專利名稱：銅鋁壓鑄件及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及銅鋁合體材料，具體是指銅鋁壓鑄件及其生產工藝。
背景技術：
對于散熱系統來說，散熱系統中常常采用一種散熱板的工件，在現有的散熱板中， 其材料構成有多種形式，如純鋁或鋁合金，或純銅或銅合金，在散熱需求量較為精密的某些部件中往往還涉及到需要純金或金的合金屬。對于純鋁或鋁合金來說成本固然便宜，但其吸熱和散熱功效不顯著，一般應用于要求散熱需要不大的部件。對于純銅或銅合金，純金或金的合金屬來說，其散熱效果顯著， 但其生產成本很高，對于某些散熱需要量大，但是成本投入要求低的部件來說極其沒有采用價值。因此，基于上述，我們需要一種低成本，高效率散熱的散熱板，以解決降低成本投入，同時滿足散熱需求。

發明內容
本發明的目的在于提供一種低成本高效率散熱的散熱板，為了解決這個目的，而提供一種銅鋁壓鑄件及其生產工藝，該生產工藝生產的銅鋁壓鑄件，具備高效率的散熱，和低成本的投入。本發明實現方案如下銅鋁壓鑄件及其生產工藝，包括以下步驟
步驟A 模具準備工序，包括開模、預熱模具、模具安裝；所述開模根據所需工件進行模具設計；所述預熱模具對模具進行加熱；所述模具安裝將預熱后的模具安裝到壓鑄機上；所述模具，包括上模具和下模具；
步驟B 包括熔料工序或熔鋁制銅工序
所述熔料工序包括純銅熔化、鋁或鋁合金熔化；所述純銅熔化取純銅材料進行加熱， 使得純銅達到并保持半熔狀態；所述鋁或鋁合金熔化取鋁或鋁合金材料進行加熱，使其達到熔化狀態；所述半熔狀態即低于熔點的高溫加熱狀態；
所述熔鋁制銅工序包括熔鋁和制銅；所述熔鋁包括鋁或鋁合金熔化，取鋁或鋁合金材料進行加熱，使其達到熔化狀態；所述制銅取純銅材料并將其切割成型，使其保持固態；
上述步驟B可在步驟A結束后進行；上述步驟B也可在步驟A之前進行；上述步驟B與步驟A也可同時進行；
步驟C 壓鑄工序，將步驟B中的純銅放置到步驟A中預熱后的上模具內，同時將步驟B 中的熔化狀態的鋁或鋁合金倒入步驟A中預熱后的下模具內；最后將上模具和下模具進行合模，并進行沖壓成型，其沖壓壓力在40噸到100噸之間；
步驟D 冷卻工序，將步驟C中沖壓成型的銅鋁壓鑄件從模具內取出，并進行冷卻處理， 達到室內溫度即可；
步驟E 清理拋光工序，將步驟D中冷卻成型后的銅鋁壓鑄件進行拋光打磨處理，使其表面光滑。清理拋光工序，可將銅鋁壓鑄件進行表面整平，同時出去銅、鋁外表面的氧化層， 使得銅層保持純銅質地。為了方便進行壓鑄工藝的進行，以及降低生產成本，在所述步驟B中的熔鋁制銅工序包括熔鋁和制銅，熔鋁包括鋁或鋁合金熔化，取鋁或鋁合金材料進行加熱，使其達到熔化狀態；制銅取純銅材料并將其切割成型，使其保持固態。進一步的，為了滿足生產的銅鋁壓鑄件延伸性能，以及滿足銅鋁壓鑄件的強度，同時增大導熱系數，在所述步驟B中，鋁或鋁合金材料的加熱溫度為280°C到700°C之間。為了使得壓鑄工序的效果最好，在所述步驟B中，所述純銅熔化對純銅材料進行加熱，其溫度取值范圍為510——1083°C。即將純銅材料進行加熱，溫度保持在510—— 1083°C之間。即對純銅材料進行加熱，使得純銅材料通體變紅，達到變軟狀態，即使得純銅達到并保持半熔狀態。一般采用6061-T型號的鋁合金最好。其硬度、導熱系數為最好。進一步的，為了防止銅鋁壓鑄件氧化，以及增加散熱，本發明，在步驟D或步驟E之后，還包括外附導熱抗氧金屬工序；所述外附抗氧導熱金屬工序是將步驟D或步驟E的銅鋁壓鑄件的外表面進行電鍍金屬處理或貼附金屬處理。進一步的，根據需求、在降低成本的基礎上，電鍍金屬處理或貼附金屬處理為鍍鎳、銅、金、銀或他們的混合物。發明主要針對散熱板而設計，以此銅鋁壓鑄件中銅層主要針對散熱模塊而設計， 一般情況下，所述銅鋁壓鑄件中銅層的面積為發熱模塊面積的2到3倍。