一种铝合金幕墙板的制备方法与流程

本发明属于建筑材料的制备领域，具体涉及一种铝合金幕墙板的制作方法。

背景技术：

随着城市的迅速扩张，高楼大厦鳞次栉比，高层建筑的外墙清洁，始终困扰着各物业管理公司：使用玻璃外墙，容易污染；晶莹剔透的大理石大幅增加建筑负荷；传统铝塑复合板存在着火隐患。故此市场上逐渐开始使用防腐蚀、耐用、耐脏、质量轻、且环保美观的阳极氧化幕墙。

在现有的铝合金幕墙板制造方法中，如专利cn105177328a公开了一种幕墙用铝合金板材制作工艺，其使用压铸工艺制得阳极后获得耐久性好的幕墙用铝合金板材，但片材生产效率低，同时由于其使用压铸工艺生产，低温阳极下容易出现色差，故表面细腻度不佳；另一方面，片材阳极还将可能出现因批次间阳极参数或槽液浓度变化，引起色差差异，严重影响外观的色差一致性。专利cn105040064a公开了一种新型铝合金的制备方法，其通过阳极前化学抛光处理获得预期的低表面粗糙度，从而保证阳极氧化膜的成膜均匀性，为了提高其阳极氧化膜的高光泽度，铝材经阳极氧化后增加了电泳处理工艺，但该工艺化学抛光和电泳处理时间长，粗糙度不稳定，延长生产时间影响效率，同时化抛液和电泳槽液的排放，均是不利地球环保的因素。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种相对传统阳极氧化铝幕墙板生产效率高、阳极氧化过程更加绿色环保的幕墙用铝合金板带材的生产制作方法，能够低成本、快速、环保地生产出阳极外观质量稳定的幕墙产品。

为实现上述目的，本发明下的技术方案是：

一种铝合金幕墙板的制作方法，具体步骤为：

1）经半连续铸造后，获得的满足幕墙使用的大板锭，铸锭成分根据最终使用的强度和外观效果配置；

2）随后经必要的锯切、铣面、均匀化、热轧、冷轧、热处理及冷轧后，获得表面粗糙度ra0.3~0.5μm以内，rz1.4~2.4μm、同卷上任意位置的粗糙度ra差值≤0.1μm，rz差值≤0.6μm，表面微观晶粒的长宽比≤2的，宽度900~2300mm的铝合金卷材；

3）将上述卷材在连续卷材阳极氧化生产线上生产，铝材预先碱洗，然后在阳极槽液里作为电极的正极，与机列上连续设置的负极发生电化学反应，并最终形成致密的阳极氧化膜，随后经烘干后切板制得所需尺寸的幕墙板产品；

步骤3）中，为了去除表面脏污，碱洗时间为10~90s，优选20~50s，而为了快速形成足够厚度的阳极氧化膜层，阳极槽液温度需控制在3~10℃，保证低温下阳极氧化膜腐蚀消耗效率降低，优选5~8℃；而控制电流密度1~2.0a/dm²，目的在于提高阳极微孔的致密度，保证使用过程中阳极氧化膜的耐腐蚀性，优选1.2~1.3a/dm²，并配合10~50m/min的合理机列速度生产；

本发明的显著优点在于：

（1）本发明下的铝合金幕墙板制备方法与传统幕墙板制备方法相比，由于表面粗糙度ra值控制适中，基材制作过程和阳极氧化后产品的表面层间错动引起的挫伤极少，提升了表面质量的稳定性和最终合格率；而通过连续阳极氧化生产后直接切板获得最终产品的生产方式，大幅缩短了生产工序，进一步提升了整体合格率，有利于继续降低生产成本。

（2）通过控制rz值和铝基体内部晶粒的长宽比，提升产品阳极后的氧化膜的光泽度和均匀性，使本发明下的产品在无需化学抛光的条件下，获得与低表面粗糙度铝材经短时化学抛光后阳极氧化、或一般粗糙度铝材经长时间化学抛光后再阳极氧化后的阳极外观效果相当，更加环保高效；

（3）本发明由于使用卷材连续阳极氧化后直接切板获得成品，相对板片阳极生产效率获得极大提升，本发明节能、环保、外观质量优，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1本发明下产品的阳极外观效果；

图2对比例下产品的阳极外观效果。

具体实施方式

为进一步公开而不限制本发明，以下结合实例对本文发明做进一步的详细说明。

实施例1

一种铝合金幕墙板的制作方法，采用低液位铸造技术制得规格为650×1350×8000mm的大板锭，合金成分为：按质量分数计，si0.12%，fe0.35%，cu0.1%，mn0.05%，mg0.5%，cr0.1，zn0.2%，其余为不可避免的轧制和al。铸锭经头尾锯切400mm及上下表面铣面20mm后，置于加热炉中均匀化退火，退火制度为500℃保温10h，随后经热轧后制得5.0mm的热轧坯料，坯料中凸度0.5%。

