太陽能用鋁合金框架的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能用鋁合金框架的制作方法，其特征在于，其方法包括熔鑄精煉、擠壓、鋸切、表面處理、機加工、組框和包裝入庫等步驟，本發明的鋁合金框架具有較高的抗老化性能和耐紫外線性能以及良好的導熱性，易焊性，高穩定的表面質量等特點。
【專利說明】太陽能用鋁合金框架的制作方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種光伏太陽能用鋁合金框架加工領域，具體地說是一種太陽能用鋁合金框架的制作方法。
【背景技術】
[0003]當前石油、天然氣、煤礦等不可再生資源日益短缺，并且給人類環境帶來嚴重的污染，尋找清潔、廉價、環保型的替代資源一新能源是當今世界的主題。太陽能以其清潔、可再生的優點，在未來能源結構中，具有十分重要地位和最具生命力的替代能源，太陽能技術應用的發展是新能源領域中最為迅速的，被認為是20年后的電腦行業，其發展速度可想而知，太陽能產品是未來20年內迅猛發展的市場領域。
[0004]在太陽能光電應用材料中，除了核心的部件太陽能電池外，其余外部需要大量的結構件和支撐材料，如太陽能電池板外框、外支架及太陽能單元發電箱體等。目前主要應有不銹鋼材、鍍鋅材、彩鋼材以及鋁合金材。其中不銹鋼材色彩較為單一，質量重實用性不大，鍍鋅材防腐性能、裝飾性能較差，彩鋼材價格相對較高，重要的是這幾種材質均不具備良好的導熱性能，難以將太陽能未轉化為電能部分的熱能迅速帶走而對電器及線路造成燒毀。而鋁合金材具有良好的延展性，容易進行表面加工處理，具有優異的熱傳導性能、較高的強度、良好的耐腐蝕、抗潮濕、耐候(風沙、日曬、酸雨)等性能指標，并且適宜的性價比，目前己成為太陽能應用技術用材方面的首選。
[0005]太陽能電池組件鋁合金邊框簡稱太陽能邊框，是用于固定光伏太陽能電池板組件的鋁合金型材框架，其會與太陽能電池板一起經受高溫、潮濕及暴曬的惡劣環境。在這樣惡劣的工作環境下，需擁有較高的抗老化性能和耐紫外線性能，才能確保太陽能組件的工作壽命。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提高一種制作工藝合理，綜合性能優良、成品率以及效率高的太陽能用鋁合金框架的制作方法。
[0007]本發明是這樣實現的:
一種太陽能用鋁合金框架的制作方法，其特征在于，其工藝包括熔鑄、擠壓、鋸切、表面處理、機加工、組框和包裝入庫，其工藝步驟如下如下:
(1)熔鑄精煉:將鋁錠投入熔煉爐中進行熔煉，在熔煉過程中加入鋁硅中間合金、鎂錠、鋁鈦硼絲、精煉劑和打渣劑，對鋁合金溶液進行攪拌，并采用在線除氣去除低熔點輕金屬和非金屬雜質，澆鑄得到鋁棒；
(2)擠壓:將鋁棒放入工頻爐中加熱，加熱方式為階梯加熱，從200°C加熱至450-490°C再通過擠壓機將鑄錠擠壓成鋁合金型材，鋁合金型材從擠壓機出口出來后立即進行風冷淬 火；
(3)鋸切:將擠壓后的鋁合金型材鋸切成一定長度的鋁合金基材；
(4)表面處理:將鋁合金基材依次經過脫脂、水洗、堿蝕、水洗、出光除灰、水洗、陽極氧化、水洗、著色、水洗、封孔和燙洗的工序；
(5)機加工:將經過表面處理的鋁合金基材依次進行精鋸、沖孔、亞鉚、壓筋、銑面和倒孔的工序；
(6)組框:將經過機加工的鋁合金基材進行組件拼裝、組角、焊接和校驗的工序，組成鋁合金框架；
(7)包裝入庫:將鋁合金框架成品檢驗，合格的產品包裝入庫。
[0008]以上所述的在線除氣是將氯、氬氣吹入鋁合金熔體中，形成大量的彌散氣泡，鋁合金液與氯、氬氣充分接觸，氣泡在熔體中吸收熔體中的氫，以及吸附氧化夾渣之后上升到熔體的表面形成浮渣。
[0009]以上所述的出光除灰是將鋁合金基材放入出光液中進行出光除灰，其中出光液包括硫酸和出光劑，硫酸和出光劑的重量百分比為10-20:20-30。
[0010]以上所述的陽極氧化是將鋁合金基材放入電解液中并通入電流進行電解，所述的電解液包括硫酸、硫酸鋁和寬溫氧化劑；硫酸、硫酸鋁和寬溫氧化劑的重量百分比為70-80:5-10:8-12。
[0011]以上所述的焊接是先采用低功率激光進行預熱焊接，使焊縫表面快速形成一層氧化膜，然后自動進行第二次高功率激光焊接。
[0012]本發明的突出的實質性特點和顯著的進步是:
1.本發明的鋁合金框架的制作方法在熔鑄精煉過程中采用在線除氣，消除鋁合金熔鑄過程中產生的氣孔、夾雜等缺陷，達到凈化鋁合金液的目的，提高產品的鋁棒質量。
