材料之铝板篇

材料之铝板篇幕墙常用部分板材总则：为使以后在幕墙设计中能够更好的理解和应用各种板材，在此对幕墙常用的部分板材做一个汇总，以便大家能够相互学习、提高。关键字：板材、特性、应用。幕墙中我们常用到的一些铝板无非就是以下几种：铝单板、铝塑板、蜂窝铝板，还有一些不常用到的，如：拉丝铝板、花纹铝板、镜面铝板、防滑铝板、铜单板等，在此只做基本了解。幕墙常用部分板材总则：为使以后在幕墙设计中能够更好的理解和应用各种板材，在此对幕墙常用的部分板材做一个汇总，以便大家能够相互学习、提高。关键字：板材、特性、应用。幕墙中我们常用到的一些铝板无非就是以下几种：铝单板、铝塑板、蜂窝铝板，还有一些不常用到的，如：拉丝铝板、花纹铝板、镜面铝板、防滑铝板、铜单板等，在此只做基本了解。花纹铝板凹凸铝板花纹铝板一、铝单板：常用规格：厚度一般是在2-4mm（2mm、2.5mm、3mm、4mm）的AA1100和AA3003铝合金板，我国一般采用后者。现在国内的幕墙行业有时也采用21号防锈铝（代号为LF21）制作成的铝合金板来代替纯铝板，制作出的合金铝板强度比纯铝板高出近一倍左右。幕墙常用的铝单板厚度一般为：2.5mm和3mm这两种厚度。宽×长=1220*2440（mm），重庆西南铝深加工厂生产的铝单板最大宽度可以达到2800（mm），长度可以达到4000mm。特性：强度好、成本低、寿命长（50年不会脱落和腐蚀）、加工方式简单、耐候性、耐腐蚀性、耐污染、材质轻、隔音效果也较好（25分贝以上）、易清洗（使用清水或中性温和的清洁剂就可）。外观质量、物理性能及价格：1.外观质量：平整性不高，表面可能出现局部的凹凸现象，可加工成各种不规则形状，局部损坏可以修补。2.物理性能：抗拉强度：130牛/平方毫米；拉伸长度能达到：5%-10%；折弯强度84.2牛/平方毫米；弹性模量70牛/平方毫米；3.价格（材质：AA3003；三涂三烤）：2mm：210（无特殊要求基本不用）单位：元/平方2.5mm：2453mm：2704mm：305（无特殊要求基本不用）加工过程：由于幕墙使用的铝单板表面处理基本都是喷涂的，所以在此只介绍此种铝板。铝单板的成型加工相对较简单，但又难于控制，因为铝板所有的加工均在背面进行，而喷涂又是在正面，故在加工过程中必须控制好板面（喷涂面）的保护。铝单板的加工艺主要分两部分组成：钣金成型加工和喷涂加工。第一步是钣金加工;这个过程主要是通过对平板经过裁剪、折弯、焊接、打磨、修边等工序，把铝单板加工成施工所需的形状和尺寸。第二步就是喷涂;就是对铝板的表面进行处理，以达到更加美观和更长的使用年限；具体过程会在“表面处理”中做介绍。“单层整体冲压成形铝板”是用单层铝板特制加工制成的，为配合建筑外饰造型而采用的异型铝板墙面，可把它视为单层铝板加工的一种特殊情况。FE：（脸盆、托盘）表面处理：根据现在幕墙行业所处的形式，现在幕墙所使用的铝单板表面处理基本都是氟碳喷涂的，所以在此只介绍此种表面处理方式。铝板表面处理最常用的方法是辊涂和预辊涂。就是用辊涂设备，用轴压、工艺把涂料滚压在铝板表面。辊涂过程中连续对铝表面进行：■1.清洗铝表面的油污杂质，使铝表面纯化；■2.用特殊材料在铝表面滚上铬化物层；（铬化物主要起增加面漆和铝板的附着力的作用）■3.用氟碳底漆在铝板滚压上第一层涂料以加强涂料的附着力度及解决铝板表面的防锈蚀；■4.用含70%氟碳树脂的涂料滚压上所需的颜色，保证了铝板的色泽鲜艳、亮丽、色彩丰富。■5.用氟碳透明涂料滚压在彩色铝板上，进一步增强铝板的耐候性、平滑性，使铝板经久耐用、历久如新。以上3、4、5的三个辊涂过程，都必须在每道工序后经过230℃—260℃的高温烘烤，从而增强了铝板的附着力、耐候性、耐龟裂、耐粉化。预辊涂有以下特点：-自动化程度极高，铝板在上漆之前可得到充分的预处理；-工业化生产，保证成型后的产品全方位覆盖完整漆膜；-封闭式流水作业，保证色彩的连续和一致，漆膜的厚度得到严格的控制；-无挂流、无针孔、无桔皮效应等不良现象，产品质量稳定；防火性能：由于铝单板是纯金属，所以它是非燃烧体。