一种铝合金型材的生产工艺的制作方法

    技术2024-11-23  50


    本发明涉及铝型材加工,尤其涉及一种铝合金型材的生产工艺。


    背景技术:

    1、铝合金型材因其重量轻、耐腐蚀、加工性好等优点,被广泛应用于门窗结构中,然而,传统铝合金型材在实际应用中仍然存在以下不足之处:铝合金型材虽然具有优异的轻量化特性,但是其强度和刚性相对较弱。在承载外部载荷(例如风压、开启关闭作用力)时,容易发生变形和翘曲,影响门窗的稳定性和密封性,而且铝合金型材的角部、连接点和受力壁厚区域,往往会出现应力集中,导致这些部位在长期使用中的破损和失效。

    2、针对上述缺陷,现有技术中包括通过复合模压的方式,在铝合金型材需要加强的部位与其他高强度材料进行结合,例如中国专利cn116809679a,其中公开了一种通过在铝型材斜侧臂上通过冲压的方式,加工出与铝型材之间相互抵触配合的钢制管材,从而增强铝型材的抗冲击性能,然而该方案为铝型材的性能提升提供了新的思路,但是该方案仍然存在一些应用难点,例如钢制的管材表面与铝合金型材表面之间存在匹配性效果差的问题,同时铝合金与钢材的热膨胀系数不同,可能会在温度变化时引发应力问题,材料之间松动变形,电化学腐蚀问题等。

    3、鉴于此,如何克服上述问题,提供一种力学性能更好,同时匹配性能好,稳定性好的铝合金型材成为目前亟待解决的技术问题之一。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提出了一种铝合金型材的生产工艺,旨在通过工艺改进提高铝型材的结构强度和稳定性。

    2、本发明的技术方案是这样实现的:本发明提供了一种铝合金型材的生产工艺,其工艺步骤包括:

    3、步骤一、将铝合金铸锭挤压模成型,得到长条状型材,长条状型材的至少一侧表面沿长度方向开设有凹槽,凹槽底部宽度大于凹槽开口宽度;

    4、步骤二、将步骤一所得长条状型材根据需求长度切断,获得单段型材;

    5、步骤三、向单段型材的凹槽内嵌入表面具有有机涂层的钢管,经冲压机构挤压变形后使钢管与凹槽底面贴合,形成单段型材内部的芯管,获得铝合金型材。

    6、在一些实施方式中,有机涂层包括聚氨酯层,有机涂层的厚度为100-400μm。

    7、在一些实施方式中,在有机涂层还包括环氧层,所述环氧层位于聚氨酯层的底部,环氧层的厚度为30-50μm。

    8、在一些实施方式中,步骤二中,在获得单段型材之后,还包括,在凹槽内加工出珩磨纹。

    9、在一些实施方式中,所述珩磨纹的深度为5-50μm,纹理间距为50-100μm,交叉角度为20-45°。

    10、在一些实施方式中,在加工出珩磨纹之后,还包括,向凹槽内涂覆纳米石墨粉,所述纳米石墨粉的颗粒度为5-20μm。

    11、在一些实施方式中,凹槽的两侧壁与底面所成夹角小于90°。

    12、在一些实施方式中,所述凹槽的两侧壁均设有凸缘,两侧的凸缘之间的距离小于凹槽开口宽度,凸缘下表面与凹槽底面所成角度为30-45°。

    13、在一些实施方式中,所述钢管截面为圆形,钢管的外径不超过两侧凸缘之间的距离,凸缘的末端距离凹槽底面的距离为钢管半径的1/2。

    14、在一些实施方式中,所述钢管的壁厚不超过1mm。

    15、本发明相对于现有技术具有以下有益效果:

    16、本发明通过在铝型材内部嵌入钢管,显著提高了型材的强度和刚性,增强了其在承受外部载荷时的抗变形能力,提高了铝型材的稳定性和承载能力,同时在钢管表面应用有机涂层,有效解决了铝合金和钢管之间的匹配新问题,避免了两种材料之间的摩擦和松动。



    技术特征:

    1.一种铝合金型材的生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:

    2.如权利要求1所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,所述有机涂层包括聚氨酯层,有机涂层的厚度为100-400μm。

    3.如权利要求2所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,在有机涂层还包括环氧层,所述环氧层位于聚氨酯层的底部,环氧层的厚度为30-50μm。

    4.如权利要求2所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,步骤二中,在获得单段型材之后,还包括,在凹槽内加工出珩磨纹。

    5.如权利要求4所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,所述珩磨纹的深度为5-50μm,纹理间距为50-100μm,交叉角度为20-45°。

    6.如权利要求4所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,在加工出珩磨纹之后,还包括,向凹槽内涂覆纳米石墨粉,所述纳米石墨粉的颗粒度为5-20μm。

    7.如权利要求1所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,所述凹槽的两侧壁与底面所成夹角小于90°。

    8.如权利要求7所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,所述凹槽的两侧壁均设有凸缘,两侧的凸缘之间的距离小于凹槽开口宽度,凸缘下表面与凹槽底面所成角度为30-45°。

    9.如权利要求8所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,所述钢管截面为圆形,钢管的外径不超过两侧凸缘之间的距离,凸缘的末端距离凹槽底面的距离为钢管半径的1/2。

    10.如权利要求1所述的铝合金型材的生产工艺,其特征在于,所述钢管的壁厚不超过1mm。


    技术总结
    本发明涉及铝型材加工技术领域,具体提出了一种铝合金型材的生产工艺,包括如下步骤:将铝合金铸锭挤压模成型,得到长条状型材,长条状型材的至少一侧表面沿长度方向开设有凹槽,凹槽底部宽度大于凹槽开口宽度;将所得长条状型材根据需求长度切断,获得单段型材;向单段型材的凹槽内嵌入表面具有有机涂层的钢管,经冲压机构挤压变形后使钢管与凹槽底面贴合,形成单段型材内部的芯管,获得铝合金型材。本发明的加工工艺所得到的铝型材具有良好的机械强度,同时弯曲性能和疲劳性能得到显著提升。

    技术研发人员:叶天佑,叶天乐
    受保护的技术使用者:湖北实美科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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