高的工业型材，可能会先采用风冷使其初步冷却，然后再进行水冷。

冷却后的型材可能会出现弯曲或扭曲等变形情况，需要进行矫直。矫直可以通过机械矫直机来实现，它通过对型材施加适当的压力，使其恢复到直线状态。

精整与表面处理

矫直后的型材需要进行精整，包括切割成合适的长度。切割可以使用锯床等设备，根据客户的要求将型材切割成一定长度的成品或半成品。

为了提高铝型材的耐腐蚀性和美观度，通常还需要进行表面处理。常见的表面处理方法有阳极氧化、电泳涂装、粉末涂装等。阳极氧化可以在铝型材表面形成一层致密的氧化膜，增强其抗腐蚀能力；电泳涂装和粉末涂装则可以提供丰富的色彩选择，并且具有较好的装饰性。

二、模具在挤压工艺中的重要性

模具结构与类型

模具主要包括模头、模芯和模垫等部分。模头是与铝棒直接接触的部分，其形状和尺寸决定了型材的外轮廓；模芯用于形成型材的内部形状，如空心部分；模垫则起到支撑和固定模头和模芯的作用。

根据型材的形状和挤压工艺要求，模具可以分为实心型材模具和空心型材模具。实心型材模具结构相对简单，主要用于生产实心的铝型材；空心型材模具则较为复杂，需要配备空心针等装置，以确保铝在围绕空心针流动时能够形成均匀的空心结构。

模具设计考虑因素

在设计模具时，需要考虑铝的流动特性。对于复杂形状的型材，要通过合理的分流孔设计、工作带长度调整等方式来引导铝的流动。例如，在设计生产带有多个加强筋的铝型材模具时，要使铝能够均匀地填充到加强筋的部位，避免出现加强筋不饱满或型材表面出现褶皱等缺陷。

模具的材料选择也很关键。由于挤压过程中模具承受很高的压力和摩擦力，需要选择具有高硬度、高强度和良好耐磨性的模具材料。常用的模具材料有 H13 钢等，并且在模具制造过程中还需要进行适当的热处理，以提高其性能。

三、质量控制要点

尺寸精度控制

铝型材的尺寸精度包括型材的横截面尺寸、壁厚和长度等方面。在挤压过程中，要严格控制模具的尺寸精度和挤压工艺参数，以确保型材的尺寸符合标准。例如，对于建筑用铝门窗型材，壁厚的公差要求一般在 ±0.1mm 左右，这就需要精确控制铝棒的直径、模具的模孔尺寸和挤压速度等因素。

定期对挤压设备和模具进行检查和校准也是保证尺寸精度的重要措施。如果设备的精度下降或模具磨损，很容易导致型材尺寸出现偏差。

表面质量控制

表面质量主要包括型材表面的平整度、光泽度和有无缺陷等方面。在挤压过程中，要防止铝型材表面出现划伤、拉伤、气泡等缺陷。这需要保证模具表面的光洁度，合理控制铝的流动速度和温度，避免铝在模具内产生紊流或局部过热等情况。

对于表面处理后的型材，要严格按照表面处理工艺标准进行操作，确保氧化膜的厚度、颜色均匀性等符合要求。例如，阳极氧化膜的厚度一般要求在 5 - 20μm 之间，颜色要均匀一致，不能有明显的色差。