一、前言
建筑鋁材:包括了建筑用板材及建筑用型材(習(xí)稱建筑鋁型材)。
門窗:中國傳統(tǒng)的門窗是木門窗;19世紀(jì)初鋼窗傳入中國,1925年中國開始生產(chǎn)鋼窗;20世紀(jì)70年代鋁窗傳入中國,1980年中國開始生產(chǎn)鋁門窗用建筑鋁型材鋁門窗,70年代首先是外國駐華使(領(lǐng))館和少數(shù)涉外工程上使用,1978年上海玻璃機械廠曾是國內(nèi)最早開發(fā)制作鋁門窗而獲全國科技獎,隨后普及甚快。
幕墻:80年代,1983年北京長城飯店是中國較早建成的玻璃幕墻工程。
隔熱鋁窗:1984年隔熱鋁窗在中國首例使用,華北鋁業(yè)有限公司阿魯克(ALUK)合作完成中國最早應(yīng)用隔熱鋁窗的北京國際飯店以及天津濱海大廈工程。
鋁門窗及建筑幕墻迅速被中國建筑業(yè)接受和看好,大量采用,80年代中期開始到90年代中國進入鋁門窗幕墻應(yīng)用高潮建筑鋁材,門窗幕墻迅速應(yīng)用及發(fā)展大大地刺激了鋁材行業(yè)的發(fā)展、興旺和進步,特別是建筑用鋁型材。
二、鋁材
中國鋁材工業(yè)起步于50年代,1956年哈爾濱101廠(東北輕合金有限責(zé)任公司)建成投產(chǎn),其中包括壓延車間生產(chǎn)鋁板、鋁箔,擠壓車間生產(chǎn)擠壓材,鍛造車間生產(chǎn)鋁鍛件,供給航天航空等國防工業(yè)用,從此譜寫中國鋁加工業(yè)歷史。歷程了50年至今,中國已經(jīng)成為全球產(chǎn)鋁大國和鋁材消費大國。
世界前五名產(chǎn)鋁大國:
1993年排序---美國、俄羅斯、加拿大、澳大利亞、中國
2003年排序---中國、俄羅斯、加拿大、美國、澳大利亞
2001年起,中國電解鋁產(chǎn)量已經(jīng)居世界之首。2005年中國電解鋁產(chǎn)量780.60萬噸,與2004年相比增長17.02%。2005年中國電解鋁產(chǎn)量占世界電解鋁總產(chǎn)量3193萬噸的24.45%。
世界前五名鋁市場大國:
1993年排序---美國、日本、中國、德國、俄羅斯
2003年排序---美國、中國、日本、德國、韓國
2005年中國鋁消費總量710.5萬噸,占2005年世界鋁消費總量3187萬噸的22.29%。中國人均鋁消費量僅是4.2公斤/人,美、日的是30公斤/人。
2005年中國鋁材總產(chǎn)量583.7萬噸,比2004年增長32.76%,2005年鋁擠壓材產(chǎn)量350萬噸(包括建筑鋁型材),約占鋁材總產(chǎn)量60%,板材228萬噸。
鋁擠壓材包括,管材、棒材、型材,建筑用鋁擠壓材被習(xí)慣稱為“建筑鋁型材”,事實上建筑用鋁擠壓材中除了型材之外也還有管材和棒材,不過其中型材最多。鋁擠壓材在建筑業(yè)主要用途是制作門窗框材、幕墻結(jié)構(gòu)材以及天花龍骨與裝飾材;建筑用鋁材的另一部分是鋁板材,幕墻及裝飾用鋁板或鋁塑復(fù)合板,鋁板材是屬于鋁加工的壓延產(chǎn)品,鋁板幕墻也只是現(xiàn)代幕墻墻體的一種,還有玻璃幕墻、石材幕墻等等,不過幕墻的結(jié)構(gòu)材料還是鋁型材。
中國和平環(huán)境,經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展,建筑業(yè)大發(fā)展帶動了許多產(chǎn)業(yè)發(fā)展,鋁擠壓產(chǎn)業(yè)屬于其中之一。20世紀(jì)80~90年代民營鋁擠壓企業(yè)一再興建,21世紀(jì)不少發(fā)展成為規(guī)模大實力強的大企業(yè),產(chǎn)品品種規(guī)格緊隨開發(fā)或超前研發(fā)為建筑添彩增輝。
三、鋁材應(yīng)用
鋁的歷史不長,從1807年被發(fā)現(xiàn),鋁的產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今不過117年歷史。自20世紀(jì)40年代起,鋁的產(chǎn)量增長速度比銅、鉛、鋅、錫都快,在人類應(yīng)用的金屬材料中,鋁材次于鋼材,居第二位,鋁工業(yè)成為現(xiàn)代社會的重要支柱工業(yè)之一。也可以做折疊門,這個質(zhì)地比pvc折疊門要好的了!
