铝型材端面设计的注意事项
生产铝型材的方法有挤压、轧制和铸造等，其中挤压加工法是铝型材生产厂家采用最多的一种方法，它具有节能、简单、灵活等多方面的特点，在现代工业生产中占据很重要的地位。由于铝型材的断面形状多种多样，特别是需要开模的异型材，对型材进行挤压时，要根据型材的断面大小来进行断面设计，在设计时需要充分考虑几个方面的要素。
断面大小：
铝型材的断面大小主要用外接圆来衡量，通常来说，外接圆越大，所需要的挤压力就越大，断面大小与挤压筒的直径有关，挤压筒的直径通常要比外接圆大25-50mm，打个比方，一个直径为200mm的挤压筒，最大外接圆直径为150mm，所以铝型材的断面大小以外接圆的大小来决定。
断面形状：
除了铝型材断面的大小尺寸在不断变化，断面形状也日渐复杂化，根据型材的断面形状来划分，可以分为三大类：实心型材、空心型材和半空心型材：
实心型材：指一般的L形/U形型材；
空心型材：可分为以下三种类型：
①空心部分是圆形的，直径或内径较小，外径可以对称也可以不对称；
②外接圆直径在130mm以下，中心有一个非圆形（梯形或椭圆形）的空心部分，；
③型材的壁厚均匀，中心部分是空心的，中心断面形状可以是长方形、正方形、椭圆形等多种孔型；
半空心型材：也可以分为以下三种类型：
①实心部分包着空心部分，包裹部分为型材的壁厚尺寸，四周并未完全连接成整体，从中心线的开口处来看，型材的二边是对称的；
②外实心，内空心，型材的壁厚一致，从中心开口处看二边是不对称的形状；
③外实心，内空心，型材的壁厚不均匀，从中心开口处看二边可对称也可不对称。
在铝型材断面设计时，除了考虑复杂的断面形状以外，还要考虑到型材的断面周长与断面面积的比例，这个比值表示铝型材挤压的难易程度，周长与面积的比值越大，说明该型材的挤压难度越大，在设计时要考虑周全。
铝型材挤压系数：
为了提高挤压质量，要求铝型材具有一定的变形量，又易于挤压，所以要选择一个合理的挤压系数，不同的铝合金型材挤压系数是不同的，6063铝型材的挤压系数为200，纯铝的挤压系数更高，挤压系数也可以用变形率来表示，变形率达95%以上才是合理的，用下列式子表示：
ε=A₁-A₂/A₁=λ-1/λ*100%
其中，ε表示变形率；
A₁表示铸锭断面面积（挤压筒断面面积）；
A₂表示型材的断面面积。
铝型材壁厚：
铝型材的挤压难度与型材的壁厚有直接的关系，与外接圆直径和断面形状也有关系，一般情况下，外接圆尺寸越大，型材的壁厚就要设计得越大，越难以挤压的型材，宽厚比和挤压系数就要求越小，否则就会影响挤压质量。
型材的宽厚比值小于30时比较容易挤压，当宽厚比大于50时，挤压系数相对较难，而当宽厚比大于100时，就属于特别难以挤压的型材了，要采用高难度的特殊挤压方法和设备，才能达到挤压效果。
总之，铝型材在断面设计时要考虑到断面大小、形状、挤压系数和型材的壁厚大小，这些因素直接关系到挤压时的难易程度，断面形状尺寸越大、壁厚越大的型材，挤压的难度越高，标准的型材比宽厚比大和多孔的型材更容易挤压。
铝型材挤压模具设计时应遵循哪些原则？
随着社会工业化进程的推进，铝型材产品的应用日益广泛，挤压模具的类型也是多种多样，在设计模具产品时要从诸多方面来考虑，如挤压模具的材料、挤压机的吨位大小、型材尺寸、挤压方式与挤压速度等等，从多个角度来综合设计，可保证铝型材产品的质量与挤压机的使用寿命。
一、材料的选择
铝型材挤压模具通常采用热作模具钢，以美国产的H13合金模具钢为主要代表钢型，在模具生产中应用广泛，它的淬火硬度达到55HRC，淬透性和抗热裂能力很强，韧性也高，综合力学能力超强，各元素的含量应按照GB/T1299-2000的执行标准，最能体现其硬度的是碳的含量，碳含量不能一味地增高，要通过适当的热处理工艺，在淬火后还要经过多次回火，在提高硬度的同时使模具的韧性保持在最佳范围之内。
