铝合金型材结构管工程施工案例

        1.夹具的设计与制作：1.1夹具的特点：铝件加工后阳极氧化用的夹具与电镀用的挂具是截然不同的，若采用电镀用类似挂勾的挂具作阳极化夹具是不适宜的，因为阳极氧化时夹具与工件表面都会很快生成氧化膜，在此过程中夹具与工件稍有松动即会变更触点位置，阻碍电流流通，为此，必须采用具有弹性的夹具夹紧工件。只有这样才能使阳极氧化过程正常进行。1.2夹具的结构形式：夹具结构以个体式为宜，若采用组装式的，则经几次使用后铆接或焊接处会因腐蚀而松动，阻碍阳极氧化过程中电流的正常流通。同时，夹具要有一定的横截面积。一定截面的夹具也就有足够的弹力和夹紧力，使工件与夹具保持良好的接触，保证所夹工件阳极氧化时所需电流正常流通。避免因接触不良产生热量而烧毁工件。1.3夹具材料的选择：制作夹具以选择硬质铝材为好，硬质铝材弹性好，紧固耐用。2.工件的装夹：2.1给夹具清洗去膜：在阳极氧化过程中夹具也会产生氧化膜。为此，使用过的夹具再次使用之前一定要退除氧化膜。退膜可在铝的除油溶液中进行。也可将夹具与工件接触部位的氧化膜用锉刀锉去，此法对某些夹具来说还可延长夹具的使用寿命。2.2装夹位置的选择：装夹工件的位置要选择得当，铝合金加工厂一般应装夹在工件的副面(即非装饰的部位)。否则工件与夹具的接触部位因被夹具遮盖而无法生成氧化膜，当然也就无法染上颜色，此处即会显现出明显的白色斑点，影响外观质量。此外，工件装夹后悬挂在溶液中的凹入部位会否产生窝气等问题也要予以考虑。2.3防止工件装夹变形：夹具非同挂具，夹具有一定的弹性。装夹变形的工件时尤需注意，应避免用力过猛导致工件变形。2.4防止装夹过松：当工件装夹过松时，夹具与工件之间的电流会时通时断，在这种情况下很可能把工件烧毁。2.5逐一装夹需染色的阳极化件：有些单位对某些小件采用纱窗布包扎或用其它方法包扎后作阳极氧化处理。这种方法虽在一定场合下可节省工时和提率，但只可用于某些质量要求不高的本色阳极氧化，即使少量工件在相互遮盖处无法生成氧化膜，也不易被识别出来。但对于需要染黑色的工件，采用此种装夹方法显然是不可取的。必须逐一装夹，保证阳极氧化质量。3.精密铝合金零件加工阳极氧化工艺条件的控制：3.1溶液的温度与电压的关系：在额定的范围内溶液的温度越低，所需的电压应越高，因为溶液温度较低时氧化膜生成速度较缓慢，膜层较为致密，为获得一定厚度的氧化膜，阳极氧化过程需升高电压。当溶液的温度较高时，氧化膜的溶解速度加块，且生成的氧化膜是疏松的，此时降低电压能适当改善氧化膜的质量。3.2阳极氧化溶液的温度与时间的关系：溶液的温度越低，所需的阳极氧化时间应越长。因为溶液温度较低时氧化膜的生成速度缓慢。溶液的温度升高时则氧化膜的生成速度加快。此时要缩短阳极氧化时间，否则由于氧化膜的外层电阻加大而导致膜层溶解，出现工件尺寸的改变、表面粗糙掉膜的现象。

