鋁基板，是原材料的一種，是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板。它是以電子玻纖布或其它增強材料浸以樹脂、單一樹脂等為絕緣粘接層，一面或雙面覆以銅箔并經(jīng)熱壓而制成的一種板狀材料，被稱為覆銅箔層壓鋁基板，簡稱為鋁基覆銅板。下面就由康電路來為大家介紹一下鋁基板的性能和材料的表面處理。鋁基板的性能介紹：1、優(yōu)良的散熱性能--鋁基覆銅箔板具有優(yōu)良的散熱性能，這是此類板材*突出的特點。用它制成的PCB，不僅能有效地防止在其上裝載的元器件及基板的工作溫度上升，還能將電源功放元件，大功率元器件，大電路電源開關(guān)等元器件產(chǎn)生的熱量迅速地散發(fā)，除此之外還因其密度小、質(zhì)輕(2.7g/cm3)，可防氧化，價格較便宜，因此它成為金屬基覆銅板中用途*廣、用量*大的一種復合板材。絕緣鋁基板飽和熱阻為1.10℃/W、熱阻為2.8℃/W，這樣大大提高了銅導線的熔斷電流。2、提高機械加工的效率和質(zhì)量--鋁基覆銅板具有高機械強度和韌性，此點大大優(yōu)于剛性樹脂類覆銅板和陶瓷基板。它可以在金屬基板上實現(xiàn)大面積的印制板的制造，特別適合在此類基板上安裝重量較大的元器件。另外鋁基板還具有良好的平整度，可在基板上進行敲錘、鉚接等方面的組裝加工或在其制成PCB上沿非布線部分折曲、扭曲等，而傳統(tǒng)的樹脂類覆銅板則不能。3、尺寸的穩(wěn)定性高--對于各種覆銅板來說都存在著熱膨脹(尺寸穩(wěn)定性)問題，特別是板的厚度方向(Z軸)的熱膨脹，使金屬化孔，線路的質(zhì)量受到影響。其主要原因是板材的線膨脹系數(shù)有差異，如銅的，而環(huán)氧玻纖布基板的線膨脹系數(shù)為3。兩者線膨脹相差很大，易造成基板受熱膨脹變化的差異，致使銅線路和金屬化孔斷裂或遭到破壞。而鋁基板的線膨脹系數(shù)在之間，它比一般的樹脂類基板小得多，而更接近于銅的線膨脹系數(shù)，這樣有利于保證印制電路的質(zhì)量和可靠性。鋁基板材料的表面處理：去油--鋁基板材表面在加工和運輸過程中表面涂有油層保護，使用前必須將其清洗干凈。其原理是利用汽油(一般用航空汽油)作為溶劑，可將其溶解，再用水溶性的清洗劑將油污除去。用流水沖其表面，使其表面干凈，不掛水珠。脫脂-經(jīng)過上述處理過的鋁基材，表面尚有未除凈的油脂，為了將其徹底去除，用強堿氫氧化鈉在50℃浸泡5min，再用清水沖洗。堿蝕--作為基底材料的鋁板表面，應具有一定的粗糙度。由于鋁底材及其表面的氧化鋁膜層均為兩性材料，可利用酸性、堿性或復合堿性溶液體系對鋁基底材料的腐蝕作用對其表面進行粗化處理。另外，粗化溶液中還需加入其他物質(zhì)和助劑，使其達到下述的目的?；瘜W拋光(浸亮)--由于鋁底基材料中含有其他雜質(zhì)金屬，在粗化過程中易形成無機化合物粘附在基板表面，因而要對表面形成的無機化合物進行分析。根據(jù)分析結(jié)果，配制相適應的浸亮溶液，將粗化后的鋁基板置于此浸亮溶液中，保證一定的時間，從而使鋁板的表面干凈并發(fā)亮。

