铝合金因质轻美观、工业铝材铝型材良好的导热性和易加工成复杂的形状，被广泛地用于生产铝型材散热器材上。铝合金(jin)散热器材主要有三种(zhong)类(lei)型：扁宽形(xing)(xing)，梳子形(xing)(xing)或鱼刺形(xing)(xing);圆(yuan)形(xing)(xing)或椭圆(yuan)圆(yuan)形(xing)(xing)外面散热片(pian)呈放(fang)射状;树枝形(xing)(xing)。如图1所示。它们的(de)共同特点是：散热片(pian)之间距离短，相邻(lin)两散热片(pian)之间形(xing)(xing)成一(yi)(yi)个槽形(xing)(xing)，其深宽比很大(da);壁厚差大(da)，一(yi)(yi)般散热片(pian)薄，而其根部的(de)底板厚度(du)大(da)。因此(ci)给散热型材的(de)模具设计、制(zhi)造和生(sheng)产带来(lai)很大(da)的(de)难度(du)。

铝型材厂家散热器型材有一部分尺寸较小、形状对称的产品比较容易生产，大部分散热器型材扁宽形，外形尺寸较大，有的不对称，散热片之间的槽形深宽比很大，其生产难度较大。需要从铸锭、模具、挤压工艺几方面配合，才能顺利生产出散热器型材。挤压散热器型材用的合金必须具有良好的可挤压性和导热性，一般用的有1A30、1035和6063等合金。目前普遍使用较多的是6063合金，因为它除了有良好的可挤压性、导热性外，还有较好的力学性能。

铝合金(jin)散热器型(xing)材的(de)生产(chan)要从铸锭的(de)质量、模具的(de)材质和(he)设计、减(jian)少挤压力以及(ji)铝型(xing)材挤压工艺等方面(mian)着手。

1、铸锭的质(zhi)量要(yao)求

铸锭(ding)的(de)(de)(de)合(he)金成分(fen)要严格控制(zhi)(zhi)杂质(zhi)含(han)量(liang)，保(bao)证合(he)金万分(fen)的(de)(de)(de)纯洁度(du)。对于6063合(he)金要控制(zhi)(zhi)Fe、Mg、Si的(de)(de)(de)含(han)量(liang)。Fe的(de)(de)(de)含(han)量(liang)应小于0.2%，Mg、Si的(de)(de)(de)含(han)量(liang)一般都控制(zhi)(zhi)在国家标准的(de)(de)(de)下限，Mg含(han)量(liang)0.45%——0.55%，Si含(han)量(liang)0.25%——0.35%。铸锭(ding)要经过充分(fen)的(de)(de)(de)均(jun)(jun)匀化处(chu)理(li)，使铸锭(ding)的(de)(de)(de)组织(zhi)、性能均(jun)(jun)匀一致。

铸(zhu)(zhu)锭(ding)(ding)的(de)表面(mian)要(yao)(yao)光(guang)滑，不允许有(you)偏析瘤或粘有(you)沙(sha)泥(ni)。铸(zhu)(zhu)锭(ding)(ding)的(de)端(duan)面(mian)要(yao)(yao)平整，不能切(qie)成(cheng)台(tai)阶状(zhuang)或切(qie)斜(xie)度(du)太大(切(qie)斜(xie)度(du)应在3㎜以内(nei))。因(yin)为台(tai)阶状(zhuang)或切(qie)斜(xie)度(du)太大，用(yong)平面(mian)模(mo)挤压散热型材时，如果没有(you)设计(ji)导流樫，铸(zhu)(zhu)锭(ding)(ding)直接碰到模(mo)具(ju)(ju)，由于铸(zhu)(zhu)锭(ding)(ding)端(duan)面(mian)不平，出现有(you)的(de)地方先接触模(mo)具(ju)(ju)，产生(sheng)应力集中(zhong)，易把模(mo)具(ju)(ju)的(de)齿形挤断(duan)，或造成(cheng)出料的(de)先后不一(yi)，容(rong)易产生(sheng)堵(du)模(mo)或挤压成(cheng)型不好的(de)现象。

