是一种以铝为主要成份的合金材料,通过将铝棒热熔、挤压从而得到不同截面形状的铝材料,但添加的合金的比例不同,生产出来的的机械性能和应用领域也不同。工业铝型材表面经过氧化后,外观非常漂亮,组装成产品时,采用专用铝型材配件,不需要焊接,较环保,而且安装、拆卸、携带、搬移极为方便,广泛用于自动化机械设备、封罩的骨架、流水线输送带、提升机、点胶机、检测设备等等,即为两种利用铝型材搭建的机架。近年来,我国铝型材加工业发展十分迅速,工业铝型材产量已超过美国成为世界一位,产品不但种类齐全,而且质量稳步提高,质量水平已处于国际先进行列,本书主要以国内生产的工业铝型材及其配件为例来介绍如何利用工业铝型材及其配件搭建机架。
太阳能光伏组件要保证25年左右的户外使用寿命,所以太阳能光伏组件所使用的要具有良好的抗氧化、耐腐蚀等性能。目前太阳能行业把铝材作为制作太阳能组件边框的主要材料。铝边框材料成本占组件成本的2.24%,分析太阳能组件铝边框对组件价格的各种影响因素,对于如何降低组件铝边框成本,控制太阳能组件成本将有很重要的意义。从2011年开始,受欧债危机、美国“双反”以及国内产能过剩、市场政策滞后等各个方面的影响,使得曾经辉煌的太阳能光伏企业进入严冬时期。光伏企业产品价格暴跌,使得整个光伏行业为了生存必须不断地提升自己的技术水平,降低生产成本。太阳能组件铝边框作为一项重要组成组件,对于组件的成本有很重要的影响。一、铝边框在组件中的太阳能边框作用及意义铝边框作为组件边框支架,用于保护组件和组件与方阵的连接固定,保证组件寿命。其表面为银白色薄膜,主要成分是铝,掺有少量的镁、铜、铁、硅、锌等金属。目前太阳能行业把铝材作为制作太阳能组件边框的主要材料。铝边框具有自身的作用: 一是保护玻璃边缘; 二是铝合金结合硅胶打边加强了组件的密封性能; 三是大大提高了组件整体的机械强度; 四是便于组件的安装,运输。在满足正常生产、使用情况下,通过优化组件铝边框的结构可以大大降低组件生产成本。
因为要保证光伏组件25年左右的户外使用寿命,所以太阳能光伏组件所使用的要具有良好的抗氧化、耐腐蚀等性能。一般太阳能光伏组件所使用的边框分为阳极氧化、喷砂氧化和电泳氧化三种。阳极氧化:即金属或合金的电化学氧化,是将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。喷砂氧化:一般经喷砂处理后,表面的氧化物全被处理,并经过撞击后,表面层金属被压迫成致密排列,另金属晶体变小,硬度提高比较牢固致密。电泳氧化:就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、润滑性、耐热性和表面美观。
根据市场调研,九江普通平开用铝合金阳极氧化型材氧化膜厚度多为15μm和20μm(10μm厚度的型材在装置的支架用到),边框几乎没有用到10μm氧化膜的氧化型材。黑色消光电泳涂漆型材复合膜厚度20(10+10)μm,25(10+15)μm,25(15+10)μm,30(15+15)μm等,本试验试样取自普通平开价格现场判定合格的批量产成品,平均25(16+9)μm的哑光透明电泳涂漆复合膜耐碱性、耐蚀性、加速耐候性和自然耐候性明显优于平均20μm的阳极氧化膜。铝型材采购成本提高了不到10%。这项成本的提高只占电池装置总成本的约0.4%(4%*10%)。几组数据的性价比对应太阳能光伏电池行业的品质、寿命保证,笔者认为消光电泳涂漆复合膜的应用是客观发展的必然趋势。
2.模具设计制造(1)提高金属均匀流动性的技术措施:挤压复杂的工业铝型材时,金属的流动是很不均匀的,壁薄部分金属流动慢,壁厚部分金属流动快。如果不采取措施,任其自由流动,就会在中产生附加应力,导致工业铝型材组织性能缺陷和几何尺寸的扭曲变形。(2)工业铝型材模具的空刀:工业铝型材模具出口直径又称为空刀,严格地说应该为模具出口直径大于模具孔工作带直径的部分为空刀。空刀太大,可能影响模具强度性能;空刀太小,会擦伤工业铝型材产品表面。一般其出口直径比定径带直径大4—5mm。(3)工业铝型材挤压模具的加热:工业铝型材热挤压生产过程中与铸锭直接发生接触的工、模具都需要预热。工具加热炉一般定温400℃,特殊情况下定温450℃。模具在保温炉中到温后需保温1h以上;工业铝型材挤压筒加热目前采用的有两种方法:一种是置于工具炉中加热,保温时间不少于6h,届时快速与挤压机对接安装,安装好后,利用自身的加热装置保温在一定温度下进行挤压。这种方法费时较少,但在热状态下安装,操作不便,增加劳动强度。另一种方法即直接利用挤压筒自身装置加热,但耗时长,影响生产进度。