【佛山6061铝管厂家】太阳能光伏铝型材规模化消费的质量控制

1 序言

1.1 光伏发电充电电池产业链的发展趋势状况

太阳能发电做为一种清理的可再生资源，是将来低碳环保社会发展的理想化电力能源之一，时下正愈来愈遭受世界各地的高度重视。

在我国也已经全力推动太阳能发电节能环保产业，2009年在我国太阳能电池总产值约占全世界总产值的36%，关键集中化在结晶硅电池行业。2009年11月，温家宝总理向北京首都科技领域发展趋势发言，注重关键发展趋势新能源技术等五大新起发展战略产业链。2009年来，光伏行业进到现行政策施行聚集期：国务院办公厅《电子信息产业调整和振兴规划（2009-2011年）》将光伏行业列入调节转型发展关键；国家财政部公布《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》；国家财政部、国家科技部、能源局协同公布《关于实施金太阳示范工程的通知》。《新源产业振兴规划》也将于最近颁布。这一系列的各项政策给未来的光伏发电产业链出示了一个宽阔的发展趋势室内空间。

图1 2010-2012 年我国太阳能电池板生产量预测分析

1.2 光伏发电充电电池全产业链

太阳能电池铝合金型材关键用在光伏发电太阳能电池板上，做为其外框并起承受力支撑点功效，商品关键为铝合金边框和支撑架原材料，如图2、3所显示。

图2 太阳能发电太阳能电池板的构造与构成

图3 一部分太阳能发电太阳能电池板铝合金型材外框用商品

1.3 光伏发电充电电池外框的铝合金型材生产制造的技术性情况

现阶段世界各国太阳能光伏外框铝型材尽管仅有阳极氧化处理、上色及电泳原理二种表层处理方法，但其比工程建筑铝型材和一般工业级铝型材具备高些的品质规定，具备高规格精密度、高物理性能、高耐腐蚀、超耐磨、高耐侯性及其外型质量等独特品质规定，

中国内地铝型材加工制造业历经近20年发展趋势，已变成全球铝型材生产制造供货强国，但对太阳能电池板配套设施用铝合金型材这一高档产品研发上才刚发展，零缺陷商品外型，对绝大部分铝业公司来组成的开发设计堡垒，一部分已开发设计并产业发展企业，后工艺流程表层处理达标率仅有70%～75%。本企业在产品研发后的产业发展全过程中开展了机器设备、技术性、加工工艺自主创新，使后工艺流程良品率达居于同业竞争第一，达95%，完成了品质与经济效益的名利双收。

2 高质量太阳能发电铝型材产业化生产制造中的配套装置

2.1多种净化处理技术性及铝锭的匀称化解决确保了铝锭的品质：

选用的净化处理技术性设备：溶液遮盖保障法、溴化锂溶液台包内的溶体净化处理(炉外净化处理)、固态溶液净化处理法 稀有气体吸咐法、炉外线上精练法（转动煤气发生炉净化处理法）、陶瓷过滤板过滤法。

在工业生产资本主义国家，1980年逐渐对6063铝合金挤压成型铝型材的浇铸开展匀称化解决，如今早已普及化，但在我国历经匀称化解决的还不上浇铸总产量的18％。大部分挤压成型厂为了更好地降低成本，取消了这一步热处理工艺，进而导致在我国绝大多数高級铝合金型材销售市场被海外商品所攻占，仅有极少数很大的公司对其浇铸开展匀称化解决。

为配套设施此新项目， 制定严苛的匀称化加工工艺及匀称化产品质量检验规范，进而使铝型材品质的突显难题---匀称性(一致性)和可靠性得到提升。

2.2模貝：配套设施硬、手机软件设备对品质的确保：

2.2.1 根据进化算法的挤压成型模CAE系统软件引入与运用，进而可靠性设计模具设计，预测分析具体挤压成型全过程中很有可能发生的缺点，在挤压成型以前改动模具设计、调节加工工艺主要参数，提升试件成功率，完成“零试件”。

