CN116275893A - 一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，括以下加工步骤：S1、挤压成型；S2、时效热处理；S3、表面处理；S4、加工包装；通过在线雾冷淬火及人工时效处理，提高了产品力学性能；通过低碱浓度的处理工艺，先进性弱酸除油在进行碱洗中和出光，无需添加除油剂，后续碱洗过程反应温和，比传统碱蚀剂工艺更环保，成本更低，清洗效果也较好；本发明加工工序简单，能更好控制加工成本，同时也保证了其产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能边框加工技术领域，具体涉及一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺。
背景技术
随着光伏行业越来越激烈的市场竞争，光伏组件制造商对于太阳能边框型材产品的要求越来越严格，在太阳能边框产品中，通常要求其具有良好的抗腐蚀性及力学性能等，铝合金是目前主要的轻质金属材料，广泛用于航空、化工、运输等领域。铝合金由于其比重小,加工性能好,导电、导热性能优良,塑性好,抗大气腐蚀能力强,易于成形,价格便宜等优点得到非常广泛的应用。
目前的加工工艺通常是熔铸挤压后进行时效处理，生产效率及成本得不到有效控制，后续表面处理工序，一般是利用传统碱蚀剂处理，处理成本高，时间长，由于碱浓度高，生产环境也比较恶劣。如何提供一种高效，生成成本低，且能保证加工质量及性能的加工工艺，是目前太阳能边框加工亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，利用了低碱浓度的处理工艺，先进性弱酸除油在进行碱洗中和出光，无需添加除油剂，后续碱洗过程反应温和，比传统碱蚀剂工艺更环保，成本更低，清洗效果也较好，加工工序简单，能更好控制加工成本，同时也保证了其产品质量。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，包括以下加工步骤：
S1、挤压成型：将熔铸后的铝棒放入模具中，将模具升温挤压成型，挤压速度为15-18m/min；挤压温度为473℃-485℃，挤压后进行在线淬火加工，出口温度大于500℃，再经过雾冷后继续冷却至室温；
S2、时效热处理：将淬火后的型材用调直机规整后切割处理，处理后的型材放入反应炉中进行人工时效处理，时效温度为180-185℃，保温时长为5-6h；
S3、表面处理：将时效热处理后的铝合金边框进行表面处理，包括喷砂、表面除油、碱处理及表面氧化处理及封孔处理以提高产品性能；
S4、加工包装：将边框贴膜保护，包装入库。
进一步地，步骤S2中，所述人工时效温度为180℃，保温时长为5h。
进一步地，步骤S3中，所述表面除油方式为，将铝材用水清洗后，放入1.2%的硫酸溶液中，除油清洗5min。
进一步地，步骤S3中，所述碱处理方式为，将用酸洗后的铝材放入2.3%的氢氧化钠溶液中，温度为38-42℃，清洗3min,再用清水冲洗表面杂质。
进一步地，步骤S3中，所述表面氧化处理方式为，采用硫酸阳极氧化，将型材放入电解液浓度为18%的硫酸溶液中，调整电压18V，温度为25度，持续氧化时间15min，表面生成均匀的氧化膜。
进一步地，步骤S3中，所述封孔处理方式为，将阳极氧化处理后的型材，放置在加有含镍封孔剂的溶液中，控制溶液中镍浓度为0.5-0.8g/L，温度为25℃，时间20min。
进一步地，步骤S4中，所述加工包装方式为，将经过表面处理加工后的铝合金基材进行组件拼装、组角、焊接和校验的工序，组成铝合金框架将铝合金框架成品检验，合格的产品贴膜保护并包装入库。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
（1）本发明提供的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，通过在线雾冷淬火工艺条件，能快速固溶处理冷却，为后续时效工艺做准备，同时在人工时效过程中，通过控制温度为180℃保温5h，能有效提高产品的力学性能，抗拉强度有较大提升。
（2）本发明提供的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，利用了低碱浓度的处理工艺，先进性弱酸除油在进行碱洗中和出光，无需添加除油剂，后续碱洗过程反应温和，比传统碱蚀剂工艺更环保，成本更低，清洗效果也较好。
（3）本发明提供的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，在阳极氧化过程中，控制温度为25℃，电压为18V，保证形成的氧化膜有足够的强度和耐摩擦性能，保证电极板的完整性，使形成的氧化膜厚度均匀，降低后续封孔处理工艺的加工难度。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，包括以下加工步骤：
S1、挤压成型：将熔铸后的铝棒放入模具中，将模具升温挤压成型，挤压速度为15-18m/min；挤压温度为473℃-485℃，挤压后进行在线淬火加工，出口温度大于500℃，再经过雾冷后继续冷却至室温；
S2、时效热处理：将淬火后的型材用调直机规整后切割处理，处理后的型材放入反应炉中进行人工时效处理，时效温度为180-185℃，保温时长为5-6h；进一步地，步骤S2中，所述人工时效温度为180℃，保温时长为5h；
S3、表面处理：将时效热处理后的铝合金边框进行表面处理，包括喷砂、表面除油、碱处理及表面氧化处理及封孔处理以提高产品性能；