          鋁型材散熱器生產(chǎn)工藝：首先貼膜不能直接貼在鉻化層上，否則會影響膜的附著力;其次，貼膜后要及時噴涂不能停放時間過長，否則容易導致貼膜脫落，嚴重時還要重新貼膜;再次是撕膜時要控制流平時間，不能貼膜后馬上撕膜，這樣會對產(chǎn)品質(zhì)量帶來一定的影響;*后是兩種顏色的噴涂順序要根據(jù)具體情況確定，既要考慮到兩次固化，又要考慮到遮蓋效果。貼膜質(zhì)量控制：散熱器鋁型材質(zhì)量控制中貼膜質(zhì)量很重要，若貼不好，會導致噴涂困難，如貼膜的張力不大、壓緊程度要控制好;對形狀復雜的部位要分開貼膜，貼膜后要檢查貼膜是否貼牢。否則將會給噴涂帶來麻煩。影響噴涂質(zhì)量。公司生產(chǎn)的鋁型材產(chǎn)品均由專業(yè)的技術(shù)人員嚴格把關(guān)，并擁有專業(yè)的生產(chǎn)設備，保證質(zhì)量問題，客戶可放心選購我廠產(chǎn)品。鋁型材散熱器的貼膜材質(zhì)：首先要對貼膜材質(zhì)合理選擇，根據(jù)散熱器鋁型材產(chǎn)品的要求、表面處理方式，選擇相應的貼膜，同是還要考慮貼膜上的膠對鋁型材表面質(zhì)量的影響。
             縮孔是鋁合金壓鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大或者易形成熱點的位置。一般來講，只要縮孔不影響產(chǎn)品的使用性能，都以合格的方式來判定。然而，對于一些重要部位，如汽車發(fā)動機汽缸體的冷卻水道孔或潤滑油道孔，出現(xiàn)縮孔是不允許判定合格的。
某企業(yè)的一款鋁合金制發(fā)動機曲軸箱，采用布勒28000kN冷室壓鑄機鑄造，材質(zhì)為ADC12合金，成分見表1。鑄件毛坯質(zhì)量為6.3 kg，后工序進行X射線探傷時發(fā)現(xiàn)第二個曲軸軸承孔油道出現(xiàn)縮孔，離油道約8 mm，存在較大的漏油風險。據(jù)統(tǒng)計，2017年該位置的縮孔報廢率為5%，經(jīng)過一系列的探索，成功地將廢品率降低為0.2％。本課題從鋁合金壓鑄件縮孔的形成機理[1-5]和鑄造條件兩方面出發(fā)，分析鑄件產(chǎn)生縮孔的原因，尋求改善措施，以期為日后解決鋁合金壓鑄件縮孔問題提供參考。一、鋁合金壓鑄件縮孔形成機理及形態(tài)--縮孔形成機理：導致鋁合金壓鑄件縮孔的原因較多，追溯其本源，主要是鋁合金從液相向固相轉(zhuǎn)變過程中鋁液補縮不足而導致。常見的縮孔原因有：①模溫梯度不合理，導致鋁液局部收縮不一致。②鋁液澆注量偏少，導致料餅薄，增壓階段補壓不足。③模具存在熱結(jié)或尖銳區(qū)域。④模具的內(nèi)澆口寬度不夠，面積較小，導致鑄件過早凝固，增壓階段壓力傳遞受阻、鋁液無法補縮。⑤鑄造壓力設置過低，補縮效果較差。圖1為鋁合金鑄件縮孔形成的示意圖。鑄件縮孔形態(tài)：縮孔是一種鋁合金壓鑄件乃至鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大、模具尖角和模溫溫差較大等區(qū)域。圖2為某款發(fā)動機曲軸箱縮孔形態(tài)，縮孔呈似橢圓狀，距離軸承油道孔約10 mm，內(nèi)壁粗糙，無光澤?？s孔區(qū)域鑄件壁厚較大，約為22 mm；油道孔銷子前端無冷卻水，模溫較高。汽車發(fā)動機曲軸的兩大軸頸（主軸頸和連桿軸頸）工作載荷較大，磨損嚴重，工作時必須進行壓力潤滑。在此情況下，軸頸的油道孔附近若存在縮孔，將會嚴重影響潤滑效果。二、縮孔相關(guān)對策：鋁合金壓鑄件產(chǎn)生鑄造缺陷的原因有產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特征、模具設計得澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設計不合理、工藝參數(shù)設計不合理等原因[1~4]。