除了一般采用H13模具钢材料，也有些采用的是钨钢材料，钨钢的硬度可达89-95HRC，耐磨性与韧性都很好，特别是耐高温性能，它的切削速度甚至是碳素钢的数百倍，不过脆性较高。
二、模具的结构尺寸
铝型材挤压模具由工作带、空刀、模芯、焊合室等部分组成，模具的结构尺寸主要指工作带尺寸、空刀的尺寸和模孔尺寸。
①工作带尺寸：工作带又称为定径带，它是与型材垂直的工作端面，用来稳定型材的形状尺寸的区段，工作带的长度是模具模孔设计中最重要的参数，它的长短尺寸直接影响铝型材的精度与质量，太长或太短都不可取，工作带的尺寸设计可参照以下公式：
L=t·K₁·K₂
其中，L表示工作带长度（mm）；
t表示型材壁厚名义尺寸（mm）；
K₁表示模子材质强度系数（≈1.5-2.0）
K₂表示模孔位置流速差之比
②空刀尺寸：工作带的出口端由模孔空刀来支撑，空刀的尺寸也会影响模具的结构尺寸，在铝型材挤压模具设计时，可参照以下标准：当铝型材壁厚超过2mm时，可采用直空刀结构，这种结构的空刀比较便于加工；当铝型材壁厚低于2mm时，可采用斜空刀，这种空刀可在悬臂支撑处加工。
③模孔尺寸：模孔是铝型材成型的主要通道，铝合金经过模孔，形成各种形状与尺寸的型材，模孔尺寸会直接影响铝型材的形状尺寸与外观质量。对于断面形状比较复杂的型材，其壁厚差相差较大，对壁薄的型材在边缘或凹角部分的模孔要加大设计尺寸，对于宽厚比较大的宽扁型薄壁型材，可按一般尺寸设计，还要考虑挤压速度与弹性变形等方面的因素对模孔尺寸的影响。
三、挤压机吨位大小
选择合适的挤压机的吨位大小，要根据挤压系数来决定，挤压系数是指镦粗后金属的截面积与产生塑性变形后型材的总截面之比，它是衡量铝合金变形量大小的参数，也称挤压比，其数学表达方式为：
λ =Fm/Fk
其中，λ表示挤压系数；
Fm表示金属变形前的横截面积；
Fk表示型材的总面积。
需要注意的是，对于多孔模的总面积，要用模孔数乘以单件型材的截面积。挤压比不可过高或过低，过高会使铝型材出现表面粗糙，过低会降低铝型材的机械性能，空心铝型材与空心铝型材的挤压比是有区别的， 实心铝型材为30，空心铝型材为45。
四、挤压工艺
在铝型材挤压模具设计时，挤压工艺是必须要考虑的因素，挤压工艺包括挤压速度、挤压强度等工艺。
①挤压速度是指挤压轴在挤压过程中的前进速度，它也表示铝型材的流出速度，挤压速度等于型材的流出速度除以挤压系数。由于铝锭的合金成分与加热温度不均匀，导致型材的流出速度不一致，所以挤压速度只能取平均值。
②挤压强度
五、挤压方式 正向挤压向向挤压热挤压冷挤压
铝型材常用表面处理方式有哪些？
挤压型材的表面氧化膜比较松软和单薄，一般只有0.3-4μm，经过适当的表面处理后可以使膜层达到60-2500μm，极大的提高了铝型材的力学性能和外观质量，从而延长产品的使用寿命，表面处理的方法有化学处理和机械处理，化学处理方法有阳极氧化、电泳涂装和静电粉末喷涂，机械处理的方法有喷砂氧化、打磨、抛光和拉丝等，如下表所示，今天着重要讲解一下铝型材表面处理之化学处理方法。
铝型材表面处理常用方法
化学处理 | 阳极氧化 | 硫酸阳极氧化 | 目的是为了清除铝型材表面的油污和灰尘等杂物，提高铝材基体表面的吸附能力与附着力，使铝型材表面的抗腐蚀性能、外观质量和力学性能都可以得到提升。 |
草酸阳极氧化 | |||
铬酸阳极氧化 | |||
电泳涂装 | |||
静电粉末喷涂 | |||
电镀 | |||
机械处理 | 喷砂 | 目的是为了去除型材凹凸不平的表面，使其它的表面缺陷得到修复，提高铝型材的外观质量。 | |
