建筑鋁材的表面處理 建筑鋁材是一類裝飾性的結構材料,為了提高其裝飾效果,增強抗腐蝕性能與延長使用期限,除個別情況外,都要經過表面處理。因此,表面處理成了生產建筑鋁型材的一道必不可少的極為重要的工序。表面處理的方法很多,可根據材料的不同用途采用相應的表面處理方法。常用的商業化表面處理方法有:陽極氧化著色法,靜電粉末噴涂法,氟碳噴涂法,電泳涂漆法,化學著色法,水紋處理法等。 中國建筑鋁型材擠壓企業除少數幾個廠外都有自己的表面處理生產線,中國有8家專業化的鋁型材表面處理企業,都在廣東省。 斷熱冷橋節能窗鋁合金型材 近幾年來,在中國建筑市場上節能的塑鋼門窗得到迅速發展,已占到市場份額的35%以上。由于門窗框面積約占整個門窗面積的30%,所以,為達到有效的節能保濕目的,門窗框材料的選用顯得十分重要。早在20多年錢歐美諸國就開發出了很有成效的節能鋁門窗料:斷熱冷橋鋁門窗框型材,其節能性能毫不遜于塑鋼。 自20世紀90年代初以來,中國已引進了隔熱鋁型材生產線,生產能力約420kt/a。生產這種型材的工藝有:滾壓法與灌注法。前者占主導地位。滾壓法的隔(斷)熱條是帶強化玻璃纖維的聚酰胺尼龍66,其強度與鋁合金6063的相當,不僅有高的隔熱性能,而且可以用于固定螺釘;注膠法用的膠為非聚合物。 建筑鋁型材與工業鋁型材之比 擠壓鋁型材一般按用途分為兩大類:一是建筑與結構鋁型材,二是工業鋁型材。"建筑"主要是指門、窗、護欄、幕墻等類用途的型材;而"結構"則是指體育館、機場候機廳、機庫、倉庫等房頂的受力構架、活動房、橋梁、街道與高速公路等的有關設施框架。工業型材則是指除建筑與結構用途以外的其他>其他>其他一切用途用的鋁型材。 據調查顯示,中國工業鋁型材占的比例為28%。隨著中國工業的高速發展,工業鋁型材占的比例會越來越大,預計2012年可能占到45%或更高一些。不過,至少在可預見的時期內沒有達到70%的可能性。 按國際慣例,擠壓鋁型材的工業用途分為:交通運輸,耐用消費品,電子設備,機器及裝備,容器及包裝等。在中國將擠壓鋁型材分為建筑材及工業材是合理的。 時效處理 建筑鋁型材是用AL-Mg-Si系合金擠壓的,都要經過人工時效處理。全國建筑鋁型材生產企業約有1350臺時效爐,總處理能力約4500kt/a。中國處理6063型合金型材的制度多為200℃保溫1.5h~2h,而不是采用175℃保溫8h的最佳制度,雖然力學性能可以達到標準要求,但合金的性能潛力并未得到充分發揮。另外在擠壓機淬火時的冷卻速度也普遍不夠,即型材離開最后一臺風機時的溫度大多在300℃以上。 擠壓鋁型材產量 1979年~2008年,這30年間中國擠壓鋁型材及建筑鋁型材的產量年平均增長率為38.28%,真正保持了持續、穩定高速發展的態勢,在世界鋁擠壓工業發展史上是絕無僅有的。 改革開放30年,中國擠壓鋁型材的總產量為39.544.385kt,其中建筑擠壓型材的總產量28475.135kt,工業擠壓型材產量11069.25kt,建筑擠壓性材產量占擠壓型材產量的72.0%,其他各種工業擠壓型材占總型材總量的28%。如果將擠壓管材也計算在內,則工業擠壓材占的比例會大一些。 擠壓鋁型材進出口量及表觀消費量 1984年~2008年中國擠壓鋁型材的表觀消費量總體呈上漲趨勢,截止到2008年中國擠壓鋁型材的產量為7553.472kt、進口量為62.035kt、出口量為262.730kt、凈進口量為-200.695kt、表觀消費量為7352.777kt。由于受世界金融危機影響,2008年的凈出口量同比下降。 中國曾于上世紀80年代后期及90年代初出現過凈出口國現象,但從2001年起中國成為鋁型材持續性凈出口國,而且隨著中國加入WTO與中國鋁型材市場競爭力的提高以及對外貿易力量的加強,型材凈出口量會逐年增加。 