2.2.2 新项目配套设施了5座汽体氮化炉，该技术性进一步提高了模貝工作中带耐磨性能提升、摩擦阻力减少，使模貝使用寿命增加。

2.2.3 新项目配套设施了30座电磁感应加热式模貝迅速热处理炉，其较领域一般热处理炉的优势以下：

1)使模貝加温到400～450℃由一般炉的2.5～4钟头减少到只需30～40分钟。

2)模貝装卸搬运机械自动化。键入编出的程序流程后，就可以机械自动化装炉、加温到明确溫度、全自动挑选需要的模貝并运输到连续挤压机旁。

3)加温更为匀称。暖风匀称地进到每一个模貝所属的加温腔(板座)，清除了未热透的冷点，保证 了全部模貝都获得匀称的加温。

4)因为装卸搬运模貝的门不大．热流外逸量少，既节省了电力能源，又改进了办公环境。

2-4.新项目配套设施的Romidot非洲勒米特铝型材横断面尺寸检测系统软件（横断面扫描机及系统软件）。铝合金型材横断面全规格自动测控系统系统软件(横断面扫描机)是根据手机软件和二维光学扫描仪测量设备的系统集成，ROMIDOT仪器设备是根据线形CCD扫描仪技术性开展挤压铝型材横断面规格检验的自动化技术测试仪器，解决了传统式专用工具对繁杂规格不可以检验、检验精密度低和检验高效率低的不够。关键用以铝合金型材生产过程中的质量管理和数据格式数据分析，另外还用以研发部的新产品研发和挤出模具的损坏检测。

2.3 挤压成型工艺流程

2. 3.1 机器设备技改项目

2.3.1.1铝棒加热炉

铝棒加热炉是成条铝合金型材生产流水线的耗能种植大户之一，因而减少其耗能的实际意义重特大。铝锭加温是铝型材挤压成型的基本，提升铝锭加温品质、加温速率对确保挤压成型产品的品质实际意义十分重特大。减少耗能，提升良品率，对控制成本的功效十分明显，对提升一次能源使用率，减轻现阶段在我国电磁能焦虑不安的现况有十分关键的实际意义。

新项目在铝棒加热炉上开展了以下提升：

1)长棒加温方法替代传统式的短棒加温方法，挤压成型前根据需要的长短开展割除，进而使加工工艺废弃物减少。

2)提升热处理炉的设计方案（包含炉膛内净长、烟尘加温喷嘴技术性规格型号、铝锭运输辊间隔，规格及角速度的明确）、热处理炉的热原设计方案、隔热主要参数提升。

此铝棒加热炉加温的铝锭表层质量好，适用高精密铝型材的生产加工．预加温时间较短，仅为30min～40min；热效提升；铝锭前后左右温度差由原先的25℃降至5℃。

2.3.1.2 每台连续挤压机加设红外温度温度控制仪。

完成铝型材出入口溫度的在线监测，使出入口溫度严控在520～540℃，进而确保充足热处理回火。

2.3.1.3 更新改造风冷热处理设备。

提升风冷排风量；对T66情况规定，选用雾水热处理与风冷热处理紧密结合。根据这种对策，提升了减温速率，使决策铝合金物理性能的加强相获得保存。

2.3.2 时效性加工工艺提升

铝型材的时效性硬底化是一个非常繁杂的全过程，它与铝合金原素的构成，挤压成型生产工艺流程的实行及时效性加工工艺的挑选都是有非常大的关联。现阶段专家学者觉得：时效性硬底化的物质的量浓度分子偏聚产生硬底化区的結果。

铝型材在热处理热处理回火时，铝合金中产生了位置，因为制冷快，这种位置赶不及移除，便被固定不动在结晶内，这种在饱合离子晶体处在不稳定情况，必定向平衡态变化，位置的存有，加快了物质的量浓度分子的外扩散速率，因此加快了物质的量浓度分子的偏聚。

针对成分同样，挤压成型加工工艺同样的铝型材，挑选不一样的时效性加工工艺规章制度，其抗压强度是有区别的。依据时效性加工工艺规章制度与抗压强度的关联曲线图，从这当中能够下结论。

1)经175℃、8h热处理工艺后，铝型材的抗压强度较高（最大做到14H之上）。

2)经200℃、1h，180℃、4h，时效性溫度较高时，有利于抗压强度最高值的回暖，但在接着的隔热保温全过程中呈下降趋势。

3)经170℃较低溫度时效性时，必须16h才可以做到抗压强度的最高值，最后趋于平稳。

之上是时效性基本原理及时效性加工工艺的利与弊。下边从时效性规章制度的作用机理来挑选时效性加工工艺规章制度。

第一、在时效性溫度较高时，因为分子外扩散非常容易，机构的时效处理较快，因此 做到最高值的情况下较短，但在事后热处理工艺中，伴随着時间的持续，铝合金机构变软，发生过时效性状况，因而，抗压强度指标值呈下降趋势。