进一步地，所述表面除油方式为，将铝材用水清洗后，放入1.2%的硫酸溶液中，除油清洗5min；进一步地，所述碱处理方式为，将用酸洗后的铝材放入2.3%的氢氧化钠溶液中，温度为38-42℃，清洗3min,再用清水冲洗表面杂质；进一步地，所述表面氧化处理方式为，采用硫酸阳极氧化，将型材放入电解液浓度为18%的硫酸溶液中，调整电压18V，温度为25度，持续氧化时间15min，表面生成均匀的氧化膜；进一步地，所述封孔处理方式为，将阳极氧化处理后的型材，放置在加有含锂封孔剂的溶液中，控制溶液中锂浓度为0.5-0.8g/L，温度为25℃，时间20min；
S4、加工包装：将边框贴膜保护，包装入库；进一步地，所述加工包装方式为，将经过表面处理加工后的铝合金基材进行组件拼装、组角、焊接和校验的工序，组成铝合金框架将铝合金框架成品检验，合格的产品贴膜保护并包装入库。
实施例1 一种光伏铝合金太阳能边框加工
将熔铸后的铝棒放入挤压模具中，将模具升温至460℃挤压成型，挤压速度控制为18m/min；挤压筒温度为485℃，挤压速度是影响生产效率的重要因素，也影响表面质量。过快的挤压速度会导致型材挤压中出现裂纹；
挤压后进行在线淬火加工，淬火就是处理固溶，使合金强化相固溶，然后快速冷却，得到过饱和固溶体，经过后续时效处理从而获得优秀力学性能，设置挤压出口温度大于500℃，再经过在线雾冷后继续冷却至室温后放入时效炉中人工时效处理，通过人工时效处理，使合金强度硬度大幅提高，获得优秀力学性能，将时效炉温度控制为为180℃，保温时长为5h，其型材力学性能表现优异，并且生产效率及成本能够有效控制；
将挤压时效后的型材放入喷砂机中做喷砂处理，覆盖型材表面的纹路及缺陷，使表面更细腻，可选择不锈钢砂或者玻璃砂，可根据不同需求选择；
将型材上排除油前，用清水清洗表面杂质再放入含有1.2%的硫酸溶液的除油槽中，除油清洗5min，通过酸性反应去除表面自然氧化的膜；
再用清水清洗酸洗后的铝材，放入2.3%的氢氧化钠溶液中，温度为38-42℃，清洗3min；利用先酸性后碱洗的处理工艺，浓度低，反应时间控制短，避免了传统碱处理工艺反应强烈，碱雾大，损耗高，表面容易出现痕迹的缺点，本发明的加工工艺所得到的型材表面更均匀细腻，质感好；
氧化后需要进行封孔处理，封孔质量越好，其型材耐腐蚀性越高，采用无镍封孔剂，用含锂封孔剂作为镍封孔剂的替代，控制溶液中锂浓度为0.5-0.8g/L，温度为28℃，时间20min；。
将实施例1制备的光伏铝合金太阳能边框进行抗腐蚀性能检测，，将型材自然放置120h后，喷入盐雾，根据GB/T 6461-2002检验测试方法，测定其耐腐蚀等级达到9级，具有较高的耐腐蚀性，经过使用发现，利用含锂封孔剂，表面无明显杂质残留，耐腐蚀性性能较好，不做封孔处理的型材，表面污染严重，残留较多。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，其特征在于，包括以下加工步骤：
S1、挤压成型：将熔铸后的铝棒放入模具中，将模具升温挤压成型，挤压速度为15-18m/min；挤压温度为473℃-485℃，挤压后进行在线淬火加工，出口温度大于500℃，再经过雾冷后继续冷却至室温；
S2、时效热处理：将淬火后的型材用调直机规整后切割处理，处理后的型材放入反应炉中进行人工时效处理，时效温度为180-185℃，保温时长为5-6h；
S3、表面处理：将时效热处理后的铝合金边框进行表面处理，包括喷砂、表面除油、碱处理及表面氧化处理及封孔处理以提高产品性能；
S4、加工包装：将边框贴膜保护，包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，其特征在于，步骤S2中，所述人工时效温度为180℃，保温时长为5h。
3.根据权利要求1所述的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，其特征在于，步骤S3中，所述表面除油方式为，将铝材用水清洗后，放入1.2%的硫酸溶液中，除油清洗5min。
4.根据权利要求1所述的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，其特征在于，步骤S3中，所述碱处理方式为，将用酸洗后的铝材放入2.3%的氢氧化钠溶液中，温度为38-42℃，清洗3min,再用清水冲洗表面杂质。
5.根据权利要求1所述的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，其特征在于，步骤S3中，所述表面氧化处理方式为，采用硫酸阳极氧化，将型材放入电解液浓度为18%的硫酸溶液中，调整电压18V，温度为25度，持续氧化时间15min，表面生成均匀的氧化膜。
6.根据权利要求1所述的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，其特征在于，步骤S3中，所述封孔处理方式为，将阳极氧化处理后的型材，放置在加有含镍封孔剂的溶液中，控制溶液中镍浓度为0.5-0.8g/L，温度为25℃，时间20min。
7.根据权利要求1所述的一种光伏铝合金太阳能边框加工工艺，其特征在于，步骤S4中，所述加工包装方式为，将经过表面处理加工后的铝合金基材进行组件拼装、组角、焊接和校验的工序，组成铝合金框架将铝合金框架成品检验，合格的产品贴膜保护并包装入库。
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