當煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急的問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸時，越來越多的地區開始實行“陽光計劃”開發太陽能資源，尋求經濟發展的新動力。
光伏太陽能鋁合金型材主要用在光伏太陽能電池板上作為其邊框并起支撐力任用。光伏太陽能發電作為可再生、環保清潔能源在國際市場和國內政策推動下正迎來發展高峰期而我國已成為第一大太陽能電池/模組生產國。
對于一個光伏太陽能型材生產企業來說模具作為型材的成形的工具對型材表面質量、產品的成品率都影響重大并間接的決定了企業的生產成本和市場競爭力。所以很多生產企業把太陽能模具維護、保養放在一個很重要的位置并投入了人力、物力來進行研究。
本文從某司在太陽能模具維護、保養方面的生產實際情況著手，以現行市場上常見的一款光伏太陽能鋁合金型材為例，深入淺出的簡述在生產中碰到的問題和解決的方法。
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常見問題
（1）型材“T ”字過渡區（C 面）暗影：
C 面暗影是太陽能型材生產中比較常見的質量問題主要是因為材料流速不均勻或是模具穩定性不好造成的。當前我司經過修模、技術人員經驗積累出可行的三種方法：“一清”、“二引”、“三阻礙”。
“一清”是指在生產中工作帶有磨損的下模部分采用慢走絲重新走一刀，上模全部重新翻新，從而保持工作帶平整性。
“二引”是指電磨調整暗影對應部位的上模橋位適當打尖或是引角來改變金屬流動，使上下模暗影部位的金屬流速盡量一致。
“三阻礙”是指在下模暗影部位距離工作帶位0.5~1mm 焊一塊8mm*4mm*3mm （長*寬*高）阻流塊。
（如圖2所示）從而把鋁水逼向上模部分來調整上、下模金屬流速。
（2）A面圓弧與直邊過渡區骨線
出現這種情況的一個重要原因：
就是一：模具加工用的電極落差不圓滑或不順暢造成型材起骨/暗影等一系列表面質量問題。所以在電火花加工工序要采用雕刻機加工空刀電極來代替人工雕刻；
另外二：要在加工3~5套模后及時更換電極防止因電極磨損產生加工誤差。
（3）C面波浪
C面俗稱高邊直面在實際生產中受流速影響較大經常會快慢不一從而產生波浪。實用修模方法在C面的內壁面（考慮到電焊可能會對型材表面質量產生一定影響所以選擇在C面的內壁面而不是外壁面）距離工作帶位0.5~1mm處焊一塊10mm*4mm*3mm（長*寬*高）阻流塊。不少公司會在模具設計、制作時預留凸臺給修模人員提供修模余量，但在實際生產往往會效果不明顯生產時型材表面產生粗線、分色等。早期某司使用的太陽能模具就是這種設計方式后在生產中經常擠壓幾條棒后出現粗線等質量問題，（一般不采?。?br /> 預留阻流塊
（4）A 面槽口收口偏小
槽口收口偏小通常會采用減短尖角工作帶0.5mm~1mm 的方法不調整在不起作用的前提下焊采用焊一塊3mm 高L 形阻流塊。同樣不少公司會在模具設計制作時預留阻流凸臺，但在實際生產中也往往會效果不明顯影響型材表面質量。
（5）B、C面刮絲、表面紋粗
產生原因有幾個方面：
一：是在新模回來試模合格氮化前拋光時統一清除毛刺、披風、倒角；
二：是以后生產中每次拋光時檢查下工作帶有無缺口和完整性；
三：是每次拋光前下模焊合室工作接觸面和上模分流孔用橡膠磨頭打干凈（即擠壓時與鋁直接接觸的地方必順保持干凈）并對工作帶進行鏡面拋光，拋光時銼刀要端平，使至于工作面保持平行，銼刀運行軌跡可以左右平行或45度平銼（推薦45度平銼，在正向擠壓時可在一定程度上減輕型材表面的線紋）。
