一种高效能铲齿用铝型材制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其特征在于，包括如下步骤：获取平均晶粒度小于150μm的铝合金铸棒；对铝合金铸棒进行挤压，获取横截面细晶组织状态均匀、内部硬度分布均匀的铝型材；缓慢冷却铝型材，获取铲齿用铝型材。通过本发明专利技术可以解决现有技术采用铝合金板材制备铲齿散热器存在的因铝合金板材容易粗晶而导致铲齿加工后的齿高度不够的的问题，获取界面细晶组织状态均匀、内部硬度分布均匀的铝型材，以制备齿片平直、立齿高度优秀、铲齿之间一致性好的铲齿散热器。铲齿之间一致性好的铲齿散热器。铲齿之间一致性好的铲齿散热器。

【技术实现步骤摘要】
一种高效能铲齿用铝型材制备方法


[0001]本专利技术涉及铝型材
，具体而言，涉及一种高效能铲齿用铝型材制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术发展，铝合金挤压散热器得到了广泛应用，其因加工方便等因素占由较大市场比例。以5G基站设备、新能源充电桩大功率逆变器等产品为代表的集成电路集成度提升以及小型化要求，集成电路对系统散热能力的需求也越来越高。受挤压成型加工特点的影响，铝合金挤压散热器的散热齿厚度较厚、倍齿数偏低，其散热效能愈加满足不了集成电路的散热需求。
[0003]近年来高效能铝合金铲齿散热器的研发与应用越来越多，其与铝合金挤压散热器相比，具有超高倍齿数、散热效率更高、成品风道更优的特点。铲齿散热器的齿间距最低可达1.5mm，翅片厚度薄至0.7mm且加工表面具有均匀的粗糙凸起，同样接触面积的铝合金铲齿散热器较铝合金挤压散热器效能高约30％左右。铝合金铲齿工艺由于对基材要求非常高，如横截面组织均匀、沿铲齿方向金属流动性好以及各部分硬度一致性好等，多采用热轧铝板经过激光切割的方法制成，具有铝损耗大、成本较高的缺陷。为解决采用热轧铝板制备散热器存在铝损耗大而成本较高的问题，在现有技术中，一般采用铝型材替代热轧铝板，如此则可以减少分切损耗，降低成本。然而采用铝型材制备铲齿散热器，存在因铝型材容易粗晶而导致铲齿加工后的齿高度不够的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，为了现有技术采用铝型材制备铲齿散热器存在的因铝型材容易粗晶而导致铲齿加工后的齿高度不够的问题，本专利技术提供了一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其具体技术方案如下：
[0005]一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其包括如下步骤：
[0006]获取平均晶粒度小于150μm的铝合金铸棒；
[0007]对所述铝合金铸棒进行挤压，获取横截面细晶组织状态均匀、内部硬度分布均匀的铝型材；
[0008]缓慢冷却所述铝型材，获取铲齿用铝型材。
[0009]通过获取平均晶粒度小于150μm的铝合金铸棒可以为铝合金铸棒挤压提供良好的前置晶粒基础，进而获取横截面细晶组织状态均匀、内部硬度分布均匀的铝型材。而采用缓慢冷却工艺对挤压后的铝型材进行在线淬火，则可以避免铝型材出现局部微小变形的问题。通过上述铲齿用铝型材制备方法可以解决现有技术采用铝合金板材制备铲齿散热器存在的因铝合金板材容易粗晶而导致铲齿加工后的齿高度不够的问题，获取界面细晶组织状态均匀、内部硬度分布均匀的铝型材，该铝型材具有优异的铲齿加工工艺性能，制备齿片平直、立齿高度优秀、铲齿之间一致性好的铲齿散热器。
[0010]进一步地，获取平均晶粒度小于150μm的铝合金铸棒的具体方法包括：
[0011]将铝合金原料经过配料后装炉熔化，获取原料熔液；
[0012]往炉内加入氩气以对所述原料熔液进行精炼，并对精炼后的原料熔液进行在线除气和在线过滤，获取铝合金熔体；
[0013]对所述铝合金熔体进行铸造，获取所述铝合金铸棒。
[0014]进一步地，所述铝合金熔体的氢含量小于等于0.15ml/100gAl。
[0015]进一步地，所述在线过滤为双级过滤，第一级过滤采用40目泡沫陶瓷过滤板，第二级过滤采用60目泡沫陶瓷过滤板。
[0016]进一步地，对所述铝合金铸棒进行挤压所用模具的加温温度为400℃
‑
420℃。
[0017]进一步地，在对所述铝合金铸棒进行挤压时，所述铝合金铸棒的加温温度为345℃