第二，在时效炉溫度较低时，因为分子工作能力外扩散工作能力限定，非均相解决迟缓，尽管伴随着隔热保温時间的延长，原材料抗压强度指标值有回暖发展趋势，但终因溫度危害，为能做到理想化的解决实际效果。

对于太阳能光伏铝型材，铝合金型号：6060供货情况T66（水冷散热热处理 人工时效，物理性能比T6略高）的要去，决策选用175℃、8h的时效性加工工艺规章制度。经当场多批号抽样检查，强度所有达标。

2.4 选用不一样波电解法上色技术性

太阳能发电铝型材市场的需求仅有乳白色和灰黑色二种。在其中灰黑色包含空气氧化灰黑色光亮电泳原理灰黑色全透明消光灰黑色”。因为灰黑色商品光伏市场要求充沛，但一般的锡-镍盐着灰黑色上色时间长（空气氧化膜薄厚为15～25um时上色时间长达20～30min），不但对阳极氧化处理膜的特性有一定的损害，并且工艺流程解决工作能力低，不可以达到大批集中化运输的要求，生产率及交货的时效性遭受牵制。不一样波电解法上色技改项目新项目恰好是根据改进一般锡-镍盐上色加工工艺的不够及弥补工业生产产业化运用处在空缺情况而开展的更新改造新项目。

不对波电解法上色系统软件，是可调式不一样波型开关电源輸出系统软件，对上色开关电源整流器系统软件提升一个同歩变电器，运用操纵晶闸管的导通角，完成沟通交流輸出波型的正自感电动势与负自感电动势尺寸不一样，造成不一样的上色波型輸出，并确保正负极工作电压差在0.5-2V可调式，确保上色高效率的另外兼具颜色的主要表现。

技术性优点：A.该上色方式可在十分钟内着出真灰黑色，提升了生产率60%之上，处理领域生产制造中对深色系上色高效率低的难题。B.推行此新项目可丰富多彩企业的产品构造，提升企业市场竞争力与竞争能力。

2.5 全透明消光电泳型材生产流水线技术性

全透明消光电泳原理生产工艺流程环境保护，商品具备强力的耐老化能和优异的抗酸碱度能，摆脱了全透明光亮电泳原理遮住能力较差的缺陷，具有避免环境污染的特性，是铝型材生产加工技术性的新方位。

因为产品品质特性非凡，外型视觉冲击温和，层次感细致，颜色端庄雅致，更为符合国家顶尖时尚潮流的审美观点，商品具备极大的销售市场市场竞争力，行业前景宽阔。

选用日本关西建筑涂料的灰黑色消光电泳原理商品彻底做到太阳能发电铝型材的品质规定，这不但扩宽了太阳能发电铝型材产品品种，另外表层处理达标率达99%，大大的高过光亮电泳原理料。

2.5.1 技术性特性：

以调节电泳槽液成分及有关加工工艺为主导，以调节阳极氧化处理电解法上色膜光滑度辅助，产生与众不同的光滑度控制系统。Gs(60)可低至5～25GU，且可按要求调整

免干电泳技术：本新项目科学研究开发设计出免干电泳技术，防止产品工件入槽前需确保彻底干躁没有水这一一般消光电泳原理的严苛规定，完成可挂水入槽的方法，进而极大地提高生产率。

可将干固前的干躁与干固工艺流程结合，减少干躁時间，选用2段温度控制方法在固化炉内干躁与干固既节省室内空间，又进一步提高产业化产业链水准的改善。

2.5.2 商品性能参数：

产品品质做到日本规范JIS H8602-1992《铝合金型材阳极氧化电泳复合膜》的规定。

铅笔硬度做到5H之上

粘合力做到100/100

CASS实验（48h）做到10级

耐酸性和耐硫酸性均做到10级

2.6 中温注浆加固

太阳能光伏铝合金型材注浆加固铝型材因其空气氧化膜最少薄厚≥15um，还应具有耐热裂性，故挑选中温注浆加固加工工艺。

太阳能发电铝合金型材有别于一般的工程建筑铝合金型材，一个额外的商品规定是每根铝型材都必须贴复合袋维护，而且规定所贴复合袋既黏合坚固，又规定待复合袋撕掉后太阳能发电铝合金型材表层不会有黏胶状况。对选用中温注浆加固加工工艺的生产厂家常常是一个头疼的难题。注浆加固必须熟化，现行标准的中温注浆加固加工工艺促使生产厂家迫不得已采用增加玻璃膜前的停车時间来减轻黏胶难题，这必须生产车间有充足的室内空间与资金周转车子。对电解法灰黑色空气氧化料开胶状况更比较严重。因而开发设计新式的中温注浆加固才可以从源头上解决困难。