2008年中國出口鋁型材的平均價格為2921.09美元/t,進口鋁型材的平均價格為3289.52美元/t,進口鋁型材的平均價格比出口的高12.7%,可見進口的都是附加值較高的或國內目前還不能生產的高技術精密鋁合金工業鋁材。不過進出口鋁型材價格差別不大,表明中國鋁型材品質在全面趕上世界先進水平。 從上世紀90年代中期以來中國一直是鋁門窗及其框架、門檻與鋁結構件的凈出口國,而且凈出口量逐年增加,1998年的凈出口量41.064kt,2008年的為553.928kt,10年間增長了12.5倍,年平均增長了31.52%。 1999年進出口鋁門窗等的單價差為3559美元/t,而2008年的此值為3999美元/t;可是,1999年進口鋁門窗等的單價比出口門等的單價高172.8%,而2008年的比值縮小到107.8%。由此可得出,進口鋁門窗的附加值遠高于出口產品的,但此附加值在迅速下降,說明中國產品的品質在大幅度提高。 蜂窩板、裝飾板與箔材 實際上蜂窩板、鋁塑板、單板都是裝飾板,都可以用作建筑物的內外裝飾材料,都可以作幕墻板。 蜂窩板 鋁合金蜂窩建筑板由三層組成:表層為厚1.0mm~1.2mm的1XXX系合金、3XXX系合金或5052合金板,底板為0.8mm厚的1XXX、3XXX或5052合金板,中間層為鋁箔或玻璃鋼蜂窩,但多為鋁箔蜂窩。這3層涂膠(粘接劑)后經熱壓粘合而成。鋁合金板為不燃性材料,具有更高的抗風壓變形性能,能在更長的時間內保持建筑物原外形的平整及輪廓清晰,它的平整性能比其他材料(鋁塑復合板、鋁合金單板)的都好,也就是在風壓試驗后的列余變形量最小。 鋁合金蜂窩板的面板漆膜應滿足業務試驗、耐水試驗、耐化學物試驗、附著力試驗、耐倏性試驗(500h人工老化)的各項指標。 蜂窩板的殘余變形量明顯小于其交兩種板材的,價格高于鋁塑復合板的而低于鋁合金單板,但由于蜂窩板通常按設計定尺生產,無現場加工,易安裝,所以它的綜合價格幾乎與鋁塑板相當。鋁合金蜂窩板的性價比比其他兩種板的都高,有取代鋁塑板地趨勢。中國已成為鋁合金蜂窩板生產與消費大國,也是一個凈出口大國,有一批國際市場競爭力很強的鋁合金蜂窩板生產企業,不但出口到東南亞與海灣地區市場,而且進入西歐與北美市場。 鋁箔 建筑工業的鋁箔有:彩涂塑復合板用的裝飾箔、百葉窗厚箔、絕熱用的箔及包裝管道用的,以及制造排油煙柔性管的鋁箔等等。中國是全球生產這類鋁箔的大國,關于它的消費量、產量及進出口量無統計數據可查,但據筆者的調查與匡算,2008年的產量約200kt,凈出口約16kt,國內表觀消費量約184kt。中國建設了一些世界級彩涂裝飾箔生產企業,其中生產線條數在10條以上的就有4家,還有30多家較小的彩涂裝飾箔生產企業,總生產能力達到120kt/a以上。 裝飾鋁箔厚度一般為0.03mm~0.08mm,為了降低成本在向厚度更薄的方向發展,成品寬度有1040mm、1240mm,合金主要為1145、1100、8011等。鋁塑復合板是一種裝飾材料,以美觀、耐用為基礎,對鋁箔的表面品質、組織、性能與板形等有嚴格要求,其中板形好壞更是關鍵指標,板型好、表面平整的鋁箔與塑料復合時,粘合力大,復合均勻,反之,粘合力小,甚致有些地方粘合不上。作為表層(面板)的鋁箔,表面色度應均勻,組織應致密,表面不得帶油,因此應嚴格控制成品道次軋制的鋁箔表面帶油量,表面不得有條紋缺陷等。 不同厚度鋁箔都在建筑中獲得應用,厚箔除前述的應用外,還用于制造百葉窗簾,鋁合金窗簾的各項性能比竹簾及塑料簾的優越得多,在高檔房間、別墅與住宅中的用量會越來越多些。 據估測,2008年中國窗簾、隔熱、排煙排氣柔性管、管道包裹等用的各種鋁箔的用量為60kt,不過今后10多年內的年平均增長率可達14%,同時鋁合金窗簾有較大的出口潛力。