打磨 | |||
抛光 | |||
拉丝 |
目前应用最广泛的还是化学处理方式， 每一种表面处理方式都有不同的工艺流程与参数要求，下面将这三种化学处理方式的工艺流程一一列举出来。
1、阳极氧化
阳极氧化是一种铝合金的电化学氧化，是以铝型材为阳极，以铅板为阴极，在直流电或交流电的作用下，使铝型材阳极形成一层致密多孔的氧化膜，以提高型材表面的抗氧化能力和力学性能，按照不同的电解溶液类型可将阳极氧化分为硫酸阳极氧化、草酸阳极氧化和铬酸阳极氧化，其工艺流程如下图所示：
机械抛光→除油→水洗→化学抛光→水洗→阳极氧化→水洗→封孔处理→机械光亮
由于使用的化学试剂是硫酸，在日常生产中比较容易获取，价格也不会太高，所以硫酸阳极氧化是一种比较节能的表面处理方法，加上它的工艺流程相对简单，还能取得很好的氧化膜，经阳极氧化后的铝型材表面氧化膜可以达到5-20μm，所以低成本、高成效的硫酸阳极氧化处理是铝型材表面处理中应用最为广泛的一种方法。通常情况下，如果没有特别指明，阳极氧化就是指的硫酸阳极氧化。
需要注意的是，铝型材阳极氧化后形成的是一种多孔型结构的氧化膜，膜层具有非常强的吸附能力，容易受到大气等介质的腐蚀，所以阳极氧化后的铝型材要进行封孔处理。以杜绝污染源，提高铝型材的抗腐蚀能力和耐磨能力。
2、电泳涂装
电泳涂装是采用不同的电泳涂料，以水为分散介质，使其在水中溶解后发生离解而生成带电微粒，在电场的作用下，使带电微粒向反极方向移动而沉积于铝型材的表面，均匀覆盖于型材的各个部位。不仅可形成均匀、致密和防腐蚀能力强的涂层，涂料中的含水量很低，不会产生流挂现象，而且涂料可以反复利用，采用独特的可回收系统，可以杜绝水洗后的环境污染问题，与传统的溶剂型涂装方法相比，电泳涂装有着非常好的优越性。它的工艺流程如下图所示：
上件→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→中和→阳极氧化→水洗→电解着色→水洗→热纯水洗→纯水洗→电泳泳装→RO循环水洗槽1→RO循环水洗槽2→滴干→烘烤→冷却→下件→检查→包装→入库
3、静电粉末喷涂
静电粉末喷涂是利用静电的吸附原理，使粉末粒子均匀吸附于铝型材的表面，经固化流平后后形成一层均匀的膜层。它的主要工艺流程如下图所示：
预处理（除油→水洗→化学转化→水洗→烘干）→静电粉末喷涂→流平与固化
和前二种涂装方法相比，静电粉末喷涂有着独特的优点：无需对铝型材进行预热，室温下就可进行；粉末涂料可循环利用；涂层可从薄到厚便于控制，膜层厚度一次就可以获得50-300μm，大大节省了涂装次数，提高了喷涂效率，且无流挂现象；可实现自动化生产；膜层坚固耐用；可满足客户对颜色的不同需求，在现代化的铝型材表面处理技术中非常受欢迎。
如何避免铝挤压型材的表面损伤以及形成原因
1、主要症状：
生产挤压出来的铝型材表面有划伤痕迹，会造成产品的外观不良，影响铝材料的使用性能和外观质量，究其原因与解决方案可作如下分析。
2、形成原因：
①模具内部不清洁，内壁附带有金属颗粒或铝屑，当挤压成型的材料出模时受到颗粒或杂物的影响而划伤型材表面；
②工作带上不干净，挤压模具的工作带是用来确定型材的尺寸的，它可以调整铝合金的流动速度，工作带的硬度不是很高，主要起定型作用，如果上面粘附有杂物的话，再经过挤压的力度，使工作带变形而划伤铝型材，影响型材后期的表面处理和外观质量；
③铝合金在成型凝固的过程中，由于其化学成分不均匀，造成晶粒与晶界处成分不均，从而析出不均匀，较大的金属颗粒会划伤铝型材的表面；
④材料挤压出来的时候要用叉料杆将型材移至摆床上，在这个过程中，如果摆床上有杂物，或叉料杆的移动速度过快，都会划伤铝型材的表面造成划痕；