2、对模(mo)具的要求

因为散热器型材的模具都是许多细长的齿，要承受很大的挤压力，每个齿都要有很高的强度和韧性，如果彼此之间的性能有很大的差异，就容易使强度或韧性差的那些齿产生断裂。因此模具钢材的质量必须可靠，使用质量可靠的厂家生产的H13钢材，或选用质优的进口钢材。模具的热处理十分重要，要用真空加热淬火，采用高压纯氮淬火，可以保证淬火后模具的各部分性能均匀。淬火后要采取三次回火，使模具的硬度保证在HRC48——52的前提下，具有足够的韧性。这是防止模具断齿的重要条件。

散热(re)(re)器(qi)型(xing)(xing)材(cai)要(yao)(yao)(yao)(yao)能顺利挤(ji)压成功，关(guan)键是模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)设(she)计要(yao)(yao)(yao)(yao)合理，铝型(xing)(xing)材(cai)制造要(yao)(yao)(yao)(yao)精(jing)。一(yi)般尽(jin)量(liang)避免铸锭直接挤(ji)压到(dao)(dao)模(mo)具(ju)(ju)工(gong)(gong)作带上。对于(yu)扁宽的(de)(de)(de)梳形散热(re)(re)器(qi)型(xing)(xing)材(cai)，铝型(xing)(xing)材(cai)设(she)计一(yi)个中间(jian)较小(xiao)(xiao)、两边较大的(de)(de)(de)导流模(mo)，使(shi)金(jin)属往两边流，减少模(mo)具(ju)(ju)工(gong)(gong)作带上的(de)(de)(de)挤(ji)压力，而(er)且使(shi)其压力分布均匀。由于(yu)散热(re)(re)器(qi)型(xing)(xing)材(cai)断面的(de)(de)(de)壁(bi)厚差(cha)(cha)大，设(she)计模(mo)具(ju)(ju)工(gong)(gong)作带时要(yao)(yao)(yao)(yao)相应保持它们的(de)(de)(de)差(cha)(cha)别，即(ji)壁(bi)厚大的(de)(de)(de)地方工(gong)(gong)作带要(yao)(yao)(yao)(yao)特别加(jia)大，可(ke)以大到(dao)(dao)20mm——30mm，而(er)齿尖的(de)(de)(de)位(wei)置要(yao)(yao)(yao)(yao)突破常规，把工(gong)(gong)作带减到(dao)(dao)小(xiao)(xiao)。总之要(yao)(yao)(yao)(yao)保证金(jin)属在各处流动的(de)(de)(de)均匀性。对于(yu)扁宽形散热(re)(re)器(qi)，为保证模(mo)具(ju)(ju)有一(yi)定的(de)(de)(de)刚度(du)(du)，模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)厚度(du)(du)要(yao)(yao)(yao)(yao)适当(dang)增(zeng)加(jia)。厚度(du)(du)增(zeng)加(jia)量(liang)约30%——60%。模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)制作也要(yao)(yao)(yao)(yao)十分精(jing)细，空刀(dao)要(yao)(yao)(yao)(yao)做到(dao)(dao)上下、左右、中间(jian)保持对称(cheng)，齿与(yu)齿之间(jian)的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)误差(cha)(cha)要(yao)(yao)(yao)(yao)小(xiao)(xiao)于(yu)0.05mm，加(jia)工(gong)(gong)误差(cha)(cha)大容(rong)易产(chan)生(sheng)偏齿，即(ji)散热(re)(re)片的(de)(de)(de)厚薄不均匀，甚(shen)至会产(chan)生(sheng)断齿的(de)(de)(de)现象(xiang)。

对于设计比较(jiao)成(cheng)熟的(de)断(duan)面，用嵌镶合金钢模具(ju)也是一个(ge)较(jiao)好(hao)的(de)方法，因为合金钢模具(ju)有较(jiao)好(hao)的(de)刚(gang)性(xing)和耐(nai)磨性(xing)，不易产生变形，有利于散热器型材的(de)成(cheng)形。

3、减少挤压力(li)

