[发明专利]一种镁合金光伏太阳能组件型材高效热挤压装置及方法

说明书

本发明公开了一种镁合金光伏太阳能组件型材高效热挤压装置及方法，涉及机械设备技术领域，包括挤压机床，牵引机床，冷床和控制整个挤压装置运行的控制系统，挤压机床上由左至右依次设有模具，盛锭筒，供锭器，挤压杆和主缸，挤压机床的前端设有牵引机床，牵引机床上并列设有牵引机一和牵引机二，牵引机一上设有中断锯，牵引机床末端的旁侧设有冷床，二者通过传动带连接，冷床由前至后为待拉直区域，拉直区域和待锯区域，冷床待拉直区域设有接触式测温器，拉直区域设有自动拉伸矫直机，待锯切区域设有成品锯，本发明结构简单，操作便捷，挤压提速的同时可以保证产品的直线度，采用双牵引以及自动拉直，减少员工的操作强度，挤压效率高，通用性强。

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种镁合金光伏太阳能组件型材高效热挤压装置及方法。

背景技术

随着政策支持和技术进步，我国光伏产业成长迅速，成本下降和产品更新换代速度不断加快。在此背景下，我国光伏应用市场稳步增长，装机量、发电量均不断提高。同样的光伏组件释放的产能也是巨大的，大概占总制造成本的5%左右，市场体量巨大。其中太阳能边框、支架占金属材料的95%以上，目前使用的材料主要为钢、铝合金型材，镁合金材料基本处于刚刚起步的阶段。为了降低对基座的承重以及减少搬运、安装成本，出现组件钢结构材料逐步减少、轻质材料逐步增加的趋势。

现有的变形加工技术中，热挤压加工特别适用于生产各类截面形状复杂的型材，同时长度上几乎不受限制，可满足大批量连续生产要求。现有的光伏组件主要为6061、6063铝合金挤压型材，因其较低的生产制造成本被客户青睐，同样的，AZ31B镁合金挤压型材可以完全满足其使用力学要求的前提下实现组件减重1/3，这就意味着同种规格的组件可以实现各大面积的铺设面积，同时大大减少搬运、安装成本，潜在使用价值巨大。

镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，被誉为“21世纪最有前途的金属结构材料”。具有密度小，比强度和比刚度高，阻尼性、热性、切削加工性、铸造性能好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定，资源丰富，容易回收等一系列优点。光伏产业是基于半导体技术和新能源需求而兴起的朝阳产业，也是未来全球先进产业竞争的制高点。目前，光伏太阳能边框、支架使用的材料主要有钢、铝合金材料，对组件基座的承重要求高，并且搬运和安装的劳动强度大，效率低，成本高。因此，光伏组件、支架的轻量化是解决问题的关键所在。

但是，目前按照光伏组件尺寸规格，合适的挤压机吨位一般在600T-800T，现有的类似尺寸规格镁合金型材的挤压速度在2m/分钟左右，而铝合金型材的挤压速度在15m/分钟左右，造成镁合金挤压型材的制造成本远远高于铝合金型材的生产成本，这也是导致在中低端制品应用上镁合金型材的劣势之一。而铝合金光伏组件的挤出成型目前从工艺、设备、模具等方面已经比较成熟，可以说挤压的制造成本已经控制到比较稳定的水平，镁合金光伏组件的材料优势固然是一方面，制造成本的降低将大大有利于实现中低端产品的批量化生产以及产业化应用。

目前国内铝合金挤压型材基本可以占铝合金制品的比重达到30%左右，镁合金挤压制品占镁合金制品比重在5%左右，镁合金由于材料的特殊性在热挤压工艺以及设备上与铝合金仍然存在较大差别，本身镁合金制品的体量就比铝合金的市场体量小得多，这也就造成镁合金的挤出成型材设备及辅机的研究以及使用大多从铝合金挤出成型设备照搬过来，优化的部分较少。现有的光伏镁合金组件类似断面型材的挤压装置存在诸多缺陷：（1）无法提高挤压速度，一是受限于设备的本身能力，二提高挤压速度后可能会出现型材过烧以及变形严重，模具损坏等问题；（2）现有的挤压速度可以通过调整侧向的快速冷却实现直线度合格，速度提上来以后后续的直线度无法保证。 因此，急需开发一种镁合金光伏太阳能组件型材高效热挤压装置及方法以解决上述技术问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁合金光伏太阳能组件型材高效热挤压装置及方法，结构简单，操作便捷，挤压提速的同时可以保证产品的直线度，采用双牵引以及自动拉直，减少员工的操作强度，挤压效率高，通用性强，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。