一种铝合金幕墙板的制备方法与流程

1.本发明属于铝合金幕墙板技术领域，尤其是一种铝合金幕墙板的制备方法。


背景技术：

2.玻璃幕墙曾为建筑业的一种时尚，但由于它的易碎、自绽裂及能够造成光污染的缺点，使得大面积应用受到了阻碍，而铝板幕墙却以极强的冲击力演绎着“现代中华”的建筑脸谱。铝板幕墙拓宽了建筑师的设计空间，不仅质感独特，色泽丰富、持久，而且外观形状可以多样化，并能与玻璃幕墙材料、石材幕墙材料完美地结合。铝板幕墙的完美外观，优良品质，使其倍受业主青睐，其自重轻，仅为大理石的五分之一，是玻璃幕墙的三分之一，大幅度减少了建筑结构和基础的负荷，而且维护成本低，性能的价格比高。就目前国内使用的铝板幕墙而言，绝大部分是复合铝板和铝合金单板。铝合金单板一般是2～4mm的铝合金板，在制作成墙板时，先按二次设计的要求进行反金加工，直接折边，四角经高压焊接成密合的槽状，墙板背面用电焊植钉的方式预留加强筋的固定螺栓。铝合金单板容易加工成弧形及多折边或锐角，能够适应如今变化无穷的外墙装饰的需要，而且色彩丰富，可以按设计及业主的要求任意选色，真正意义上拓宽了建筑师们的设计空间。因此，本领域技术人员亟待开发出一种铝合金幕墙板的制备方法。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明旨在提供一种铝合金幕墙板的制备方法。
4.本发明通过以下技术方案实现：一种铝合金幕墙的制备方法，包括以下步骤：（1）下料：将铝板用液压机和数控冲床等进行切割下料，使其表面尺寸满足产品设计要求；（2）机加工：对铝板四角进行开角、冲孔、卷圆、开槽，并确保边缘、孔平整，无毛刺、无错位；（3）折弯：根据图纸技术要求，将切角后的铝板用折弯机进行折弯，使其满足产品尺寸、角度的要求；（4）焊接：折弯后的铝板若边角有缝隙，则需要对缝隙进行焊接，焊接使用焊材，使焊缝熔接良好；（5）装配：按照图纸要求在铝板表面上安装钟钉、螺丝和角码等；（6）打磨：使用手柄式砂轮机对焊接产生的焊疤和铝板表面进行打磨，以保证工件的表面光洁度；（7）脱脂：工件进行浸渍式脱脂游离碱：25-35pt、ph：11-13，常温下处理10-15min；在脱脂过程中，应定期检测总碱度，随着处理工件数量的不断增加，槽液的有效成分会逐渐下降，应适当补加脱脂剂。在处理过程中，需经常打捞液面油污；（8）清洗：完成脱脂去污的工件，进行二级逆流水洗，清洗槽溢流出水通过排水管道进入污水处理设施处理；（9）硅烷化：经脱脂、水洗处理后，工件进行硅烷化处理，硅烷化产品和磷化相比，不含锌、镍、锰等重金属，显著减少废水处理量，且复合硅烷化处理不存在槽内除渣等问题，硅烷化处理剂主要成分为氟化锆和有机硅烷，硅烷为纯有机物只含有硅、碳、氧、氢、氮五种元素，加入硅烷成膜剂后能在表面进行化学处理，生成一种杂合难溶纳米级陶瓷转化膜。陶瓷转化膜具有优良的耐腐蚀性，抗冲击力，能提高涂料的附着力；（10）清洗：硅烷化处理后工件，需进行二级逆
流水洗，清洗槽溢流排入到厂区的污水处理设施处理；（11）喷粉：采用静电喷涂的方式进行表面喷粉处理，即供粉系统把压缩空气与粉筒内的粉末充分混合后成为流体状并通过粉泵输送到喷枪中；喷枪的枪体内带有高压发生器，将枪尖附近区域的空气电离，从喷枪中喷出的粉体通过该电离区域时带上负电荷，通过电场力的作用粉末被吸附到工件表面，在相对密闭的喷粉室内，通过风机产生负压及排风后底部布袋除尘器除尘，将喷粉室内未吸附在工件表面的粉体吸入自动回收系统将粉末收集后送回供粉系统循环使用；进一步的，所述硅烷化处理工序为硝酸锆、过硫酸盐、有机硅烷的复合处理液处理10~15min，槽液ph值3.8~4.8、处理时间30~80s、处理温度10~50℃。
