Caminho tecnológico para aprimoramento sinérgico de resistência e condutividade do barramento plano de alumínio 6101 para moldagem por extrusão

O processo de extrusão consiste em revestir uniformemente o material isolante na superfície do barramento de alumínio para formar uma densa camada protetora. Essa característica determina que a barra de alumínio deva atender a requisitos rigorosos em quatro dimensões: mecânica, superfície, estrutura e composição. Em termos de resistência mecânica, o cenário do veículo precisa lidar com vibrações contínuas e tensões de montagem. O barramento de alumínio da série 1 precisa atender ao padrão estadual H24, o que significa que a resistência à tração não deve ser inferior a 150MPa e a resistência ao escoamento não deve ser inferior a 135MPa. Em termos de qualidade superficial, a superfície das barras de alumínio deve ser lisa e plana, sem rebarbas ou saliências nas bordas, caso contrário é fácil perfurar a camada de isolamento durante o processo de extrusão, causando potenciais riscos de vazamento. Em termos de projeto estrutural, para evitar rachaduras na camada de isolamento em cantos afiados devido à concentração de tensão, os quatro cantos do barramento plano de alumínio para painel precisam ser projetados com ângulos R- suaves de 0,45 a 0,50 mm, e a tolerância dimensional geral deve ser rigorosamente controlada. Em termos de controle de composição, para garantir excelente condutividade, a composição da liga precisa ser proporcional com precisão, o teor de impurezas deve ser estritamente limitado e o teor de hidrogênio do fundido deve ser rigorosamente controlado para evitar defeitos de porosidade interna que afetem o processamento e desempenho subsequentes.

Atualmente, os processos tradicionais de preparação de Conexões Flexíveis de Alumínio 1370 na indústria são divididos principalmente em tratamento térmico de laminação e extrusão direta, ambos com limitações inerentes no equilíbrio entre desempenho e qualidade. A combinação do processo de laminação e tratamento térmico de baixa-temperatura é obtida formando largas bobinas de alumínio por meio da laminação e depois submetendo-as ao tratamento térmico, que pode atender aos requisitos de resistência do estado H24. Mas este processo requer a obtenção da largura alvo através de processos de corte subsequentes, e as bordas de corte inevitavelmente produzem rebarbas, que podem danificar diretamente a camada de isolamento extrudada. O processo de extrusão direta utiliza um molde para moldagem-única, que pode eliminar completamente rebarbas e controlar com precisão o formato do ângulo R-por meio do projeto do molde. O barramento plano de alumínio 6101 apresenta vantagens significativas na qualidade da superfície. No entanto, a temperatura durante o processo de extrusão é geralmente superior à temperatura de recristalização da liga de alumínio, resultando na tira de alumínio formada no estado H112 com uma resistência à tração de apenas 120 a 130 MPa, o que não pode atender aos requisitos de desempenho mecânico do estado H24 e é difícil de se adaptar às duras condições de trabalho dos veículos de nova energia.

Em resposta às limitações dos processos tradicionais, a inovadora rota de processo composto de "preparação de haste de alumínio, extrusão contínua formando reforço de laminação a frio" resolve efetivamente o problema de equilíbrio entre resistência e qualidade de superfície do conector de energia elétrica de barramento de alumínio. Primeiramente, na etapa de preparação da barra de alumínio, a liga é fundida por meio de tecnologia de fundição e laminação contínua, com controle rigoroso da proporção de composição. O teor de silício é de 0,04% -0,07%, o teor de ferro é de 0,14% -0,16%, o teor de impurezas individuais não excede 0,02%, o teor total de impurezas não excede 0,10% e o teor de alumínio é garantido acima de 99,70%, garantindo a condutividade da fonte; Ao mesmo tempo, o controle rigoroso do teor de hidrogênio no fundido é alcançado por meio de desgaseificação on-line e outros processos para eliminar defeitos de porosidade interna em barramentos de alumínio personalizados. Em segundo lugar, na fase de moldagem por extrusão contínua, um modo de operação contínua de desenrolamento, endireitamento, limpeza, extrusão, resfriamento e enrolamento é adotado para controlar a velocidade de extrusão em 20-25m/min, garantindo eficiência e qualidade de moldagem; O processo de resfriamento adota uma combinação de resfriamento a água de 20 a 30 graus e resfriamento a ar de 5 a 8 m/s para resfriar rapidamente e suprimir o processo de recristalização, estabelecendo a base estrutural para processos de fortalecimento subsequentes.

O reforço por laminação a frio é o processo principal para atingir o padrão de resistência das conexões flexíveis de alumínio, ao mesmo tempo que considera o formato do ângulo R-e a taxa de alongamento. Portanto, controlar os parâmetros do processo é crucial. Role o barramento extrudado através de um laminador a frio, controlando rigorosamente a redução da laminação a frio para 7% -12% da espessura. Se a redução for muito baixa, a melhoria da resistência será insuficiente e não atenderá aos requisitos do estado H24; Se a quantidade de compactação for muito alta, causará deformação no ângulo R-e prejudicará a compatibilidade da extrusão. Para equilibrar ainda mais a resistência mecânica e o alongamento do material, o barramento de alumínio 6061 precisa passar por tratamento de recozimento de baixa temperatura após laminação a frio e ser mantido a uma temperatura de 250-300 graus por 1 a 2 horas. Este processo não apenas elimina a tensão interna gerada durante o processo de laminação a frio, mas também otimiza a microestrutura do material, atingindo em última análise o padrão de desempenho mecânico do estado H24, mantendo a alta condutividade do alumínio extrudado em liga de alumínio 1370, resolvendo perfeitamente o problema da indústria de que os processos tradicionais não conseguem equilibrar a qualidade e a resistência da superfície.

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