進一步的，為了增加銅層和鋁層結合面積，以及結合的緊密強度，所述銅鋁壓鑄件中銅層的厚度取值范圍為且銅層厚度《鋁層厚度。進一步的，一般情況下，所述銅鋁壓鑄件中銅層的厚度取值范圍為6mm <銅層厚度< 10mm。在此范圍內，成本最低，其散熱效果最好。進一步的，為了降低散熱模塊能與銅層之間的距離；所述銅鋁壓鑄件中銅層上表面與鋁層上表面齊平。即所述銅鋁壓鑄件中銅層至少一面與鋁層一面齊平。銅鋁壓鑄件為 以鋁或鋁合金基體，銅板內嵌型鑄件。對于上述步驟B，所述純銅熔化，將取純銅材料進行加熱，使其溫度保持在1083°C 以下，使得純銅達到并保持半熔狀態，其目的是為了保證壓鑄成型工序中，成型的工件緊密，避免沙孔產生。保證成型的工件的質量。本發明與現有技術相比具有以下優點和有益效果操作方便，成本低，散熱效果好。


圖1為本發明實施例一采用熔料工序工藝流程結構示意圖。圖2為本發明實施例二采用熔鋁制銅工序工藝流程結構示意圖。圖3為本發明實施例三中銅鋁壓鑄件結構示意圖。圖4為本發明實施例四中銅鋁壓鑄件結構示意圖。圖5為本發明銅鋁壓鑄件的俯視圖。
具體實施例方式如圖1所示，銅鋁壓鑄件及其生產工藝，包括模具準備工序、熔料工序、壓鑄工序、 冷卻工序、清理拋光工序，具體為以下步驟
步驟A 模具準備工序，包括開模、預熱模具、模具安裝；所述開模根據所需工件進行模具設計；所述預熱模具對模具進行加熱；所述模具安裝將預熱后的模具安裝到壓鑄機上；
步驟B 熔料工序，包括純銅熔化、鋁或鋁合金熔化；所述純銅熔化，取純銅材料進行加熱，使其溫度保持在1083°C以下，使得純銅達到并保持半熔狀態；鋁或鋁合金熔化，取鋁或鋁合金材料進行加熱，使其達到熔化狀態；
上述步驟B可在步驟A結束后進行；上述步驟B也可在步驟A之前進行；上述步驟B與步驟A也可同時進行；在本實施例中，為節省加工生產時間，如圖1所示，優先考慮步驟B與步驟A同時進行。如圖1所示，在步驟A和步驟B都進行完成后，進入步驟C:壓鑄工序，先將步驟B 中的半熔狀態的純銅放置到步驟A中的預熱模具內，再將步驟B中的熔化狀態的鋁或鋁合金倒入步驟A中的預熱模具內；最后合模，并進行沖壓成型，其沖壓壓力在40噸到100噸之間；
在步驟C完成之后，如圖1所示，進行步驟D 冷卻工序，將步驟C中沖壓成型的銅鋁壓鑄件從模具內取出，并進行冷卻處理，達到室內溫度即可。在步驟D完成成后，如圖1所示，進行步驟E 清理拋光工序，將步驟D中冷卻成型后的銅鋁壓鑄件進行拋光打磨處理，使其表面光滑。上述鋁合金材料采用6061-T型號的鋁合金。實施例二
如圖2所示，銅鋁壓鑄件及其生產工藝，包括模具準備工序、熔料工序、壓鑄工序、冷卻工序、清理拋光工序，具體為以下步驟
步驟A 模具準備工序，包括開模、預熱模具、模具安裝；所述開模根據所需工件進行模具設計；所述預熱模具對模具進行加熱；所述模具安裝將預熱后的模具安裝到壓鑄機上；上述開模，一般分為上模和下模。下模進行填料；上模，進行沖壓成型。步驟B 熔鋁制銅工序，熔鋁包括鋁或鋁合金熔化，取鋁或鋁合金材料進行加熱， 使其達到熔化狀態；制銅取純銅材料并將其切割成型，使其保持固態。上述步驟B可在步驟A結束后進行；上述步驟B也可在步驟A之前進行；上述步驟 B與步驟A也可同時進行；在本實施例中，為節省加工生產時間，如圖2所示，優先考慮步驟 B與步驟A同時進行。在步驟A和步驟B都完成之后，如圖2所示，進行步驟C 壓鑄工序，先將步驟B中的半熔狀態的純銅放置到步驟A中的預熱模具內，再將步驟B中的熔化狀態的鋁或鋁合金倒入步驟A中的預熱模具內；最后合模，并進行沖壓成型，其沖壓壓力在40噸到100噸之間；
在步驟C完成之后，如圖2所示，進行步驟D 冷卻工序，將步驟C中沖壓成型的銅鋁壓鑄件從模具內取出，并進行冷卻處理，達到室內溫度即可。在步驟D完成之后，如圖2所示，進行步驟E 清理拋光工序，將步驟D中冷卻成型后的銅鋁壓鑄件進行拋光打磨處理，使其表面光滑。在步驟B中鋁或鋁合金材料的加熱溫度為280°C到700°C之間，使鋁或鋁合金材料達到熔化狀態。上述鋁合金材料采用6061-T型號的鋁合金。實施例三