5.称取质量比1∶1的n-正丁基-氮杂-2，2-二甲氧基硅基环戊烷和2，2-二甲氧基-1，6-二氮杂-2-硅环辛烷，同质量分数95%的无水乙醇溶液混合配制1~1.5%的硅烷溶液，用乙酸调节溶液的ph值为4~5，搅拌水解4h后，即得硅烷水解反应的处理液，向该处理液中加入0.5~1%质量分数的硝酸锆、质量分数0.2~0.3%的过硫酸钾或过硫酸铵，同样调节ph，即得硝酸锆、过硫酸钾或过硫酸铵、有机硅烷的复合处理液。进一步的，所述浸渍式脱脂其中游离碱：25~35pt、ph11~13，25~30℃，定期检测总碱度，随着处理工件数量的不断增加，槽液的有效成分会逐渐下降，应适当补加脱脂剂。
6.进一步的，所述喷粉静电喷涂工艺为用量为700~750g/m2，喷涂电压60~90kv、喷涂距离150~200mm、供粉气压0.15~0.2mpa、涂层厚度90~95μm、相对湿度65~70%、温度25~30℃，固化温度160~250℃、固化时间5~25min。喷涂距离主要影响涂层厚度和粉末沉积效率。当喷涂距离太近时，可能产生火花放电，影响涂层质量；当喷涂距离太远时，粉末沉积效率太低。通常随着喷涂电压的增大，粉末带电量增加，其附着于型材上的粉量也增加，但当电压升高到一定数值后，喷涂效率的增加趋缓。
7.进一步的，所述喷粉末涂料为环氧树脂粉末涂料、pvdf氟树脂粉末涂料中的其中一种。
8.进一步的，所述脱脂剂含木质素磺酸钠1.5~2g/l、碳酸钠4~6g/l、硅酸钠8~10g/l、柠檬酸钠0.5~1g/l。
9.本发明的有益效果：本发明先将纯的两种硅烷复合，再水解，能够提高转化膜的耐蚀性能，耐蚀性能提
高是由于两种硅烷交联反应更完全，形成的转化膜更致密，与铝基板结合更牢固。经复合硅烷化处理后，耐腐蚀性能大大提高，硝酸锆能很好地起到缓蚀作用。硝酸锆为阳极型缓蚀剂，具有阴极去极化作用，在阴极被还原，加大了阴极电流，使体系的氧化还原电位正向移动，超过钝化电位后，腐蚀电流达到很低的值，即阳极电流密度大大减小，抑制了“自催化效应”的产生；另外，硝酸锆作为无机盐加入到硅烷钝化液中，会填充在硅烷膜层的空隙中，增加转化膜的致密性，使腐蚀介质难以到达铝金属表面，从而提高膜层的耐蚀性。
10.相比现有技术本发明具有如下优点：本发明公开的制备方法能彻底不用p，mn、ni等有害物质，纳米级陶瓷化薄膜，无渣，资源利用率高，可在室温下处理，且处理快速，工艺简化（不需表调和钝化），适应铝板处理，无需加热，节省能源，反应时间短，省去表面调整步骤，节省成本，处理时无沉渣，省去除渣步骤，不含磷和重金属元素，符合环保要求，日常管理方便，易于操作。铝合金单板四角焊接密合，抗风压变形性好易加工成异形板，折弯角度范围大。
附图说明
11.下面结合附图1对本发明中的铝合金幕墙板工艺流程进行详细说明，附图1为铝合金幕墙板工艺流程图。
具体实施方式
12.下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