避雷性能：铝板能否避雷？这是一个在幕墙行业内颇有争论且时间已经很久的一个问题。德国ＡLUSUISSESINGENGMBH公司在德国慕尼黑一个军事实验室里做了抗雷击实验。结果表明，在雷击瞬间冲击时，以目前采用的幕墙连接方式，无论是铝塑板还是铝单板，都可以完全防雷击；在雷击电流持续作用时，在金属板或者金属面层的雷击处容易发生溶化。而铝塑复合板由于中间聚乙烯芯层的良好绝缘性，雷击的损害只限于表皮，所以从这个方面来说，铝塑复合板比铝单板具有更好的抗雷击性能。以下各种铝板的避雷性能就不再做介绍了。施工：铝单板和龙骨连接主要有两种形式：角铝连接和副框连接（铝塑板连接方式也一样）。角铝连接是指将角铝直接和铝板的折边用铆钉固定后将角铝固定在龙骨上(图2)；副框连接是指将副框和铝板连接后再将副框和龙骨连接（图1、），铝塑板连接也可以采用图1、图2的方法。铝单板由于其本身特有的性质决定了它只能在工厂的车间进行加工，工地现场如果发现有个别加工有偏差的铝板，在不影响美观和安全的前提下，可以自行对其进行调整，达到所需的要求。但是一旦发现批量性的错板，唯一能进行调整的方法就是将其重新送回车间加工，有可能造成工地工期拖延、工人窝工的情况。铝板加强：由于有些业主或设计师想要在工程完工后，得到一些特别的立面效果，导致分格尺寸较大，在通过计算，发现纯粹的靠铝板不能满足各方面的性能要求，所以就需要对铝板加加强肋。加强肋的种类有三种：钢制“U”形槽、“U”形槽铝、铝制“U”形槽。由于各种铝板之间不同的成分导致了加强肋和不同的铝板有不同的连接方式：和铝单板连接时可以用焊接的方式将两者连接（图3）；和铝塑板就不能，只能用结构胶或结构胶、双面胶条配合的方式连接（图4）；和蜂窝板连接可有两种方法：铆钉铆接和粘结（图4、图5）。残值：所谓残值就是加工时产生的边角料。以上列举的三种铝板在其生产过程中必然的会产生或多或少的废料，由于铝单板和蜂窝板昂贵的原材料价格，所以造成的生产成本比起铝塑板来说是要大的多，从而成品的价格就比铝塑板高的多。二、铝塑板：常用规格：铝塑板一般厚度为3-4mm，幕墙上常用的为4mm厚。正、背面板厚一般为纯铝板（厚度有50丝、45丝、40丝、30丝21丝）。标准宽×长=1220*2440（mm），其它宽度有1000mm、1500mm，长度最长可达到8000mm（ALUCOBOND），厚度可达6mm。特性：加工方式简单、耐候性、耐腐蚀性、耐污染、材质轻、有较好的施工优越性、隔音效果也较好（25分贝以上）、平整性好、易清洗（使用清水或中性温和的清洁剂就可）。外观质量、物理性能及价格：1.外观质量：平整性高，可加工形状受限，局部损坏不可以修补，眼观质量好，色差和膜厚偏差，。2.物理性能：抗拉强度：38-61牛/平方毫米；拉伸长度能达到：12%-17%；折弯强度34牛/平方毫米；弹性模量26-49牛/平方毫米；3.价格：（1mm=100丝=1000um（微米））厚度铝皮涂层单位价格规格4mm50丝氟碳155元/平方米1220*24404mm45丝氟碳148元/平方米1220*24404mm40丝氟碳135元/平方米1220*24404mm30丝氟碳108元/平方米1220*24404mm21丝氟碳86元/平方米1220*2440加工过程：铝塑板的加工方式基本和铝单板类似，较单板多出来的几个步骤就是增加了一层面板和中间的夹层，中间夹层和两层面板之间采用高分子粘和物记性粘贴。铝板加工——铝板内侧上胶——添置PE夹层热压处理（提供墙板平整度及面板与夹心粘合力）防火性：铝塑板一般可分为防火型和一般型。防火型铝塑复合板中间夹层为FR(防火塑胶)，由于幕墙上使用的都是一般型的，中间夹层为PE(聚乙稀)或PVC(聚氯乙烯)，厚度为3-5mm，所以就谈不上防火，表面遇到高温时铝板会鼓泡。0．