冷轧段的工艺路线如下：5.0-3.0-2.0-热处理-1.5。

成品冷轧道次的轧制变形量为25%，热处理制度为340℃/2h，冷轧成品的产品表面粗糙度ra0.35μm，rz1.8μm，任意位置的ra差值为0.1μm，rz差值为0.6μm，表面微观晶粒长宽比为2。

将上述卷材在阳极氧化生产线上生产，生产速度30m/min下，碱洗时间20s，槽液温度10℃，电流密度1.5a/dm²，产品经阳极后氧化膜膜厚20μm，经封孔和烘干后，切成2440mm长度的板材，表面光泽度156gu，头尾不良损失长度120m，可满足高层建筑的实际使用需求。

实施例2

一种铝合金幕墙板的制作方法，采用低液位铸造技术制得规格为520×1700×6000mm的大板锭，合金成分为：按质量分数计，si0.3%，fe0.7%，cu0.05%，mn0.2%，mg1.1%，cr0.02，zn0.11%，其余为不可避免的轧制和al。铸锭经头尾锯切300mm及上下表面铣面15mm后，置于加热炉中均匀化退火，退火制度为450℃保温20h，随后经热轧后制得10.0mm的热轧坯料，热轧坯料中凸度0.2%。

冷轧段的工艺路线如下：10.0-7.0-热处理-6.0。

成品冷轧道次的轧制变形量为14%，热处理制度为340℃/2h，冷轧成品的产品表面粗糙度ra0.5μm，rz2.4μm，任意位置的ra差值为0.05μm，rz差值为0.4μm，表面微观晶粒长宽比为1.5。

将上述卷材在阳极氧化生产线上生产，生产速度10m/min下，碱洗时间80s，槽液温度5℃，电流密度1.0a/dm²，产品经阳极后氧化膜膜厚50μm，经封孔和烘干后，切成长度为1200mm长的板材，表面光泽度180gu，头尾不良损失长度150m可满足高层建筑的实际使用需求。

实施例3

一种铝合金幕墙板的制作方法，采用低液位铸造技术制得规格为560×1400×3600mm的大板锭，合金成分为：按质量分数计，si0.05%，fe0.08%，cu0.02%，mn0.08%，mg0.9%，cr0.03，zn0.05%，其余为不可避免的轧制和al。铸锭经头尾锯切200mm及上下表面铣面10mm后，置于加热炉中均匀化退火，退火制度为530℃保温4h，随后经热轧后制得8.0mm的热轧坯料，热轧坯料中凸度1.0%。

冷轧段的工艺路线如下：8.0-5.0-2.8-热处理-2.0。

成品冷轧道次的轧制变形量为29%，热处理制度为340℃/2h，冷轧成品的产品表面粗糙度ra0.30μm，rz1.4μm，任意位置的ra差值为0.06μm，rz差值为0.2μm，表面微观晶粒长宽比为1.3。

将上述卷材在阳极氧化生产线上生产，生产速度50m/min下，碱洗时间30s，槽液温度8℃，电流密度1.2a/dm²，产品经阳极后氧化膜膜厚45μm，经封孔和烘干后，切成3600mm长的材，表面光泽度182gu，头尾不良损失长度128m可满足高层建筑的实际使用需求，阳极效果如图1所示。

对比例1

国内某铝厂生产的铝合金幕墙板，其采用低液位铸造技术制得大板锭，合金成分符合gb3190中5005合金之规定，铸锭经铣面、加热和热轧后，获得坯料厚度5.0mm的热轧坯料，其冷轧段的工艺路线如下：

5.0-3.0-2.0-成品退火

冷轧成品的产品表面粗糙度不做控制和要求，表面微观晶粒长条丝状。其切板后进行60s化学抛光（污染环境且伤害操作人员身体），随后再阳极氧化，制得阳极氧化膜膜厚25μm、表面光泽度140gu的幕墙板材，头尾及过程挫伤不良损失长度180m以上，只能用作一般幕墙外板使用。

对比例2

国内某铝厂生产的铝合金幕墙板，其采用低液位铸造技术制得大板锭，合金成分符合gb3190中5005合金之规定，铸锭经铣面、加热和热轧后，获得坯料厚度8.0mm的热轧坯料，其冷轧段的工艺路线如下：

8.0-5.0-热处理-3.0

冷轧成品的产品表面粗糙度不做控制和要求，表面微观晶粒长宽比4.0。其切板后经酸碱洗，随后再阳极氧化，制得阳极氧化膜膜厚25μm、表面光泽度110gu的幕墙板材，头尾及过程挫伤不良损失长度180m以上，只能用作一般幕墙外板使用，阳极效果如图2所示。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。