光伏太阳能铝合金型材挤压模具，如何维护和保养？

当煤炭、石油等不可再生能源频频告急的问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的地区开始实行“阳光计划”开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。
光伏太阳能铝合金型材主要用在光伏太阳能电池板上作为其边框并起支撑力任用。光伏太阳能发电作为可再生、环保清洁能源在国际市场和国内政策推动下正迎来发展高峰期而我国已成为第一大太阳能电池/模组生产国。
对于一个光伏太阳能型材生产企业来说模具作为型材的成形的工具对型材表面质量、产品的成品率都影响重大并间接的决定了企业的生产成本和市场竞争力。所以很多生产企业把太阳能模具维护、保养放在一个很重要的位置并投入了人力、物力来进行研究。
本文从某司在太阳能模具维护、保养方面的生产实际情况着手，以现行市场上常见的一款光伏太阳能铝合金型材为例，深入浅出的简述在生产中碰到的问题和解决的方法。
02
常见问题
（1）型材“T ”字过渡区（C 面）暗影：
C 面暗影是太阳能型材生产中比较常见的质量问题主要是因为材料流速不均匀或是模具稳定性不好造成的。当前我司经过修模、技术人员经验积累出可行的三种方法：“一清”、“二引”、“三阻碍”。
“一清”是指在生产中工作带有磨损的下模部分采用慢走丝重新走一刀，上模全部重新翻新，从而保持工作带平整性。
“二引”是指电磨调整暗影对应部位的上模桥位适当打尖或是引角来改变金属流动，使上下模暗影部位的金属流速尽量一致。
“三阻碍”是指在下模暗影部位距离工作带位0.5~1mm 焊一块8mm*4mm*3mm （长*宽*高）阻流块。
（如图2所示）从而把铝水逼向上模部分来调整上、下模金属流速。
（2）A面圆弧与直边过渡区骨线
出现这种情况的一个重要原因：
就是一：模具加工用的电极落差不圆滑或不顺畅造成型材起骨/暗影等一系列表面质量问题。所以在电火花加工工序要采用雕刻机加工空刀电极来代替人工雕刻；
另外二：要在加工3~5套模后及时更换电极防止因电极磨损产生加工误差。
（3）C面波浪
C面俗称高边直面在实际生产中受流速影响较大经常会快慢不一从而产生波浪。实用修模方法在C面的内壁面（考虑到电焊可能会对型材表面质量产生一定影响所以选择在C面的内壁面而不是外壁面）距离工作带位0.5~1mm处焊一块10mm*4mm*3mm（长*宽*高）阻流块。不少公司会在模具设计、制作时预留凸台给修模人员提供修模余量，但在实际生产往往会效果不明显生产时型材表面产生粗线、分色等。早期某司使用的太阳能模具就是这种设计方式后在生产中经常挤压几条棒后出现粗线等质量问题，（一般不采取）。
预留阻流块
（4）A 面槽口收口偏小
槽口收口偏小通常会采用减短尖角工作带0.5mm~1mm 的方法不调整在不起作用的前提下焊采用焊一块3mm 高L 形阻流块。同样不少公司会在模具设计制作时预留阻流凸台，但在实际生产中也往往会效果不明显影响型材表面质量。
（5）B、C面刮丝、表面纹粗
产生原因有几个方面：
一：是在新模回来试模合格氮化前抛光时统一清除毛刺、披风、倒角；
二：是以后生产中每次抛光时检查下工作带有无缺口和完整性；
三：是每次抛光前下模焊合室工作接触面和上模分流孔用橡胶磨头打干净（即挤压时与铝直接接触的地方必顺保持干净）并对工作带进行镜面抛光，抛光时锉刀要端平，使至于工作面保持平行，锉刀运行轨迹可以左右平行或45度平锉（推荐45度平锉，在正向挤压时可在一定程度上减轻型材表面的线纹）。