5mm铝板如遇到火灾，很容易熔化，中间夹层会燃烧释放出有害的气体（氯气），能够严重威胁到人的生命。早期的铝塑板是不能够防火的但随着铝塑板技术的向前发展，现在生产的防火铝塑复合板由于在夹层中加入无毒阻燃材料，防火性能大大提高，已经完全可以满足工程消防的需要。施工：铝塑板可以在任何场地利用比较简单的工具（镂机、大力钳、切割工具以及工地随手可拾的辅助材料）就可对其进行加工，从而获得所需的规格和形状，十分便捷。并且由于工程的施工现状，工地现场存在大量脚手架，铝塑板可在工地上的加工场地进行镂槽后拿到脚手架上安装连接时所需要的角码（只需携带铆钉和铆钉枪），产生碰撞的几率较小。如果铝塑板幕墙的板材规格较大,需要加加强肋来保证幕墙的各种参数,那就需要在工厂车间加工了。就国内幕墙行业的种种景况来看，各种恶意竞争十分常见，由此就导致了工期缩短、利润空间减少，基于这种情况铝塑板大批量生产、价格相对低廉的优点就更加体现出来了。三、蜂窝铝板常用规格：厚度范围6mm、10mm、15mm、20mm、25mm（可订制），幕墙上一般采用厚度为10mm，若需要特殊厚度的板材，可订制。如上海大剧院、上海东方艺术中心等。标准的宽度×长=1250×5000最宽能达到1500mm最长可达到9000mm特性：板面平整、耐腐蚀性、粘结强度高、抗弯强度高、耐污染、材质轻、阻燃、易清洗、减震、隔音（21-25分贝）。外观质量、物理性能及价格：板面非常平整。窝芯材不但起支撑作用，亦可消除墙板内外表面的温度差，从而完全避免多数大型外墙板容易出现的弯曲变形。涂漆表面均匀，牢固耐久，色彩丰富，特殊颜色可定制。铝蜂窝板还有质轻、强度高、刚度大等优点，具有相同刚度的蜂窝夹层板重量仅为铝板的1/5，钢板的1/10。总厚度为15mm，面板为1.0mm，底板为0.8mm的铝蜂窝板，重量只有6公斤/平方米。相互连接的蜂窝芯就如无数个工字钢，芯层分布固定在整个板面内，不易产生剪切，使板块更加稳定，更抗弯挠和抗压，其抗风压大大超越于铝塑板和铝单板，并且有不易变形，平直度好的特点，即使蜂窝板尺寸很大，也能达到极高的平直度。由于蜂窝复合板内的蜂窝芯分隔成众多个封闭小室，阻止了空气流动，使热量和声波受到极大阻碍，因此，起到隔热、保温、隔音的效果。15mm厚的蜂窝铝板价格一般为750元/平方左右（ALUCOBOND）。性能数据密度(kg/m2）3.6～5.3平整度＜0.2mm板体热阻值0.026m2.k/w当量导热系数0.88w/m.k隔声量29dB弹性模量4×104MN/m2弯曲抗拉强度≥83MN/m2抗剪强度2MN/m2刚度（kN.m2）1.0～23.0防火等级B1级（GIN）加工过程：加工顺序如下：蜂窝拉伸——蜂窝表面上粘结剂（上下同时上）——铝板覆盖（正反面同时覆盖）——压实（双面输送带起挤压和输送作用）——贴保护膜（双面同时贴）——切割，流水线作业、一次成型加工。铝合金蜂窝芯材有极强的抗压能力，铝板则有较好的抗拉性能。当两层铝板与蜂窝状芯材组合在一起时，则可形成抗压、抗弯、抗剪性能具佳的高强度组合，让各种材料的力学性能得到充分发挥，材料的自重也控制到最低。还可对蜂窝板进行：开槽折边、做装饰性造型切割、钻孔、表面粘贴膜、绘制照片、书写文字、表面喷绘等。防火性：由于建筑幕墙所使用的蜂窝铝板的面材和芯材基本都为铝制品，所以它是不燃的。施工：由于蜂窝铝板本身的特殊加工性，决定了它只能在工厂车间进行加工，无法和铝塑板一样在工地现场就能进行加工。应用领域：蜂窝铝板除了能应用在幕墙上，在建筑行业中还可以用在：室内装潢、建筑屋面等地方；在别的行业中，还可以用在：船舶、车辆内饰，墙板、地板、吊顶板、隔断、门、风道、、赛艇，列车等地方，用途十分广泛。备注：AA1100表示的是纯铝板（就是杂铝，低档材质）；AA3003表示的是铝、锰合金（中档产品）；AA5005，五系列的就表示的是铝镁合金（高档产品）硅酸铝板生产工艺：1、普通型干法板：以硅酸铝胶毡为原料，经加工、固化室固化、切割等工艺制成。密度：80-200kg/m3