四：是注意拋光先后順序。拋光時所用的挫刀與紗布會與側面的工作帶相碰撞在側面留下劃傷的痕跡，這種情況一般在“T”字位上，加上“T”字位在擠壓時，本身就容易出現起骨而這種劃傷痕往往會加重起骨現象。
五：是模具設計時選用合理的工作帶長度。1因為工作帶長度是決定型材尺寸精度和表面質量的基本參數。
工作帶過長，容易在其表面上黏結金屬，使制品在表面1上出現毛刺、麻面等缺陷；工作帶過短則強度不夠，不能穩定的控制型材尺寸。一般情況下基本確定工作帶長度等于型材壁厚的2～3倍。然而從工作帶上截取任意一段都要滿足如下要求：面積/摩擦面積=定值，式中面積指所截下來的型材面積；摩擦面積指所截下來的這一段所包含工作帶部分的面積；定值指基本工作帶所用到的2～3倍的這個常值。
某司目前使用的模具工作帶長度一般在 2.3～5.85mm之間這是修改后比較成熟適用于生產的一個數據，相比早前使用3.3～7.4mm工作帶長度的 模具擠壓出型材表面要好，少有毛刺、麻面等質量缺陷。
六：是不定期用金鋼銑刀對下模空刀位進行清理防止有粘鋁渣、堿渣灰等。空刀位也是太陽能模具很重要的一個設計參數，目前我司使用的模具是改良后的空刀位保持在2.5～3mm之間。
（1）合理的進行氮化（氣體滲氮）：
模具生產是在高溫、高壓的環境中工作帶不斷與鋁棒產生摩擦從而使表面組織破損或脫落在工作帶上形成深淺不一的條紋影響型材的表面質量，特別是對太陽能模具要進行限棒生產和控制氮化次數的要求。
2 氣體滲氮原理是把模具放在含氮的氣體介質中加熱部分氨分解成活性氮原子和氫，分解反應如下：
2NH3=2[N]+3H2（吸熱反應）活性[N]原子一小部分被鋼吸收，大部分都相互結合成N2與H2一起排出爐外。目前我公司結合生產實際考慮采用的是“一段滲氮法”經過滲氮處理的模具表面硬度高、變形小的淺層滲氮模式非常適合我司全部均勻化處理的鋁棒生產，經濟效益高。在太陽能模具的生產中：第一次氮化后限棒40支，第二次氮化后限棒70支，第三次氮化后限棒80支。通常在正常氮化保養中考慮到太陽能模具上模橋位單薄一般可考慮采取差別氮化即  上模氮化次數少于下模或是采用上模橋位防滲處理，實踐證明在日常生產中我司報廢的太陽能模具很小是因裂橋報廢的。
（2）合理的進行煲模作業
所有卸模的模具必須空冷至100℃以下，才能進行堿洗煲模。這一點對于太陽能模具由為重要，在限棒生產中太陽能模具面臨頻繁的上機加溫生產的擠壓狀態、卸模冷卻煲模等惡劣環境容易造成材料的冷熱疲勞。3冷熱疲勞是熱作模具失效形式的重要一種占導致失效模具的60%～70%，主要是指模具表面反復經受加熱和冷卻所產生的應力引起的疲勞。過早的造成材料失效模具報廢，另外很多廠家都會碰到模具2 3脫皮其中很重要的一個原因就是冷熱疲勞導致的失效。
1、太陽能模具要有足夠的空刀位≥2.5mm，從而保證空刀位不粘鋁。
2、表面氮化硬度達到HV≥1000。
3、模具工作帶加工必順采用慢走絲，工作帶不宜過長控制在3~8mm之間。電火花工序采用雕刻機加工空刀電極。
4、工作帶嚴禁有缺口，拋光一定要亮，一道要用1000細的金相砂紙，保證拋光后工作帶鏡面效應。
5、模具氮化間隔應低于普通型材的生產棒數。
總之，通過對模具進行這一系列維護和設計優化使光伏太陽能鋁合金型材表面質量問題得到有效解決。提高了某司的模具上機合格率、產品質量、單套模具擠壓通過的產量從而節約了成本，提高了市場競爭力。當然解決這些問題肯定還有其它更好的方法，本文只是基于在自已從事的工作角度上和公司生產實踐出發，簡要概述對解決型材部分表面缺陷和太陽能模具在維護和保養上的見解。
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