[0013]2.本發明的鋁合金框架的制作方法采用寬溫快速陽極氧化工藝，克服了傳統的硫酸陽極氧化工藝低溫、低電流密度的缺點；避免了傳統工藝中氧化膜層的燒損使表面、粉化等缺陷，實現寬溫、大電流密度的生產工藝，快速高效地制取氧化膜，提高生產效率。
[0014]3.本發明的鋁合金框架具有較高的抗老化性能和耐紫外線性能以及良好的導熱性、易焊性、聞穩定的表面質量。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
將鋁錠投入熔煉爐中進行熔煉，在熔煉過程中加入鋁硅中間合金、鎂錠、鋁鈦硼絲、精煉劑和打渣劑，對鋁合金溶液進行攪拌，并采用在線除氣去除低熔點輕金屬和非金屬雜質，澆鑄得到鋁棒；然后將鋁棒放入工頻爐中加熱，加熱方式為階梯加熱，從200°C加熱至450-490°C通過擠壓機將鑄錠擠壓成鋁合金型材，鋁合金型材從擠壓機出口出來后立即進行風冷淬火；將擠壓后的鋁合金型材鋸切成一定長度的鋁合金基材；將鋸切好的鋁合金基材依次經過脫脂、水洗、堿蝕、水洗、出光除灰、水洗、陽極氧化、水洗、著色、水洗、封孔和燙洗的工序；出光除灰是將鋁合金基材放入出光液中進行出光除灰，其中出光液包括硫酸和出光劑，硫酸和出光劑的重量份數為10-20份:20-30份；陽極氧化是將鋁合金基材放入電解液中并通入電流進行電解，所述的電解液包括硫酸、硫酸鋁和寬溫氧化劑；硫酸、硫酸鋁和寬溫氧化劑的重量份數為70-80份:5-10份:8-12份；將經過表面處理的鋁合金基材依次進行精鋸、沖孔、亞鉚、壓筋、銑面和倒孔的工序；將經過機加工的鋁合金基材進行組件拼裝、組角、焊接和校驗的工序，組成鋁合金框架；所述的焊接是先采用150W功率激光進行預熱焊接，使焊縫表面快速形成一層氧化膜，然后自動進行第二次300W功率激光焊接；最后將鋁合金框架成品檢驗，合格的產品包裝入庫。
[0016]上述實施例所述的電解液根據氧化膜的厚度，其成分和含量有適當改變；
上述實施例所述的出光液根據鋁合金基材表面光亮度的情況，其成分和含量也可以有適當改變。
【權利要求】
1.一種太陽能用鋁合金框架的制作方法，其特征在于，其方法包括熔鑄精煉、擠壓、鋸切、表面處理、機加工、組框和包裝入庫，其工藝步驟如下: (1)熔鑄精煉:將鋁錠投入熔煉爐中進行熔煉，在熔煉過程中加入鋁硅中間合金、鎂錠、鋁鈦硼絲、精煉劑和打渣劑，對鋁合金溶液進行攪拌，并采用在線除氣去除低熔點輕金屬和非金屬雜質，澆鑄得到鋁棒； (2)擠壓:將鋁棒放入工頻爐中加熱，加熱方式為階梯加熱，從200°C加熱至450-490°C再通過擠壓機將鑄錠擠壓成鋁合金型材，鋁合金型材從擠壓機出口出來后立即進行風冷淬火； (3)鋸切:將擠壓后的鋁合金型材鋸切成一定長度的鋁合金基材； (4)表面處理:將鋁合金基材依次經過脫脂、水洗、堿蝕、水洗、出光除灰、水洗、陽極氧化、水洗、著色、水洗、封孔和燙洗的工序； (5)機加工:將經過表面處理的鋁合金基材依次進行精鋸、沖孔、亞鉚、壓筋、銑面和倒孔的工序； (6)組框:將經過機加工的鋁合金基材進行組件拼裝、組角、焊接和校驗的工序，組成鋁合金框架； (7)包裝入庫:將鋁合金框架成品檢驗，合格的產品包裝入庫。
2.根據權利要求1所述的太陽能用鋁合金框架的制作方法，其特征在于，所述的在線除氣是將氯、氬氣吹入鋁合金熔體中，形成大量的彌散氣泡，鋁合金液與氯、氬氣充分接觸，氣泡在熔體中吸收熔體中的氫，以及吸附氧化夾渣之后上升到熔體的表面形成浮渣。
3.根據權利要求1所述的太陽能用鋁合金框架的制作方法，其特征在于:所述的出光除灰是將鋁合金基材放入出光液中進行出光除灰，其中出光液包括硫酸和出光劑，硫酸和出光劑的重量百分比為10-20:20-30。
4.根據權利要求1所述的太陽能用鋁合金框架的制作方法，其特征在于:所述的陽極氧化是將鋁合金基材放入電解液中并通入電流進行電解，所述的電解液包括硫酸、硫酸鋁和寬溫氧化劑；硫酸、硫酸鋁和寬溫氧化劑的重量百分比為70-80:5-10:8-12。
5.根據權利要求1所述的太陽能用鋁合金框架的制作方法，其特征在于:所述的焊接是先采用150W功率激光進行預熱焊接，使焊縫表面快速形成一層氧化膜，然后自動進行第二次300W功率激光焊接。
【文檔編號】C22B9/05GK103692165SQ201310706866
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】張聰聰, 陳榮立 申請人:廣西博士海意信息科技有限公司