四：是注意抛光先后顺序。抛光时所用的挫刀与纱布会与侧面的工作带相碰撞在侧面留下划伤的痕迹，这种情况一般在“T”字位上，加上“T”字位在挤压时，本身就容易出现起骨而这种划伤痕往往会加重起骨现象。
五：是模具设计时选用合理的工作带长度。1因为工作带长度是决定型材尺寸精度和表面质量的基本参数。
工作带过长，容易在其表面上黏结金属，使制品在表面1上出现毛刺、麻面等缺陷；工作带过短则强度不够，不能稳定的控制型材尺寸。一般情况下基本确定工作带长度等于型材壁厚的2～3倍。然而从工作带上截取任意一段都要满足如下要求：面积/摩擦面积=定值，式中面积指所截下来的型材面积；摩擦面积指所截下来的这一段所包含工作带部分的面积；定值指基本工作带所用到的2～3倍的这个常值。
某司目前使用的模具工作带长度一般在 2.3～5.85mm之间这是修改后比较成熟适用于生产的一个数据，相比早前使用3.3～7.4mm工作带长度的 模具挤压出型材表面要好，少有毛刺、麻面等质量缺陷。
六：是不定期用金钢铣刀对下模空刀位进行清理防止有粘铝渣、碱渣灰等。空刀位也是太阳能模具很重要的一个设计参数，目前我司使用的模具是改良后的空刀位保持在2.5～3mm之间。
（1）合理的进行氮化（气体渗氮）：
模具生产是在高温、高压的环境中工作带不断与铝棒产生摩擦从而使表面组织破损或脱落在工作带上形成深浅不一的条纹影响型材的表面质量，特别是对太阳能模具要进行限棒生产和控制氮化次数的要求。
2 气体渗氮原理是把模具放在含氮的气体介质中加热部分氨分解成活性氮原子和氢，分解反应如下：
2NH3=2[N]+3H2（吸热反应）活性[N]原子一小部分被钢吸收，大部分都相互结合成N2与H2一起排出炉外。目前我公司结合生产实际考虑采用的是“一段渗氮法”经过渗氮处理的模具表面硬度高、变形小的浅层渗氮模式非常适合我司全部均匀化处理的铝棒生产，经济效益高。在太阳能模具的生产中：第一次氮化后限棒40支，第二次氮化后限棒70支，第三次氮化后限棒80支。通常在正常氮化保养中考虑到太阳能模具上模桥位单薄一般可考虑采取差别氮化即  上模氮化次数少于下模或是采用上模桥位防渗处理，实践证明在日常生产中我司报废的太阳能模具很小是因裂桥报废的。
（2）合理的进行煲模作业
所有卸模的模具必须空冷至100℃以下，才能进行碱洗煲模。这一点对于太阳能模具由为重要，在限棒生产中太阳能模具面临频繁的上机加温生产的挤压状态、卸模冷却煲模等恶劣环境容易造成材料的冷热疲劳。3冷热疲劳是热作模具失效形式的重要一种占导致失效模具的60%～70%，主要是指模具表面反复经受加热和冷却所产生的应力引起的疲劳。过早的造成材料失效模具报废，另外很多厂家都会碰到模具2 3脱皮其中很重要的一个原因就是冷热疲劳导致的失效。
1、太阳能模具要有足够的空刀位≥2.5mm，从而保证空刀位不粘铝。
2、表面氮化硬度达到HV≥1000。
3、模具工作带加工必顺采用慢走丝，工作带不宜过长控制在3~8mm之间。电火花工序采用雕刻机加工空刀电极。
4、工作带严禁有缺口，抛光一定要亮，一道要用1000细的金相砂纸，保证抛光后工作带镜面效应。
5、模具氮化间隔应低于普通型材的生产棒数。
总之，通过对模具进行这一系列维护和设计优化使光伏太阳能铝合金型材表面质量问题得到有效解决。提高了某司的模具上机合格率、产品质量、单套模具挤压通过的产量从而节约了成本，提高了市场竞争力。当然解决这些问题肯定还有其它更好的方法，本文只是基于在自已从事的工作角度上和公司生产实践出发，简要概述对解决型材部分表面缺陷和太阳能模具在维护和保养上的见解。
以上就是常熟国强和茂管材有限公司为你总结的光伏太阳能铝合金型材挤压模具，如何维护和保养，如果还有什么相关知识不明白的，可以咨询我们