铝合金因质轻美观(guan)、良好的(de)导(dao)热性和易加工(gong)成复杂的(de)形(xing)状,被广泛地用(yong)于散(san)热器(qi)材上。铝合金散(san)热器(qi)材主要(yao)有(you)(you)(you)三种(zhong)类型:扁(bian)宽(kuan)形(xing),梳(shu)子形(xing)或鱼刺形(xing);圆形(xing)或椭圆形(xing)外面散(san)热片(pian)呈放射状、树枝形(xing)。散(san)热器(qi)型材有(you)(you)(you)一部分尺寸(cun)较(jiao)(jiao)小、形(xing)状对(dui)称的(de)产品比(bi)较(jiao)(jiao)容易生(sheng)(sheng)产,大(da)部分散(san)热器(qi)型材扁(bian)宽(kuan)形(xing),外形(xing)尺寸(cun)较(jiao)(jiao)大(da),有(you)(you)(you)的(de)不对(dui)称,散(san)热片(pian)之间的(de)槽形(xing)深(shen)宽(kuan)比(bi)很(hen)大(da),其生(sheng)(sheng)产难度较(jiao)(jiao)大(da)。需要(yao)从铸锭、模具、挤压工(gong)艺几(ji)方面配合,才能(neng)顺利生(sheng)(sheng)产出散(san)热器(qi)型材。目前普(pu)遍使用(yong)较(jiao)(jiao)多的(de)是6063合金,因为(wei)它(ta)除了有(you)(you)(you)良好的(de)可挤压性、导(dao)热性外,还有(you)(you)(you)较(jiao)(jiao)好的(de)力(li)学性能(neng)。
铝(lv)合金散热器(qi)型材的(de)生(sheng)产要从铸锭(ding)的(de)质量、模具的(de)材质和设计、减少挤压力以及挤压工艺(yi)等方面着手。
1、铸(zhu)锭的(de)质量(liang)要求
铸(zhu)锭(ding)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)要光滑,不(bu)(bu)允许有(you)偏(pian)析瘤或粘有(you)沙泥。铸(zhu)锭(ding)的(de)(de)(de)(de)端(duan)面(mian)要平整,不(bu)(bu)能切(qie)成(cheng)台阶状或切(qie)斜度(du)太大(da)(切(qie)斜度(du)应在3㎜以(yi)内)。因为台阶状或切(qie)斜度(du)太大(da),用(yong)平面(mian)模(mo)(mo)挤(ji)(ji)压散(san)热型(xing)材时,如果(guo)没有(you)设计(ji)导流樫,铸(zhu)锭(ding)直接碰到(dao)模(mo)(mo)具(ju)(ju),由于铸(zhu)锭(ding)端(duan)面(mian)不(bu)(bu)平,出现(xian)有(you)的(de)(de)(de)(de)地方先(xian)接触(chu)模(mo)(mo)具(ju)(ju),产生应力集中,易把模(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)齿形挤(ji)(ji)断,或造成(cheng)出料的(de)(de)(de)(de)先(xian)后不(bu)(bu)一,容易产生堵模(mo)(mo)或挤(ji)(ji)压成(cheng)型(xing)不(bu)(bu)好的(de)(de)(de)(de)现(xian)象。
2、对模(mo)具的要求
因为(wei)散热器(qi)型材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)模具(ju)(ju)都是许多细长的(de)(de)(de)(de)(de)齿,要(yao)承受很大的(de)(de)(de)(de)(de)挤压力,每个齿都要(yao)有(you)很高的(de)(de)(de)(de)(de)强度(du)和韧(ren)性(xing)(xing),如(ru)果彼(bi)此之间的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能有(you)很大的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)异,就容易使强度(du)或韧(ren)性(xing)(xing)差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)那些齿产生(sheng)断(duan)裂。因此模具(ju)(ju)钢材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)质(zhi)量必须可(ke)靠,最(zui)好使用(yong)质(zhi)量可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)(de)厂家生(sheng)产的(de)(de)(de)(de)(de)H13钢材(cai),或选用(yong)优(you)质(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)进(jin)口钢材(cai)。