⑤在料框是挪动和翻转的过程中，没有把握好距离，使材料之间相互摩擦，形成划痕；
3、解决方案：
①加强对模具内外的清洁工作检查，如有杂物粘附，要及时进行清洗或擦拭，也可以用高压气枪来吹，加强模具的定时保养，保持模具内外干净光滑；
②工作带要及时进行清理，不让较大的金属颗粒或杂物粘附于表面，避免产生划痕，以便影响铝型材的尺寸精度；
③确保铝合金的化学成分合格，达到国家规定的使用标准，减少大颗粒划伤型材表面，提高产品的合格率；
④控制叉料杆的速度，保持摆床上的清洁，不要让杂物粘附于挤压好的型材上，在摆床上拖动型材时要注意力度和方法；
⑤在摆放型材时要注意力度和方法，预留适当的距离，不要让型材之间相互摩擦，或者型材撞到边框而形成表面划伤。
国产欧标工业铝型材价格近期最新行情走势
欧标工业铝型材相对于国标工业铝型材来说的，二者都是按照国家标准生产的，国家规定的工业铝型材的生产标准为GB/T6892-2006，可用作各种工业框架结构的搭建，应用范围非常广泛，价格也是倍受关注的，市场行情每天都是千变万化，那么近期行情会呈什么样的方向发展呢？
首先我们要了解构成工业铝型材的原材料铝锭的价格，这里的原材料要使用一手的，用原铝加其它的合金元素按照一定的比例加工而成的，合金成分一定要合格，而不是用回收的废铝再加工，铝锭的价格要参考长江铝锭或南海铝锭的价格，也就是说沿海和内陆的铝锭价格是不相同的，每天的行情也不同，下面一起来看一下最近二天全国主要地区铝锭的价格行情。
地区 | 2018.06.07均价（单位：元/吨） | 2018.06.08均价（单位：元/吨） | 涨跌幅度（元） |
西南铝锭 | 14690 | 14600 | -90 |
华南铝锭 | 14820 | 14730 | -90 |
华东铝锭 | 14750 | 14670 | -80 |
中原铝锭 | 14690 | 14590 | -100 |
（2018.06.07-06.08主要地区铝锭的价格行情走势）
其次是了解近期各项加工费用的行情，工业铝型材是用铝锭经过熔铸、挤压和表面处理精制而成，这一系列的加工工序包括需要用到的机器设备、支付工人工资、水电煤气费、包装费、零部件配件、试剂消耗品等，这一部分的费用支出按照地域差异有所不同，价格也是随各个市场行情每天都在变化。比如静电粉末喷涂的价格为4500元/吨左右，电泳涂装的费用在5500元/吨左右，没有统一的收费标准，要根据型材的大小、难易程度来定价。
最后要参考运费，一般的工业铝型材都是使用大型的货车来运送，每个物流公司的收费都不一样，通常按照每吨多少钱、每公里多少钱或一整车多少钱的方法来收费，与路程的远近、型材的重量、是否需要周转等因素都有关系，重型货物是以吨来计算的，目前铝型材市场运费的起步价在500元/吨以上。
2018.06.07-2018.06.08部分地区铝价参考表
地区 | 品种 | 6月7日均价（单位：元/吨 | 涨幅 | 6月8日均价（单位：元/吨 | 涨幅 |
佛山 | 6063铝棒（不含票） | 14110 | +150 | 14030 | -80 |
铝材 电泳（不含票） | 20250 | +150 | 20200 | -50 | |
铝材 喷涂（不含票） | 19750 | +150 | 19700 | -50 | |
铝材 磨砂（不含票） | 18850 | +150 | 18800 | -50 | |
上海 | 铝（含票） | 14830 | +160 | 14760 | -70 |
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