      6082合金：继6N01合金普及以来，1972年成型的6082合金得到铁路装备制造部门的关注，此合金的强度介于7N01合金与6N01合金强度之间。6082-T5方形管的抗拉强度Rm（喷雾在线淬火）符合底架梁的相应要求。基础实验表明，此合金可以在相应领域实地应用。然而，若要在铁路装备部门广泛推广，仍需要做大量工作。对于30年前曾被视为万无一失的铝制列车的装配节点的疲劳强度，由于列车载重条件改变和结构轻量化，已不适用于当前的新型高速列车，但是这与高寒地区的温度无关，因为零下几十摄氏度对铝合金来说真是“小试锋芒”，算不了什么低温，同时温度越低，铝结构显得越强韧。泡沫铝：高速列车具有轴重轻、频繁加减速和超载运行等特点，要求车体结构在满足强度、刚度、、舒适的前提下尽可能轻量化。显然，超轻泡沫铝所具备的高比强、高比模、高阻尼等性能，与这些要求非常一致。国外对泡沫铝在高速列车上的应用进行了详细地研究与评估，发现填充泡沫铝的钢管吸能本领比空管的高35%~40%，抗弯强度提高40%~50%，从而可使车厢立柱和隔板更坚固，不易坍塌；用泡沫铝填充机车头部缓冲区，可提高吸收冲击能的能力；用10mm厚泡沫铝和薄铝板制造的夹心板比原钢板质量轻50%，而刚度却提高了8倍。目前，中国高铁有关单位正在研究用泡沫铝夹心板制备高铁车厢地板和车门的可行性。为加快解决下一代高铁面临的一系列重大科技问题，铁道部门和中国科学院联合成立了先进轨道交通力学研究中心，在对高速列车材料与结构可靠性、噪声降低理论与技术等方面展开攻关研究，其中有相当一部分内容与超轻泡沫铝有关。随着高速列车运行速度的不断，产生的噪声对乘客乘坐舒适度与周边环境的影响已成为高铁发展的关键制约因素之一。相对于车内噪声，车外噪声对环境的影响更为严重，而高速列车通过隧道或两列高铁在隧道内交汇时产生的混响噪声及由此产生的震动具有相当强的破坏力，如不有效控制，将可能成为高铁的一大发展障碍。为了降低高速列车的噪声污染，必须在经过人口密集区的铁路两侧及隧道内设置屏障。超轻开孔泡沫铝的主要功能之一是吸声，而且该性能可通过改变孔型或声结构调整。此外，泡沫铝还具有良好的防腐、耐气候和加工性能，因此是野外声屏障的良好吸声材料。

       铝基板，是原材料的一种，是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板。它是以电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂、单一树脂等为绝缘粘接层，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料，被称为覆铜箔层压铝基板，简称为铝基覆铜板。下面就由康电路来为大家介绍一下铝基板的性能和材料的表面处理。铝基板的性能介绍：1、优良的散热性能--铝基覆铜箔板具有优良的散热性能，这是此类板材*突出的特点。用它制成的PCB，不仅能有效地防止在其上装载的元器件及基板的工作温度上升，还能将电源功放元件，大功率元器件，大电路电源开关等元器件产生的热量迅速地散发，除此之外还因其密度小、质轻(2.7g/cm3)，可防氧化，价格较便宜，因此它成为金属基覆铜板中用途*广、用量*大的一种复合板材。绝缘铝基板饱和热阻为1.10℃/W、热阻为2.8℃/W，这样大大提高了铜导线的熔断电流。2、提高机械加工的效率和质量--铝基覆铜板具有高机械强度和韧性，此点大大优于刚性树脂类覆铜板和陶瓷基板。它可以在金属基板上实现大面积的印制板的制造，特别适合在此类基板上安装重量较大的元器件。另外铝基板还具有良好的平整度，可在基板上进行敲锤、铆接等方面的组装加工或在其制成PCB上沿非布线部分折曲、扭曲等，而传统的树脂类覆铜板则不能。3、尺寸的稳定性高--对于各种覆铜板来说都存在着热膨胀(尺寸稳定性)问题，特别是板的厚度方向(Z轴)的热膨胀，使金属化孔，线路的质量受到影响。其主要原因是板材的线膨胀系数有差异，如铜的，而环氧玻纤布基板的线膨胀系数为3。两者线膨胀相差很大，易造成基板受热膨胀变化的差异，致使铜线路和金属化孔断裂或遭到破坏。而铝基板的线膨胀系数在之间，它比一般的树脂类基板小得多，而更接近于铜的线膨胀系数，这样有利于保证印制电路的质量和可靠性。铝基板材料的表面处理：去油--铝基板材表面在加工和运输过程中表面涂有油层保护，使用前必须将其清洗干净。其原理是利用汽油(一般用航空汽油)作为溶剂，可将其溶解，再用水溶性的清洗剂将油污除去。用流水冲其表面，使其表面干净，不挂水珠。脱脂-经过上述处理过的铝基材，表面尚有未除净的油脂，为了将其彻底去除，用强碱氢氧化钠在50℃浸泡5min，再用清水冲洗。碱蚀--作为基底材料的铝板表面，应具有一定的粗糙度。由于铝底材及其表面的氧化铝膜层均为两性材料，可利用酸性、碱性或复合碱性溶液体系对铝基底材料的腐蚀作用对其表面进行粗化处理。另外，粗化溶液中还需加入其他物质和助剂，使其达到下述的目的。化学抛光(浸亮)--由于铝底基材料中含有其他杂质金属，在粗化过程中易形成无机化合物粘附在基板表面，因而要对表面形成的无机化合物进行分析。根据分析结果，配制相适应的浸亮溶液，将粗化后的铝基板置于此浸亮溶液中，保证一定的时间，从而使铝板的表面干净并发亮。