19世紀(jì)末鋁開始產(chǎn)業(yè)化,第一次世界大戰(zhàn)(1914~1918)和第二次世界大戰(zhàn)期間(1939~1945),受軍事工業(yè)刺激,被大量用于飛機制造工業(yè)和其他軍火工業(yè),1943年世界鋁產(chǎn)量猛增到200萬噸,但在戰(zhàn)后又跌落到100萬噸,于是戰(zhàn)后各大鋁業(yè)公司都積極開發(fā)民品,鋁材的應(yīng)用逐漸被推廣到建筑、電子、電氣、電器、交通運輸、機械制造、日用五金、各類包裝等等的許多領(lǐng)域,至今鋁的應(yīng)用幾乎遍及各個工業(yè)領(lǐng)域,20世紀(jì)80年代初世界鋁產(chǎn)量超過1600萬噸,目前全球鋁消費量超過3000萬噸。二戰(zhàn)后,鋁材才開始拓展在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,鋁門窗出現(xiàn)在人們生活之中。系統(tǒng)的開發(fā)鋁門窗應(yīng)用于50年代。
中國鋁擠壓產(chǎn)業(yè)從開始為航天航空生產(chǎn)鋁材,50年代國家為了增強國防力量,建立自己的航空工業(yè),決定建設(shè)一個為飛機制造工業(yè)提供輕金屬材料的鋁、鎂合金材料加工廠。1952年中央審定批準(zhǔn),建設(shè)101廠(現(xiàn)名東北輕合金有限責(zé)任公司),1956年11月一期工程建成投產(chǎn),包括熔鑄、壓延、擠壓和配套輔助設(shè)施。中國鋁擠壓產(chǎn)業(yè)80年代受建筑業(yè)大發(fā)展拉動飛躍發(fā)展,建筑業(yè)對鋁擠壓業(yè)的拉動作用不僅僅在于其量的變化,而且由于軍工轉(zhuǎn)向民用,更加注重于材料表面、外觀及戶外性能要求。
中國為生產(chǎn)建筑鋁型材需求,引進各種表面處理生產(chǎn)線,1983年遼寧營口鋁材廠從日本引進中國第一條臥式陽極氧化著色生產(chǎn)線;1989年江蘇省常州華藝鋁型材廠引進美國諾信設(shè)備,是中國鋁型材粉末噴涂的第一家;1995年廣東亞洲最早引進美國立式氟碳噴涂線;1998年深圳西林最早從意大利引進轉(zhuǎn)印式木紋表面處理;1984年就有華北鋁與阿魯克合作完成中國最早應(yīng)用隔熱鋁窗的北京國際飯店以及天津濱海大廈工程,隔熱鋁窗在中國自有首例使用,1997年西林鋁型材廠引進穿條式隔熱鋁型材設(shè)備,1998年亞洲鋁廠引進注膠式隔熱鋁型材設(shè)備。2000年浙江棟梁從意大利引進多彩鋁氧化著色新技術(shù)。建筑鋁型材表面處理技術(shù),外國所有,中國皆有。目前中國建筑市場對鋁型材的需求已經(jīng)從普通的陽極氧化著色材,轉(zhuǎn)向色彩更多、性能更佳的電泳材和噴涂材。
四、建筑鋁型材工藝技術(shù)(工藝比較復(fù)雜不同pvc折疊門)
建筑鋁型材生產(chǎn)常規(guī)流程:
熔鑄(原始質(zhì)量)
---配制合金、熔體處理(熔體凈化:除氣、除渣、除堿金屬)、鑄造不同直徑擠壓用坯錠(組織細化)、均勻化熱處理;
擠壓(定型質(zhì)量)
---坯錠清潔表面及加熱、擠壓成型、在線冷卻、拉伸矯直、定尺鋸切、時效熱處理(熱處理強化);
表面處理(外觀質(zhì)量及附加質(zhì)量)
---氧化著色:預(yù)處理(潔凈表面)、陽極氧化、電解著色、封孔或電泳處理
---噴涂:預(yù)處理(潔凈表面)、轉(zhuǎn)化膜(過渡膜)處理、粉末噴涂或丙烯酸噴涂或氟碳漆噴涂
由于民用材的裝飾性、戶外耐候性以及建筑需求,近代鋁材表面處理技術(shù)發(fā)展極其迅速,從開始的陽極氧化(銀白色)及著色(從深色之淺色的古銅色系列),發(fā)展到香檳色、鈦金色;從普通的陽極氧化著色發(fā)展到電泳,甚至彩色電泳;從普通陽極氧化發(fā)展到彩色噴涂;再新的木紋表面,隔熱鋁型材等等。
以上建筑鋁型材表面處理為兩大類:
陽極氧化著色加封孔或電泳,鋁本色或是著色,材質(zhì)外觀上有金屬質(zhì)感,色系變換有限,近年發(fā)明了多彩鋁等新工藝,不過應(yīng)用尚不能普及。
噴涂著色,粉末噴涂及氟碳漆噴涂,材質(zhì)外觀受涂料覆蓋,不顯金屬質(zhì)感,是涂料質(zhì)感,可有任意色系。
除上之外,還有砂面、拉紋、鏡面、啞光等諸多表面形式。
中國現(xiàn)在鋁型材表面處理技術(shù)上,外國所有,中國都有,各類表面的建筑鋁型材都可以按市場要求生產(chǎn)。
中國的建筑鋁型材生產(chǎn)工藝技術(shù)及裝備,包括熔鑄、擠壓機、擠壓模具、表面處理等研發(fā)進步很快,如今鋁擠壓材,鋁擠壓裝備及技術(shù)都在出口。