鋁合金電子散熱器加工的變形應(yīng)力處理措施
發(fā)布時間：2018-7-29 來源： 電子散熱器 站點：http://www.runichem.cn |
鋁合金電子散熱器因為其密度低，但強度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中大量應(yīng)用。
鋁合金在工藝加工尤其機加工過程中容易產(chǎn)生較大的應(yīng)力變形導(dǎo)致尺寸超差報廢，一些沒有在當時變形超差的也往往在裝機后產(chǎn)生變形導(dǎo)致更大的系統(tǒng)問題。現(xiàn)行的幾種鋁合金去應(yīng)力方法包括熱時效去應(yīng)力、振動時效去應(yīng)力、機械拉伸、裝模校正及深冷復(fù)合去應(yīng)力等方法。
鋁合金電子散熱加工應(yīng)力如何消除：
1.在鋁型材加工制造過程中深感頭疼的一件事就是在完成了大部分加工工序后，突然發(fā)現(xiàn)最終拋光面上有沙孔或不知名的雜粒出現(xiàn)，而令工件報廢。
2.我們的產(chǎn)品是電子機械手和電子工裝板，此鋁型材加工成形后不能有一點點變形，為什么我們以前在市場上買到的歐洲板或國產(chǎn)板在加工后一天或兩天內(nèi)突然變形?
冷變形對鋁材性能的影響
A：理化性能。
1)密度。冷變形后，因晶內(nèi)及晶間出現(xiàn)了顯微裂紋或宏觀裂紋、裂口空洞等缺陷，使鋁材密度減小。
2)電阻。晶間物質(zhì)的破壞使晶粒直接接觸、晶粒位向有序化、晶間及晶內(nèi)破裂等，都對電阻的變化有明顯的影響。前兩者使電阻隨變形程度的增加而減少，后者則相反。
3)化學穩(wěn)定性。經(jīng)冷變形后，材料內(nèi)能增高，使其化學性能更不穩(wěn)定而易被腐蝕，特別是易于產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。
B：力學性能。
鋁材經(jīng)冷變形后，由于發(fā)生了晶內(nèi)及晶間的破壞，晶格產(chǎn)生了畸變以及出現(xiàn)了第二類殘余應(yīng)力等，使塑性指標急劇下降，在極限狀態(tài)下可能接近于完全脆性的狀態(tài);另一方面，由于晶格畸變、位錯增多、晶粒被拉長細化以及出現(xiàn)亞結(jié)構(gòu)等，而使其強度指標大為提高，即出現(xiàn)加工硬化現(xiàn)象。
C：結(jié)構(gòu)及各向異性
鋁合金電子散熱器鋁型材加工經(jīng)較大冷變形后，由于出現(xiàn)織構(gòu)而使材料呈現(xiàn)各向異性。
熱時效去應(yīng)力一般針對中小零件，是一種傳統(tǒng)的去應(yīng)力方法，由于很多鋁合金材料對溫度非常敏感，所以限制了時效溫度不能太高，否則將降低材料的強度。所以通常熱時效在不高于200℃溫度進行，因此去應(yīng)力效果只能去除大約10-35%。
振動時效去應(yīng)力是利用一受控振動能量通過夾持在被加工產(chǎn)品表面的激振器作用于被加工產(chǎn)品，在某一特定頻率下進行振動處理，從而達到釋放、降低工件殘余應(yīng)力的目的。該種加工方法常見于大型結(jié)構(gòu)件、焊接及鑄造件的去應(yīng)力處理，去除效果大約在50-60%。
機械拉伸法消除應(yīng)力的原理是將淬火后的鋁合金板材,沿軋制方向施加一定量的永久拉伸塑性變形,使拉伸應(yīng)力與原來的淬火殘余應(yīng)力疊加后發(fā)生塑性變形,使殘余應(yīng)力得以緩和與釋放。有關(guān)研究結(jié)果表明,機械拉伸法最高可消除90%以上的殘余應(yīng)力。但該種方法僅適合于形狀簡單的零件,且對拉伸前鋁合金板材的組織均勻性要求較高,多用于鋁加工工廠。
鋁模具校正冷壓法是在一個特制的精整模具中,通過嚴格控制的限量冷整形來消除復(fù)雜形狀鋁合金模鍛件中的殘余應(yīng)力，該種方法是調(diào)整而不是消除零件的整體應(yīng)力水平,它使鋁合金產(chǎn)品上某些部位的殘余應(yīng)力得到釋放的同時,有可能使其他部位的殘余應(yīng)力增大。另外,鑒于工件本來就己存在很大的殘余應(yīng)力,模壓變形量過大將可能引起冷作硬化、裂紋和斷裂;而變形過小則使應(yīng)力消除效果不佳，而且通制作整形模具的成本也較高，整形操作的難度也較大，因此該種方法的局限性是在實際操作中難以應(yīng)用。
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