13.实施例1（1）下料：将用3003合金制造的h24状态、厚度为2.0mm、宽度为1500mm、长度为4000mm的铝板，铝板用数控剪板机qc12y进行切割下料，使其表面尺寸满足产品设计要求；（2）机加工：开式可倾压力机jb23-25对铝板四角进行开角、江苏亚威机床数控伺服转塔冲床hpe-3058冲孔、卷圆、佛山金工铝门窗机械实业有限公司复合铝板开槽切断机kt-971开槽，并确保边缘、孔平整，无毛刺、无错位；（3）折弯：根据图纸技术要求，将切角后的铝板用江苏亚威机床股份有限公司的数控板料折弯机pba-110/4100进行折弯，使其满足产品尺寸、角度的要求；（4）焊接：折弯后的铝板若边角有缝隙，wsme-315b逆变交直流方波脉冲氩弧焊机对缝隙进行焊接，焊接使用焊丝hs311，使焊缝熔接良好；（5）装配：按照图纸要求在铝板表面上rsr-2500螺柱焊机种钉机安装钟钉、螺丝和角码等；（6）打磨：使用手柄式砂轮机对焊接产生的焊疤和铝板表面进行打磨，以保证工件的表面光洁；（7）脱脂：脱脂剂含木质素磺酸钠2g/l、碳酸钠6g/l、硅酸钠10g/l、柠檬酸钠1g/l，工件进行浸渍式脱脂游离碱：35pt、ph：13，常温下处理15min；在脱脂过程中，应定期检测总碱度，随着处理工件数量的不断增加，槽液的有效成分会逐渐下降，应适当补加脱脂剂。在处理过程中，打捞液面油污；（8）清洗：完成脱脂去污的工件，进行二级逆流水洗，清洗槽溢流出水通过排水管道进入污水处理设施处理；（9）硅烷化：经脱脂、水洗处理后，工件进行硅烷化处理，称取质量比1∶1的n-正丁基-氮杂-2，2-二甲氧基硅基环戊烷和2，2-二甲氧基-1，6-二氮杂-2-硅环辛烷，同质量分数95%的无水乙醇溶液混合配制1.5%的硅烷溶液，用乙酸调节溶液的ph值为5，搅拌水解4h后，即得硅烷水解反应的处理液，向该处理液中加入1%质量分数的硝酸锆、质量分数0.3%的过硫酸钾，同样调节ph，即得硝酸锆、过硫酸盐、有机硅烷的复合处理液，硅烷化处理
工序为硝酸锆、过硫酸盐、有机硅烷的复合处理液处理15min，槽液ph值4.8、处理时间80s、处理温度50℃，能在表面进行化学处理，生成一种杂合难溶纳米转化膜；（10）清洗：硅烷化处理后工件，需进行二级逆流水洗，清洗槽溢流排入到厂区的污水处理设施处理；（11）喷粉：采用静电喷涂的方式进行表面喷粉处理，喷粉末涂料为含质量分数18%amanda979a固化剂、质量分数1%流平剂troy tc486的npes-904h环氧树脂粉末涂料，喷粉静电喷涂工艺为用量为750g/m2，喷涂电压90kv、喷涂距离200mm、供粉气压0.2mpa、涂层厚度95μm、相对湿度70%、温度30℃，固化温度160℃、固化时间5min，即供粉系统把压缩空气与粉筒内的粉末充分混合后成为流体状并通过粉泵输送到喷枪中；喷枪的枪体内带有高压发生器，将枪尖附近区域的空气电离，从喷枪中喷出的粉体通过该电离区域时带上负电荷，通过电场力的作用粉末被吸附到工件表面，在相对密闭的喷粉室内，通过风机产生负压及排风后底部布袋除尘器除尘，将喷粉室内未吸附在工件表面的粉体吸入自动回收系统将粉末收集后送回供粉系统循环使用，即得。
14.产品：粉末玻璃化转温度53℃、光泽（60
°
）70、附着力（干/湿）0/0级、耐冲击性正冲50cm/反冲25cm、弯曲试验（3mm）通过、乙酸盐雾试验（2 000 h）2mm、氙灯人工加速老化试验（保光率90%）4500h，耐沸水性0级、耐盐酸性无气泡、耐硝酸性、耐砂浆性无脱落、耐溶剂性无起泡脱落、耐洗涤剂性3级、耐盐雾腐蚀性：无起泡脱落、耐湿热性综合破坏等级达到1级、硬度85、抗杯突性无粘落、耐磨性0.9l/μm。