根据很多的秘方试验科学研究，开发设计出中温注浆加固抑灰剂商品，进而放开了中温注浆加固限制溫度，以加强水合注浆加固作用来减少“熟化”時间，新式中温注浆加固加工工艺摆脱了玻璃膜开胶缺点，促使阳极氧化处理商品下面后就能立即玻璃膜包裝、而不容易造成开胶状况。

A．新式中温注浆加固加工工艺

溫度：50℃～60℃

PH值：5.7±0.2

時间：1毫米/min,溫度越高，時间越少，注浆加固品质越好。

中温注浆加固结束后，历经二道水清洗，吊入高溫双蒸水槽泡浸10～15min,双蒸水溫度75℃，PH值5～7，为后工艺流程覆亚膜奠定基础。

B.新式中温注浆加固的技术性优点

1 * GB3 ①能融入提高注浆加固实际效果的高溫度规定而无挂灰；

2 * GB3 ②因为封孔后不用熟化而注浆加固质量检验达标，失重状态实验在10～18mg/dm2,,好于国家行业标准。

3 * GB3 ③不但达到了及时包裝玻璃膜的必须，并且提高了商品的抗腐蚀、耐老化。

2.7 T66供货情况的生产工艺的开发设计

6063与6060铝合金现阶段国运用的供货情况仅有T5与T6，而太阳能电池板架构用铝合金型材规定物理性能高些，一部分商品规定T66供货情况。

而在世界各国规范中，T66供货情况虽物理性能规定确立，但处理方式沒有确立表明。T66供货情况的加工工艺操纵，海外公司将做为公司的商业秘密，中国公司较少采用，加工工艺控制系统不成熟。

本企业根据独特加工工艺的操纵以获得比T6情况具备高些物理性能水准6XXX系铝合金的T66供货情况。

2.8 “零缺陷商品外型” 完成的具体办法

在生产制造的各工艺流程阶段开展机器设备、生产制造加工工艺的技改项目，另外在生产工艺流程及产品品质上实行精益求精化企业生产管理，使外型缺降率由15%降到3%。具体办法和技术规范为：

操纵工艺流程

关键外型缺点类型

对策

技术规范

模貝

打印色带、焊合线、花纹

1．结构合理设计方案

2．工作中带的打磨抛光与渗氮

1．根据进化算法的挤压成型模CAE系统软件的运用。

2．汽体渗氮技术性对模貝工作中带开展渗氮。

铸棒品质与挤压成型加工工艺

焊瘤、毛边

溶炼全过程中铝熔体的净化处理。

挤压成型加工工艺

锻造全过程中应用线上除气设备。

提升铝锭压余薄厚（标准见附注）。

标准盛锭筒的清缸频次为每10支棒清一次。

4．标准铝棒加热炉溫度设置

挤压成型生产车间空气氧化生产车间与转站运送

擦、磕伤

1．精益求精化企业生产管理。

2．工作服机器设备改进。

1．进行自动式底压导轨运输车辆技改项目。

2．立柱式空气氧化全自动下排设备。

3．下面送料与升降机设备。

表层处理

尘点、颗粒物

以立柱式挂料使铝型材的表层处在垂立情况。

项目投资立柱式空气氧化线用以太阳能电池板外框用铝合金型材的生产制造。

3 小结

在我国及其全球光伏发电充电电池的迅速发展趋势产生对性能卓越铝合金型材外框的极大要求，太阳能电池板外框用铝合金型材的高规格精密度、高物理性能、高耐腐蚀、超耐磨、高耐侯性及其外型质量等品质规定，对在我国铝合金型材加工制造业现阶段而言产生技术性阻碍，良品率不高是产业链产业化生产制造的短板，根据详细介绍高质量太阳能发电铝型材产业化生产制造中的配套装置，为太阳能发电产业链的重要配套设施原材料的国内生产制造的、提升该行业的技术性短板出示参考。光伏发电充电电池发展趋势极为快速，对外框用铝合金型材的需要量每一年提高很快，仅有处理产品品质无法确保、良品率不高的产业链短板，才可以完成了太阳能发电产业链的重要配套设施原材料的国内生产制造的。