‑
355℃。
[0018]进一步地，对所述铝合金铸棒进行挤压所用挤压机的主缸速度为20mm/s。
[0019]进一步地，对所述铝合金铸棒进行挤压所用挤压机的出料速度大于13.5m/min。
[0020]进一步地，对所述铝合金铸棒进行挤压所用挤压机的出料温度为420℃
‑
445℃。
[0021]进一步地，所述铲齿用铝型材含有如下重量百分比的组分：Mg≤0.03％,Si0.10％
‑
0.15％,Fe≤0.14％,Zn≤0.03％,Ti0.02％
‑
0.03％,Mn≤0.03％,Cr≤0.03％,Cu≤0.03％,其余为Al。
附图说明
[0022]从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
[0023]图1是本专利技术一实施例中一种高效能铲齿用铝型材制备方法的整体流程示意图；
[0024]图2是本专利技术一实施例中一种高效能铲齿用铝型材制备方法的挤压模具的结构示意图一；
[0025]图3是本专利技术一实施例中一种高效能铲齿用铝型材制备方法的挤压模具的结构示意图二；
[0026]图4是利用本专利技术所述铝型材制备方法制备所得铝型材所制备的铲齿散热器的实物图一；
[0027]图5是利用本专利技术所述铝型材制备方法制备所得铝型材所制备的铲齿散热器的实物图二。
具体实施方式
[0028]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0029]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]本专利技术中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
[0032]铝合金铲齿工艺由于对基材要求非常高，如横截面组织均匀、沿铲齿方向金属流动性好以及各部分硬度一致性好等，多采用热轧铝板经过激光切割的方法制成，具有铝损耗大、成本较高的缺陷。为解决采用热轧铝板制备散热器存在铝损耗大而成本较高的问题，在现有技术中，一般采用铝型材替代热轧铝板制备铲齿散热器，如此则可以减少分切损耗，降低成本。
[0033]铲齿散热器所用基材横断面大而厚，采用铝型材制备铲齿散热器时，其存在以下问题：1.铝型材板由于挤压成型过程中变形，其横截面上存在一定的组织不均匀性，在铲齿加工时容易使齿片出现C型小弯曲；2.铝型材在常规制备中使用在线淬火降温，降温的不均匀性会导致局部微小变形，其宏观性能无法检测，在铲齿加工时容易使齿片出现S型大弯曲；3.铲齿通常采用1系铝合金板材，其会因铝型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其特征在于，包括如下步骤：获取平均晶粒度小于150μm的铝合金铸棒；对所述铝合金铸棒进行挤压，获取横截面细晶组织状态均匀、内部硬度分布均匀的铝型材；缓慢冷却所述铝型材，获取铲齿用铝型材。2.如权利要求1所述的一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其特征在于，获取平均晶粒度小于150μm的铝合金铸棒的具体方法包括：将铝合金原料经过配料后装炉熔化，获取原料熔液；往炉内加入氩气以对所述原料熔液进行精炼，并对精炼后的原料熔液进行在线除气和在线过滤，获取铝合金熔体；对所述铝合金熔体进行铸造，获取所述铝合金铸棒。3.如权利要求2所述的一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其特征在于，所述铝合金熔体的氢含量小于等于0.15ml/100gAl。4.如权利要求3所述的一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其特征在于，所述在线过滤为双级过滤，第一级过滤采用40目泡沫陶瓷过滤板，第二级过滤采用60目泡沫陶瓷过滤板。5.如权利要求4所述的一种高效能铲齿用铝型材制备方法，其特征在于，对所述铝合金铸棒进行挤压所用模具的加温温度为400℃
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈宜钊，刘荣超，罗俊，
申请(专利权)人：广东凤铝铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：