幕墙材料知识系列——铝型材
yueqiang1980
2012年06月15日 11:58:27
来自于门窗幕墙
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铝是继钢之后当今在建筑业中使用最多的金属结构材料。在建筑业中用铝的主要项目是铝门窗、幕墙。幕墙金属杆件以铝合金建筑型材为主(占95%以上),幕墙面板也大量使用单层铝板、铝塑复合板、蜂窝铝板等。

铝是继钢之后当今在建筑业中使用最多的金属结构材料。在建筑业中用铝的主要项目是铝门窗、幕墙。幕墙金属杆件以铝合金建筑型材为主(占95%以上),幕墙面板也大量使用单层铝板、铝塑复合板、蜂窝铝板等。
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:00:01
2楼
牌号:《变形铝及铝合金牌号表示方法》(GB/T16474-1996)牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别,如下表所示——
QQ截图20120615115956.png
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:05:53
3楼
基础状态代号:《变形铝及铝合金状态代号》(GB/T16475-1996)规定了变形铝及铝合金的状态代号,如下表所示分为五种基础状态(用一个英文大写字母表示)——
QQ截图20120615120425.png
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:07:11
4楼
总共分为T1~T10,主要介绍我们最常用的T4、T5、T6
T4 :固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态。适用于在固溶热处理后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品;
T5:由高温成型过程冷却,然后进行人工时效的状态。适用于高温成型过程冷却后,不经过冷加工,予以人工时效的产品;
T6:固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于固溶热处理后不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品。
注意:某些6XXX系列的合金,无论是炉内固溶热处理,还是从高温成型过程急冷以保留可溶性组分在固溶体中,均能达到相同的固溶热处理效果,这些合金的T3~T9状态可采用上述两种处理方法的任一种。
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:10:31
5楼
铝材具有良好的材料性能,例如密度较小(2710kg/m3)、强度适宜、化学稳定性好、易于保持清洁、电导率高、辐射性能良好,适合于阳极氧化,而且容易加工。
铝通过添加剂诸如镁(Mg)、锰(Mn)、铜(Cu)、硅(Si)和其它一些元素可以很大范围内改变铝的性能,制成多种性能优越的铝合金材料。
铝型材:牌号6061-T4(LD30-CZ),6061-T6(LD30-CS),6063-T5(LD31-RCS),6063-T6(LD31-CS),6063A-T5,6063A-T6
铝型材常用表面处理:阳极氧化,电泳涂装(在表面氧化和电解着色后,采用化学电解电镀的原理,在表面泳涂一层10um以上的有机透明漆,再经200℃固化而成),丙稀酸喷涂,粉末(纯聚酯(质量好),环氧树酯(质量差))喷涂,氟碳喷涂。
型材允许偏差分为普通级,高精级,超高精级。
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:25:19
6楼
铝钒土——纯铝 ,是通过两级提炼法从矿石中提取的,第一级提炼法叫作“巴伐利亚提炼法”,此法是用化工程序从铝钒土中提炼出氧化铝粉。每两吨铝钒土可提供一吨氧化铝。第二级叫熔融电解,就是把氧化铝投入高温熔池中融化,并接通电流使它分解为氧和铝。每二吨氧化铝可提取一吨纯铝。纯铝也叫电解铝,其纯度在百分之九十九点五到九十九点八之间,这是冶炼铝的最终产品。

铝合金型材形成的过程——
纯铝——铝合金型材
QQ截图20120615122120.png
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:27:09
7楼
铝合金型材铸造的过程 :
幕墙型材一般采用6063—T5牌号的铝镁硅合金。其生产工艺是在纯铝锭的溶液中添加所需的化学成份,并连续铸成各种规格的铝合金棒材。考虑到化学成份对机械性能的影响,有必要把镁和硅的含量比,调整到1.73:1。特别是过剩的镁会降低铝合金材料的强度;过剩的硅有损于铝的挤压性能和电解着色性能,过少的硅将会降低型材的机械性能;含铁成份过多,挤压型材表面会粗糙,会影响氧化膜的光泽,加大着色的色差,必须严格控制铁的含量,使之降到最小范围内;锌、铜含量过高,将对氧化膜外观质量有明显降低,因此在熔铸时调整化学成份就必须严格按要求进行。
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:30:39
8楼
均化处理 :
均化处理是为了使材料具有良好的机械性能和表面质量(包括着色表面质量)。均化处理的加热温度为560-580℃。最短的保温时间为6小时,冷却速度为200℃/小时以上。
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:34:13
9楼
程序如图
QQ截图20120615123244.png