15.实施例2（1）下料：将铝板用数控剪板机qc12y进行切割下料，使其表面尺寸满足产品设计要求；（2）机加工：开式可倾压力机jb23-25对铝板四角进行开角、江苏亚威机床数控伺服转塔冲床hpe-3058冲孔、卷圆、佛山金工铝门窗机械实业有限公司复合铝板开槽切断机kt-971开槽，并确保边缘、孔平整，无毛刺、无错位；（3）折弯：根据图纸技术要求，将切角后的铝板用爱克数控折弯机prestige510040进行折弯，使其满足产品尺寸、角度的要求；（4）焊接：折弯后的铝板若边角有缝隙，wsme-315b逆变交直流方波脉冲氩弧焊机对缝隙进行焊接，焊接使用er4043焊丝，使焊缝熔接良好；（5）装配：按照图纸要求在铝板表面上rsr-2500螺柱焊机种钉机安装钟钉、螺丝和角码等；（6）打磨：使用手柄式砂轮机对焊接产生的焊疤和铝板表面进行打磨，以保证工件的表面光洁度；（7）脱脂：脱脂剂含木质素磺酸钠1.5g/l、碳酸钠4g/l、硅酸钠8g/l、柠檬酸钠0.5g/l，工件进行浸渍式脱脂游离碱：25pt、ph：11，常温下处理10min；在脱脂过程中，应定期检测总碱度，随着处理工件数量的不断增加，槽液的有效成分会逐渐下降，应适当补加脱脂剂，在处理过程中，打捞液面油污；（8）清洗：完成脱脂去污的工件，进行二级逆流水洗，清洗槽溢流出水通过排水管道进入污水处理设施处理；（9）硅烷化：经脱脂、水洗处理后，称取质量比1∶1的n-正丁基-氮杂-2，2-二甲氧基硅基环戊烷和2，2-二甲氧基-1，6-二氮杂-2-硅环辛烷，同质量分数95%的无水乙醇溶液混合配制1%的硅烷溶液，用乙酸调节溶液的ph值为4，搅拌水解4h后，即得硅烷水解反应的处理液，向该处理液中加入0.5%质量分数的硝酸锆、质量分数0.2%的过硫酸铵，同样调节ph，即得硝酸锆、过硫酸盐、有机硅烷的复合处理液。硅烷化处理工序为硝酸锆、过硫酸铵、有机硅烷的复合处理液处理10min，槽液ph值3.8、处理时间30s、处理温度10℃，加入硅烷成膜剂后能在表面进行化学处理，生成一种杂合难溶纳米级陶瓷转化膜；（10）清洗：硅烷化处理后工件，需进行二级逆流水洗，清洗槽溢流排入到厂区的污水处理设施处理；（11）喷粉：采用静电喷涂的方
式进行表面喷粉处理，喷粉末涂料为含质量1%南海glp588流平剂和10%固化剂mt239的kynarflex 2850pc pvdf氟树脂粉末涂料，喷粉静电喷涂工艺为用量为700g/m2，喷涂电压60kv、喷涂距离150mm、供粉气压0.15mpa、涂层厚度90μm、相对湿度65%、温度25℃，固化250℃10min、230℃15min，即供区域的空气电离，从喷枪中喷出的粉体通过该电离区域时带上负电荷，通过电场力的作用粉末被吸附到工件表面，在相对密闭的喷粉室内，通过风机产生负压及排风后底部布袋除尘器除尘，将喷粉室内未吸附在工件表面的粉体吸入自动回收系统将粉末收集后送回供粉系统循环使用，得用3003合金制造，供应状态为h44，板基厚度3.00 mm.铝板代号为1234，宽度为1500mm、长度为4000mm，表面颜色为灰色（代母7037）的三涂氟碳漆铝幕墙板。
16.产品：粉末玻璃化转温度48℃、光泽（60
°
）75、附着力（干/湿）0/0级、耐冲击性正冲50cm/反冲25cm、弯曲试验（3mm）通过、乙酸盐雾试验（2 000 h）2mm、氙灯人工加速老化试验（保光率90%）5500h，耐沸水性0级、耐盐酸性无气泡、耐硝酸性、耐砂浆性无脱落、耐溶剂性3级、耐洗涤剂性无起泡脱落、耐盐雾腐蚀性：无起泡脱落、耐湿热性综合破坏等级达到1级、硬度85、抗杯突性无粘落、耐磨性0.8l/μm。
17.注：tcecs10041-2019 绿色建材评价 门窗幕墙用型材；ys/t 429.2-2012铝幕墙板.第2部分：有机聚合物喷涂铝板；ys/t 429.1-2014铝幕墙板 第1部分:板基；gb/t 5237.4-2017铝合金建筑型材 第4部分：喷粉型。