讲解一下关于深圳铝型材的挤压工艺是怎样的？

　　​深圳铝型材的挤压工艺是将铝合金坯料通过模具型腔挤压成型，获得特定截面形状型材的加工过程，具有能生产复杂截面、精度高、效率高等特点，是铝型材最核心的加工方式。其完整流程包括坯料制备→加热→挤压成型→冷却矫直→锯切→时效处理等关键环节，具体如下：
一、挤压工艺的核心原理
挤压工艺的本质是 **“利用外力使高温软化的铝合金坯料发生塑性变形，通过模具型腔赋予其特定截面形状”**。
类似 “挤牙膏”：铝合金坯料（类似牙膏膏体）在挤压机的高压作用下，被迫通过模具的出口（类似牙膏管口），最终形成与模具型腔一致的截面形状（如方管、槽型、多腔室结构等）。
关键参数：挤压温度（400-500℃，因合金型号而异）、挤压速度（1-10m/min）、挤压力（数千至数万吨，取决于型材截面复杂度和坯料尺寸）。
二、挤压工艺的详细流程
1. 坯料制备（挤压前准备）
选料与切割：根据型材所需合金型号（如 6063、6061），选择对应铝合金铸锭（圆柱状，直径通常 100-300mm，长度 500-1000mm），通过锯床切割成适配挤压机的长度（称为 “铸坯”）。
扒皮处理：用专用设备去除铸锭表面的氧化层和缺陷（如裂纹、夹杂），避免杂质进入模具影响型材质量。
加热铸坯：将铸坯放入加热炉（天然气炉或电加热炉），加热至400-500℃（6063 系约 480℃，6061 系约 520℃），使铝合金软化（保持固态但塑性极佳），便于挤压变形。
2. 模具准备
模具是决定型材截面形状的核心部件，需提前设计、加工并预热：
模具设计：根据型材截面图纸，设计模具型腔（包括工作带、导流腔、模孔等结构），确保金属流动均匀（避免型材局部壁厚不均）。复杂截面模具需通过有限元模拟优化金属流速。
模具加工：采用 CNC 加工中心、电火花（EDM）等设备加工模具（材质多为 H13 热作模具钢），模孔精度需控制在 ±0.05mm 以内，工作带（型材出口处的平直段）表面粗糙度 Ra≤0.8μm，减少摩擦阻力。
模具预热：将模具加热至400-450℃（与铸坯温度接近），避免冷模具接触高温铸坯导致温差过大，引发模具开裂或型材表面缺陷（如冷隔）。
3. 挤压成型（核心环节）
将加热后的铸坯和模具安装到挤压机，通过高压完成成型：
装料：将铸坯放入挤压机的挤压筒（内壁涂高温润滑脂，减少摩擦），铸坯前端放置 “挤压垫”（保护铸坯和挤压杆）。
施加压力：挤压机的主缸（液压驱动）推动挤压杆，对铸坯施加轴向压力（小型挤压机数千吨，大型可达数万吨），迫使铸坯从模具的模孔中挤出。
此时，铝合金在高温高压下发生剧烈塑性变形，内部晶粒被拉长、破碎，最终形成与模具型腔一致的连续型材（长度可达数十米）。
控制挤压速度：根据型材截面复杂度调整挤出速度（简单截面 10-15m/min，复杂截面 1-5m/min），速度过快易导致型材表面粗糙或扭曲，过慢则降低效率。
4. 在线处理（冷却、矫直、锯切）
挤出的型材需立即处理，避免变形并保证尺寸精度：
冷却定型：型材从模具挤出后，通过风冷（简单型材）或水冷（复杂型材）快速冷却至 100℃以下，使型材形状固定（避免高温下自然变形）。6000 系等可热处理合金需通过控制冷却速度（如喷水强度）确保后续时效效果。
矫直：冷却后的型材可能存在弯曲、扭转变形，通过矫直机（辊式或拉伸式）施加反向力矫正，使直线度误差控制在≤1mm/m（高精度型材要求≤0.5mm/m）。
锯切定尺：根据需求，用数控锯床将连续的型材切割成固定长度（如 6 米、9 米），切口需平整（垂直度误差≤0.5°），避免毛刺。
5. 后续处理（时效、表面处理）
时效处理：对于可热处理强化的合金（如 6061、6063），需进行人工时效：将型材放入时效炉，在 120-200℃下保温 4-8 小时，使合金内部析出强化相（如 Mg₂Si），提升强度（6063 系时效后抗拉强度可从 110MPa 提升至 160MPa 以上）。
表面处理：根据需求进行阳极氧化、电泳涂装、粉末喷涂等（详见 “铝型材的加工工艺” 部分），提升耐腐蚀性和外观质感。
三、挤压工艺的关键技术要点
金属流动均匀性：通过模具导流腔设计（如分流模的分流桥）和挤压速度控制，确保铝合金在模具内流动均匀，避免型材局部薄厚不均或产生内应力。
模具寿命管理：模具每挤压一定次数（通常 5000-10000 次）需修模（打磨工作带、修复磨损部位），避免因模具磨损导致型材尺寸超差。
缺陷控制：常见缺陷如 “气泡”（铸坯含气）、“划痕”（模具工作带粗糙）、“扭曲”（冷却不均），需通过原料质检、模具维护、工艺参数优化来预防。
四、挤压工艺的分类
根据模具结构，挤压工艺可分为：
正向挤压：挤压杆与型材挤出方向一致（常用，占 90% 以上），适用于绝大多数型材。
反向挤压：挤压杆与型材挤出方向相反，铸坯与挤压筒内壁无相对摩擦，适合生产高精度、表面质量要求高的型材（如镜面铝型材），但效率较低。
分流挤压：用于空心型材（如铝管、多腔室型材），模具带分流桥，将铸坯分成多股金属流，在模孔内重新汇合形成空心结构。