于 磊 赵新亚

（1.国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州 450013；2.郑州煤矿机械集团股份有限公司，河南 郑州 450013）

铝型材广泛应用于建筑、交通运输、航空航天以及电子通讯等行业。在铝型材挤压生产中，铸锭的热塑性变形以及金属摩擦会使挤出型材及模具的温度升高，且温度升高的程度随挤压速度的增加会更加明显，不利于提高挤出型材的表面质量及模具的使用寿命［1］。采用液氮冷却技术能够在型材周围形成惰性氛围，阻止型材的氧化，从而改善其表面质量［2］。在工业大批量生产中，采用液氮冷却技术进行挤压生产可大大提高生产效率，并在一定程度上延长模具的使用寿命［3］。

1 液氮冷却技术的工艺原理

图1 液氮冷却技术的工艺原理

如图1 所示，整个闭环系统由储氮罐、输送管道、控制阀单元、挤压模具装置、红外测温仪以及控制装置等构成。挤压生产时，通过隔热的输送管道将液氮输送至挤压模具装置的工作带中，以实现对挤压型材的冷却作用；同时，控制装置根据红外测温仪反馈的模具出口处挤压型材的温度，通过阀单元调节液氮的开度，使铝型材的出口温度控制在合理的温度范围内。

由于液氮在导入工作带时能够吸收铝棒所带来的热量，因而能够直接降低铝型材及模具的温度，使其控制在一定的温度范围内，同时也有利于延长模具的使用寿命。液氮气化时体积迅速膨胀，排出模具挤压腔及出口附近的空气，形成惰性气体保护氛围，能够有效防止高温型材与空气的氧化，提高挤压型材的表面质量。……