鋁合金門窗型材的鑄造技術(shù)

　鋁合金門窗型材是制作鋁合金門窗的基本材料，是鋁門窗的主體。鋁門窗型材的規(guī)格尺寸、精度等級、化學(xué)成分、力學(xué)性能和表面質(zhì)量對鋁門窗的制作質(zhì)量、使用性能和使用壽命有重要影響。

　　一、鋁門窗型材的規(guī)格尺寸

　　鋁門窗型材的規(guī)格尺寸，主要以型材截面的高度尺寸(用在鋁合金門窗稱其門窗框厚度尺寸)為標(biāo)志，并構(gòu)成尺寸系列。鋁門窗型材主要有40、45、50、55、60、65、70、80、90、100mm等尺寸系列。其中鋁合金窗用的尺寸系列較小，鋁合金門用的尺寸系列偏大。鋁門窗標(biāo)注的尺寸系列相同，不一定鋁門窗型材的截面形狀和尺寸都相同。相同尺寸系列的鋁合金門窗型材，其截面形狀和尺寸是相當(dāng)繁雜的。必須依據(jù)圖樣具體分析和對待。鋁門窗型材根據(jù)截面形狀，區(qū)分為實心型材和空心型材，空心型材的應(yīng)用量較大。鋁門窗型材的壁厚尺寸，用于鋁合金窗的不低于1.4mm，用鋁合金門不低于2mm。鋁門窗型材的長度尺寸分定尺、倍尺和不定尺三種。定尺長度一般不超過6m，不定尺長度不少于1m。

　　二、鋁門窗型材的化學(xué)成分和力學(xué)功能

　　鋁門窗采用鋁鎂硅系鋁合金型材，其化學(xué)成分除鋁外，包括硅、鐵、銅、鎂、錳、鉻、鈦、鋅等合金成分。其中含鎂0.45-0.90%，含硅0.2-0.6%。鋁門窗型材的力學(xué)性能：抗拉強度бb不小于157N/mm2；規(guī)定非比例伸長應(yīng)力бp0.2不小于108N/mm2；伸長率不小于8%；硬度HV不小于58。

　　三、鋁合金型材的生產(chǎn)工藝及設(shè)備鋁門窗型材的生產(chǎn)，經(jīng)過鑄錠制備、擠壓成型、熱處理和表面處理四個工藝過程。

　　(一)鑄錠制備

　　該工藝過程包括配料、熔煉、鑄造、均熱等主要工序，形成一定化學(xué)成分和外形尺寸的鑄錠。配制好的原材料，在煤氣爐或電爐中熔煉。熔煉后的熔體經(jīng)過靜置爐、流槽、流盤、過濾器直到結(jié)晶器內(nèi)，再經(jīng)水冷，形成一定形狀的鑄錠。為保證鑄錠表面光潔，采用磁力鑄造或熱頂鑄造法，進行多模(多結(jié)晶器)鑄造。鑄錠均熱，是使鑄造狀態(tài)的金相組織均勻化，使主要的強化相溶解。均熱是在均熱爐內(nèi)進行。均熱提高了鑄錠的塑性，有利于提高擠壓速度，延長擠壓模具的壽命，改善擠壓型材的表面質(zhì)量。

　　(二)擠壓成型

　　擠壓成型是在鑄錠加熱、擠壓、冷卻、張力矯直、鋸切等工序構(gòu)成的一條自動生產(chǎn)線上進行。生產(chǎn)線上的設(shè)備，包括感應(yīng)加熱爐、擠壓機、出爐臺、出料運輸機、型材提升移送裝置、冷床、張力矯直機、貯料臺、牽引機、鋸床等。鑄錠的加熱溫度一般控制在400℃~520℃，溫度過高或過低都將直接影響擠壓成型。擠壓機一般采用單動油壓機，其噸位在1200噸~2500噸之間。擠壓機的擠壓筒直徑大小，隨擠壓機噸位大小變動，擠壓機噸位大，擠壓筒直徑也大。擠壓筒直徑一般在150mm~300mm范圍內(nèi)。擠壓工具工作溫度為360℃~460℃，擠壓速度20m/min~80m/min。擠壓工具主要包括模具。擠壓模具根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分為平模、分瓣模、舌型模和分流組合模。生產(chǎn)鋁合金門窗型材多用平模和分流組合模。出料臺接收來自擠壓機擠出的型材，并把型材過渡到出料工作臺。出料工作臺多是橫條運輸機型，其橫條運動速度與擠壓速度同步。冷床多為步進梁式，下面安裝有相當(dāng)數(shù)量的風(fēng)機，保證型材均勻冷卻，使型材在矯直前溫度低于70℃。張力矯直機帶有扭轉(zhuǎn)鉗口，可以邊扭轉(zhuǎn)校正邊拉伸矯直。張力矯直機后是貯料臺，向鋸床工作臺提供型材，鋸床按定尺鋸斷型材。

　　(三)熱處理

　　鋁門窗型材采用的鋁鎂硅系鋁合金，是可強化的鋁合金。通過不同的淬火和時效制度，使型材得到應(yīng)有的力學(xué)性能。鋁門窗型材為RCS供應(yīng)狀態(tài)，即熱處理為高溫成型后快速冷卻及人工時效。

　　(四)表面處理

　　鋁門窗型材的表面處理，大多采用陽極氧化，使型材表面為銀白色。表面處理可增強型材外表美觀程度，并延長鋁門窗型材的使用壽命。陽極氧化的工藝流程：裝料→脫脂→水洗→堿浸蝕→溫水洗→冷水洗→中和出光→水洗→陽極氧化→冷水洗→溫水洗→封孔→干燥→卸料→成品檢查→包裝鋁門窗型材陽極氧化后的氧化膜厚度不低于10μm。鋁門窗型材的表面處理，也可進行著色處理。需其他顏色的鋁型材，可經(jīng)自然氧化著色法、電解著色法和浸漬著色法獲得。