根據(jù)常見的鑄造缺陷原因以及鋁合金鑄件缺陷處理流程，探索解決鋁合金壓鑄件厚大部位縮孔的相應對策。前期分析及對策：鑄件縮孔的前期分析從容易操作的工藝參數(shù)出發(fā)，通過現(xiàn)場測量及觀察，測得模具內(nèi)澆口厚度為4 mm，計算的內(nèi)澆口速度為40 m/s，產(chǎn)品壁厚*薄處為4.6 mm；料餅厚度為25 mm；鑄造壓力為60MPa。由經(jīng)驗可知，模具設計符合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，模具澆注系統(tǒng)應該不存在增壓階段補縮不足的問題。但是，增壓階段的鋁液補縮與料餅厚度和增壓壓力有直接的關(guān)系，合適的料餅厚度與鑄造壓力才能形成內(nèi)部組 織致密的鑄件，因此，可以懷疑縮孔是由鑄造壓力偏低和料餅偏薄而導致的。前期鑄件縮孔的對策分為兩個：①鑄造壓力由之前的65MPa提高至90MPa；②料餅厚度有原來的25 mm調(diào)整為30 mm。采用上述措施后，經(jīng)過小批量專流驗證，縮孔率由5%減低為4.8%，效果不明顯，說明工藝參數(shù)不是引起鑄件縮孔的主因。中期分析及對策：由于引起鑄件縮孔的本質(zhì)原因是鋁液凝固時補縮不足而導致，而模具溫度分布不均容易導致鋁液凝固順序不合理，從而補縮不足，因此，中期對策分析主要從確保合理的模具溫度入手。由產(chǎn)品3D模型可知，鑄件縮孔處壁厚為22.6mm，壁厚較大，容易引起較高的模具溫度。鋁液凝固時，壁厚較大鑄件內(nèi)部鋁液由于溫度較高，尚處于液相或者固液混合相，而此時內(nèi)澆口進行補縮的通道可能已經(jīng)凝固。這樣，在增壓階段鑄件無法進行鋁液補縮，從而有形成縮孔的可能。為確保合適的模具溫度，采用熱成像儀測得脫模劑噴涂后模具*高溫度為272℃（見圖3），高于正常的模具噴涂后溫度，其他區(qū)域模具溫度及其分布整體正常。因此，需要降低縮孔處模溫。另外，測得此處冷卻水孔底部距離模具型腔表面距離較大為20 mm，因為較大的熱傳遞距離會降低模具的冷卻效果，所以需要對冷卻水孔進行更改。為降低縮孔處模具溫度，主要采取3個方法：①改善模具冷卻系統(tǒng)。將縮孔附件的冷卻水孔深度加深，由距模具表面20 mm變成12 mm，以此快速帶走附近模具熱量，降低模溫；將所有模具冷卻水管與水管統(tǒng)一編號，一一對應，防止模具保全時裝錯，影響冷卻效果[5，6]。②降低澆注溫度，由675℃變?yōu)?45℃。③延長縮孔處模具噴涂時間，由2 s變成3 s。實施上述整改措施后，縮孔區(qū)域模具噴涂后溫度大幅度降低，約為200℃，屬于正常范圍。縮孔率有4.8%降低到4%，說明此類措施對縮孔具有一定效果，但不能徹底解決此區(qū)域的縮孔問題。后期分析及對策：通過前面兩次改善，基本保證壓鑄模具處于理論上的合理狀態(tài)，即澆注系統(tǒng)設計合理、冷卻系統(tǒng)布置合適，工藝參數(shù)設計*優(yōu)。然而，鑄件縮孔率仍有4%之多。鑄件縮孔處壁厚為22.6 mm，遠大于其他部位的壁厚，較大的壁厚可能引起鑄件中心凝固時補縮不足，增壓結(jié)束后此區(qū)域還沒有完全凝固,繼續(xù)收縮產(chǎn)生縮孔[7~10]，模流分析見圖4。因此，如何解決鑄件縮孔處的補縮不足，也許才是問題的關(guān)鍵。一般來講，鑄件的補縮時通過料餅→澆道→內(nèi)澆口→鑄件這條路徑進行的。由于鑄件厚大部位后于內(nèi)澆口凝固，切斷了增壓后期的補縮通道，因此無法補縮。