为(wei)了防止模(mo)具断齿应尽量减少挤(ji)压力，而挤(ji)压力与铸(zhu)(zhu)(zhu)锭(ding)的(de)长(zhang)、合金变形抗(kang)力的(de)大小(xiao)、铸(zhu)(zhu)(zhu)锭(ding)的(de)状态、变形程度的(de)大小(xiao)等因(yin)素有关(guan)。因(yin)此(ci)挤(ji)压散热铝(lv)型(xing)材的(de)铸(zhu)(zhu)(zhu)棒(bang)不(bu)宜(yi)太(tai)长(zhang)，约为(wei)正(zheng)常铸(zhu)(zhu)(zhu)棒(bang)长(zhang)度的(de)(0.6——0.85倍)。特别是在试模(mo)和挤(ji)压一根(gen)铸(zhu)(zhu)(zhu)棒(bang)时，为(wei)确保(bao)能顺利生产出(chu)合格的(de)产品(pin)，用更短(duan)的(de)铸(zhu)(zhu)(zhu)棒(bang)，即正(zheng)常铸(zhu)(zhu)(zhu)棒(bang)长(zhang)度(0.4——0.6)倍的(de)铸(zhu)(zhu)(zhu)棒(bang)来试模(mo)。

对于形(xing)状复杂(za)的散热大喊(han)型(xing)材断面，除了缩短铸(zhu)棒的长度外，还可(ke)考虑用纯铝短铸(zhu)做(zuo)一次试(shi)挤(ji)压，试(shi)挤(ji)成功后再(zai)用正(zheng)常铸(zhu)锭(ding)进行(xing)挤(ji)压生(sheng)产。

铸(zhu)锭均匀化(hua)退火不仅可以使组织和性能(neng)(neng)均匀，而且可以提高挤压(ya)性能(neng)(neng)和降低挤压(ya)力，所以要求铸(zhu)锭必须均匀化(hua)退火。至于变形(xing)程度(du)的影(ying)响(xiang)(xiang)，由于散热器(qi)型材的断面积一(yi)般都(dou)比较(jiao)大(da)，挤压(ya)系数一(yi)般在40以内，因此其影(ying)响(xiang)(xiang)较(jiao)小(xiao)。

4、挤压(ya)工艺

散(san)热器型(xing)材生产的关(guan)键是(shi)挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)的一次试(shi)(shi)模(mo)(mo)(mo)(mo)，有条件的话，可以先(xian)在电脑上(shang)做(zuo)模(mo)(mo)(mo)(mo)拟(ni)试(shi)(shi)验(yan)，看(kan)(kan)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)设计的工作带是(shi)否合(he)理，然(ran)后在挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)机上(shang)试(shi)(shi)模(mo)(mo)(mo)(mo)。一次试(shi)(shi)模(mo)(mo)(mo)(mo)十分重(zhong)要(yao)(yao)，操作手要(yao)(yao)让(rang)主柱(zhu)塞前(qian)进上(shang)压(ya)(ya)(ya)时在低于8MPa的低压(ya)(ya)(ya)力下慢速(su)前(qian)进，有人用电筒光线照看(kan)(kan)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)出口(kou)处，等(deng)挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)的每一个散(san)热片都(dou)均匀挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)孔后，才能逐渐加(jia)(jia)压(ya)(ya)(ya)加(jia)(jia)速(su)进行挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)。试(shi)(shi)模(mo)(mo)(mo)(mo)成(cheng)功后继(ji)续挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)时，应注意控制好挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)(du)，做(zuo)到平稳操作。生产散(san)热器型(xing)材时应注意模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)的加(jia)(jia)热温(wen)度(du)(du)，要(yao)(yao)使模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)温(wen)度(du)(du)与铸锭温(wen)度(du)(du)相近。若(ruo)温(wen)差太大，由(you)于上(shang)压(ya)(ya)(ya)时挤(ji)(ji)(ji)(ji)压(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)(du)慢，会(hui)使金属(shu)温(wen)度(du)(du)下降，易产生堵模(mo)(mo)(mo)(mo)或流速(su)不均匀的现象。