模具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)热处(chu)理(li)十(shi)分重要(yao),要(yao)用(yong)真空(kong)加热淬(cui)火(huo),最(zui)好采用(yong)高压纯氮淬(cui)火(huo),可(ke)以保证淬(cui)火(huo)后模具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)各部分性(xing)(xing)能均匀。淬(cui)火(huo)后要(yao)采取三次回火(huo),使模具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)保证在HRC48~52的(de)(de)(de)(de)(de)前提下,具(ju)(ju)有(you)足够(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)韧(ren)性(xing)(xing)。这是防止模具(ju)(ju)断(duan)齿的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)条件。
3、减(jian)少(shao)挤压力(li)
为(wei)了防止模(mo)具断齿应尽量减少挤(ji)压(ya)力(li),而挤(ji)压(ya)力(li)与(yu)铸(zhu)锭的(de)长、合(he)金变(bian)形抗力(li)的(de)大小、铸(zhu)锭的(de)状(zhuang)态、变(bian)形程度(du)的(de)大小等因(yin)素有关。因(yin)此挤(ji)压(ya)散热(re)(re)铝(lv)型(xing)材的(de)铸(zhu)棒(bang)不(bu)宜太(tai)长,约为(wei)正常铸(zhu)棒(bang)长度(du)的(de)(0.6~0.85倍)。特别是在试(shi)(shi)模(mo)和挤(ji)压(ya)第(di)一(yi)根(gen)铸(zhu)棒(bang)时,为(wei)确保(bao)能(neng)顺利生(sheng)(sheng)产(chan)出(chu)合(he)格(ge)的(de)产(chan)品,最好用(yong)更短的(de)铸(zhu)棒(bang),即正常铸(zhu)棒(bang)长度(du)(0.4~0.6)倍的(de)铸(zhu)棒(bang)来试(shi)(shi)模(mo)。对于(yu)形状(zhuang)复(fu)杂的(de)散热(re)(re)器型(xing)材断面(mian),除了缩短铸(zhu)棒(bang)的(de)长度(du)外,还可考虑(lv)用(yong)纯(chun)铝(lv)短铸(zhu)做第(di)一(yi)次试(shi)(shi)挤(ji)压(ya),试(shi)(shi)挤(ji)成功后再用(yong)正常铸(zhu)锭进行挤(ji)压(ya)生(sheng)(sheng)产(chan)。
4、挤压工艺
散热器型材(cai)生产的(de)关(guan)键是(shi)挤(ji)压(ya)模(mo)(mo)具的(de)第一(yi)次试(shi)模(mo)(mo),有条件的(de)话,可以(yi)先在(zai)(zai)电(dian)脑上做模(mo)(mo)拟试(shi)验,看模(mo)(mo)具设计的(de)工作带是(shi)否合(he)理,然后在(zai)(zai)挤(ji)压(ya)机上试(shi)模(mo)(mo)。第一(yi)次试(shi)模(mo)(mo)十分(fen)重(zhong)要(yao),操作手(shou)要(yao)让主柱塞前(qian)进(jin)上压(ya)时(shi)在(zai)(zai)低(di)于8MPa的(de)低(di)压(ya)力下慢速(su)(su)前(qian)进(jin),最好有人用电(dian)筒光线照看模(mo)(mo)具出口处,等挤(ji)压(ya)模(mo)(mo)具的(de)每一(yi)个散热片都均(jun)匀(yun)挤(ji)压(ya)出模(mo)(mo)孔后,才能逐渐加压(ya)加速(su)(su)进(jin)行挤(ji)压(ya)。试(shi)模(mo)(mo)成功后继续挤(ji)压(ya)时(shi),应(ying)注意(yi)控制好挤(ji)压(ya)速(su)(su)度(du),做到平(ping)稳操作。生产散热器型材(cai)时(shi)应(ying)注意(yi)模(mo)(mo)具的(de)加热温度(du),要(yao)使(shi)模(mo)(mo)具温度(du)与(yu)铸(zhu)锭温度(du)相近。若温差(cha)太大,由(you)于上压(ya)时(shi)挤(ji)压(ya)速(su)(su)度(du)慢,会使(shi)金(jin)属温度(du)下降,易产生堵模(mo)(mo)或流速(su)(su)不均(jun)匀(yun)的(de)现(xian)象。