如圖1、2、3所示，本實施例是在實施例一或者實施例二的基礎上，生產的銅鋁壓鑄件中銅層兩面與鋁層兩面齊平。在步驟D或步驟E之后，本發明還包括外附導熱抗氧金屬工序；所述外附抗氧導熱金屬工序，將步驟D或步驟E的銅鋁壓鑄件的外表面進行電鍍金屬處理或貼附金屬處理。根據成本以及吸熱效率因素，電鍍金屬處理或貼附金屬處理為鍍鎳。在散熱需求較高的情況下還可以鍍金。綜合實驗對比，一般情況，銅鋁壓鑄件中銅層的面積為發熱模塊面積的2到3倍。 銅層的面積設計效果最好，生產成本最低。銅鋁壓鑄件中銅層的厚度取值范圍為且銅層厚度等于鋁層厚度。針對圖3所示的，加工成型后的銅鋁壓鑄件，在發熱模塊功率為120W，外部環境溫度為常溫狀態下。其散熱效果如下散熱效果對比表所示
散熱效果對比表
權利要求
1.銅鋁壓鑄件及其生產工藝，其特征在于，包括以下步驟步驟A 模具準備工序，包括開模、預熱模具、模具安裝；所述開模根據所需工件進行模具設計；所述預熱模具對模具進行加熱；所述模具安裝將預熱后的模具安裝到壓鑄機上；所述模具，包括上模具和下模具；步驟B 包括熔料工序或熔鋁制銅工序所述熔料工序包括純銅熔化、鋁或鋁合金熔化；所述純銅熔化取純銅材料進行加熱， 使得純銅達到并保持半熔狀態；所述鋁或鋁合金熔化取鋁或鋁合金材料進行加熱，使其達到熔化狀態；所述半熔狀態即低于熔點的高溫加熱狀態；所述熔鋁制銅工序包括熔鋁和制銅；所述熔鋁包括鋁或鋁合金熔化，取鋁或鋁合金材料進行加熱，使其達到熔化狀態；所述制銅取純銅材料并將其切割成型，使其保持固態；步驟C 壓鑄工序，將步驟B中的純銅放置到步驟A中預熱后的上模具內，同時將步驟B 中的熔化狀態的鋁或鋁合金倒入步驟A中預熱后的下模具內；最后將上模具和下模具進行合模，并進行沖壓成型，其沖壓壓力在40噸到100噸之間；步驟D 冷卻工序，將步驟C中沖壓成型的銅鋁壓鑄件從模具內取出，并進行冷卻處理， 達到室內溫度即可；步驟E 清理拋光工序，將步驟D中冷卻成型后的銅鋁壓鑄件進行拋光打磨處理，使其表面光滑。
2.根據權利要求1所述的銅鋁壓鑄件及其生產工藝，其特征在于在所述步驟B中，鋁或鋁合金材料的加熱溫度為280°C到700°C之間。
3.根據權利要求1所述的銅鋁壓鑄件及其生產工藝，其特征在于在所述步驟B中，所述純銅熔化對純銅材料進行加熱，其溫度取值范圍為510——1083°C。
4.根據權利要求1所述的銅鋁壓鑄件及其生產工藝，其特征在于在步驟D或步驟E之后，還包括外附導熱抗氧金屬工序；所述外附抗氧導熱金屬工序是將步驟D或步驟E的銅鋁壓鑄件的外表面進行電鍍金屬處理或貼附金屬處理。
5.根據權利要求4所述的銅鋁壓鑄件及其生產工藝，其特征在于所述電鍍金屬處理或貼附金屬處理為鍍鎳、銅、金、銀或他們的混合物。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的銅鋁壓鑄件，其特征在于所述銅鋁壓鑄件中銅層的面積為發熱模塊面積的2到3倍。
7.根據權利要求1-5中任意一項所述的銅鋁壓鑄件，其特征在于所述銅鋁壓鑄件中銅層的厚度取值范圍為且銅層厚度《鋁層厚度。
8.根據權利要求1-5中任意一項中所述的銅鋁壓鑄件，其特征在于所述銅鋁壓鑄件中銅層的厚度取值范圍為6mm彡銅層厚度彡10mm。
9.根據權利要求1-5中任意一項中所述的銅鋁壓鑄件，其特征在于所述銅鋁壓鑄件中銅層上表面(2 )與鋁層上表面(1)齊平。
全文摘要
本發明公開了銅鋁壓鑄件及其生產工藝，包括模具準備工序、熔料工序、壓鑄工序、冷卻工序、清理拋光工序。本發明操作方便，成本低，散熱效果好。
文檔編號B22D17/00GK102328047SQ201110263040
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者于海闊, 李樹雄, 顏興寶 申請人:芯通科技(成都)有限公司