挤压速度 :一般挤压实心型材,挤出的型材速度在40米/ 分左右,空心型材在20米/分左右。
冷却速度:一般是以T5(RCS)来处理,进行强冷,以 100-155℃/分的冷却速度进行冷却,厚度太大时,会使冷却减慢,这时需采用水冷或液氮冷却。但使用水冷会使型材变形,给校正增加困难。

人工时效处理:6063铝合金为时效硬化型铝合金,以提高型材的机械性能为目的,进行人工时效处理,将硬合金元素Mg2Si固熔体,在170-200℃之间,加热一定时间后很均匀地析出。工艺参数:180℃—10小时,其中加热升温2小时。

挤压比:即挤压筒直径大小面积与型材断面面积之比,一般取15-35,型材外轮廓即外圆尺寸应小于挤压筒直径。

[ 本帖最后由 yueqiang1980 于 2012-6-15 12:36 编辑 ]
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:39:40
10楼
表面处理的作用:
提高表面耐腐蚀性能,保持表面光泽不易划伤。
使型材表面具有坚固的抗风化性能,保持型材表面的美观。
满足建筑艺术色彩的要求,使建筑长期具有魅力的外观。

表面处理的方法:
1)阳极氧化:
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金阳极氧化处理。常用的方法是直流电硫酸阳极氧化法。
工艺过程:表面预处理——阳极氧化——沸水封孔
2)电解着色 :
电解溶液中的金属离子渗到膜孔隙底部还原沉积而使膜层着色的方法,称为电解着色法,也称二次电解法。
工艺过程:表面预处理—直流电硫酸阳极氧化—电解着色—沸水封孔或电泳涂浸。
3)电泳涂漆:
以阳极氧化(着色)后的制品作为阳极,铝或不锈钢为阴极,置于热固化型丙烯酸透明树脂溶液中,在外电场的作用下,带负电荷的涂料粒子向制品移动,从而在其表面形成一层带有胶粘性的漆膜。
工艺过程:表面预处理—阳极氧化—电解着色—电泳涂漆
4)粉末喷涂:
把干燥粉状物吸附于金属工件表面,经过200℃左右高温烘干后,粉状物固化成为一定厚度的坚固光亮的涂层。主要成份:环氧树脂、聚氨脂及它们之间的不同组合。
工艺过程:铝型材经过表面预处理,然后在铬酸盐溶液中进行化学氧化;清洗干燥后进入喷粉室,在强电场(40-100KV)中,通过喷枪(0.1-0.8*10pa)将带负电荷的粉末均匀地喷涂在型材表面上,所以能保持长时间粘合并能达到100μm厚。最后在烘干固化室固化,这种涂层抗蚀性、耐热性、硬度都很高,色泽鲜艳、颜色多达几十种,成本较低。
5)氟碳漆喷涂:
在铝合金基材上喷涂氟碳树脂,并经高温烘干,在铝合金基体表面上形成固化的氟碳漆保护膜,氟碳树脂也就是聚偏二氟乙烯漆,氟碳树脂的化学结构是以氟、碳化学键结合的,这种短键性质的结构至今被认为最稳定、最牢固的结合,因此,氟碳喷涂漆膜在机械性能方面具有优异的耐磨性、抗冲击性,特别是在恶劣气候和环境下更显示出长久的抗褪色性、抗紫外线、抗粉化性及耐化学腐蚀性能,并可制成多种颜色。常用的PVDF树脂主要品牌有kynar500和Hylar5000两种。
工艺过程:氟碳喷涂工艺流程一般要经过表面预处理、多层喷涂、流平、烘烤固化、冷却、检验、卸件等工序。
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yueqiang1980
2012年06月15日 12:47:58
11楼
规范标准:
根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003规定:
玻璃幕墙采用铝合金材料牌号所对应的化学成份应符合现行国家标准《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190的有关规定,铝合金型材质量应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237中规定,型材尺寸允许偏差应达到高精级或超高精级。
玻璃幕墙铝合金型材采用阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂进行表面处理时,应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237规定的质量要求,铝合金型材表面处理层的厚度应满足下表要求:

表面处理 :
QQ截图20120615124420.png


型材的合金牌号、状态:
QQ截图20120615124506.png


型材尺寸允许偏差等级:
型材尺寸允许偏差等级分为
普通级
高精级
超高精级


型材的化学成分:
QQ截图20120615124624.png


铝合金型材的室温力学性能应符合下表的规定。
QQ截图20120615124741.png
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