陽極氧化鋁板幕墻施工關鍵技術分析

李寶勇

隨著建筑行業的快速發展和技術的不斷創新，外墻裝飾材料也在不斷演變和改進。陽極氧化鋁板幕墻作為一種具有輕質、耐候、耐腐蝕等優點的建筑外墻裝飾材料，正逐漸受到廣泛的關注和應用[1]。其不僅可以呈現美觀的外觀效果，還能有效保護建筑物免受外部環境侵害。正確的施工方法和技術是確保幕墻安全性和質量的關鍵。因此，需要對陽極氧化鋁板幕墻施工過程中的關鍵技術進行深入研究。本文從陽極氧化工藝控制、板材加工制作和密封處理等多個方面進行深入探討與分析。通過研究這些關鍵技術，可為建筑行業提供參考，提高陽極氧化鋁板幕墻施工的效率和質量。

1 項目案例

該項目案例位于浙江省杭州市濱江區，總用地面積約9.1 萬m2，總建筑面積約56.8 萬m2，其中地上總建筑面積約36 萬m2，由6 棟研發辦公樓、2 棟酒店和1 棟活動中心組成。外立面幕墻主要由玻璃幕墻、鋁板幕墻、鋁合金格柵、鋁合金窗、裝飾線條及鋁板雨篷等多種先進的幕墻體系組成。整座建筑物線條流暢，立面造型新穎。

2 質量要求和控制標準

本項目的陽極氧化鋁板面積用量大，約占幕墻總面積的60%，鋁板的質量與色差等的控制是本工程質量控制的重點和難點。本項目的質量控制指標具體為：第1，基材。基材選用5005 系，板厚3 mm，分隔尺寸主要為1500、1400 和1200 mm。基材生產廠家、工藝和化學成分不能隨意更換，避免因基材變化造成氧化膜出現色差。第2，氧化膜厚度。氧化膜應均勻穩定，無龜裂現象。第3，生產工藝。采用全自動加工和連續氧化工藝。

3 陽極氧化工藝與質量控制關鍵技術

3.1 陽極氧化工藝

陽極氧化鋁板的表面處理技術與普通涂漆技術有著明顯的區別，它通過施加電流使鋁板與酸性電解液進行電解反應，在鋁金屬表面形成一層厚度均勻、致密的氧化鋁保護膜。這一層氧化保護膜并非附加物，而是鋁板的一部分，因此具有極好的附著力和穩定性，不會脫落或掉色。鋁板經過陽極氧化處理后，能夠更好地抵抗各種環境腐蝕，延長了鋁板的使用壽命。經過色彩著色處理后，陽極氧化鋁板還能夠呈現出豐富多樣的裝飾效果，滿足不同的設計需求。

一般情況下，陽極氧化鋁板的生產工藝主要包括鋁材準備、陽極氧化處理、染色處理及封孔處理等[2]。

陽極氧化鋁板工藝流程（圖1），具體步驟為：第1，準備鋁材，選擇高純度的鋁合金材料作為原材料。第2，將經過準備的鋁材放入陽極氧化槽中，槽內注入相應的電解液，并通過電流進行陽極氧化處理。在電解液的作用下，鋁表面會形成一層致密的氧化膜。經過陽極氧化的鋁板根據需求可以選擇染色處理[3]。第3，將已經經過陽極氧化和染色處理的鋁板，使用封孔液進行封孔處理。封孔處理的目的是填充陽極氧化膜表面的微孔，提高其耐候性和耐腐蝕性，保護氧化膜不易受到機械損傷和化學腐蝕。這些步驟能夠使陽極氧化鋁板具有優異的耐候性、耐腐蝕性和豐富的顏色選擇，滿足建筑設計和幕墻施工的需求。

圖1 陽極氧化鋁板工藝流程（來源：作者自繪）

質量檢驗階段，對鋁板（卷）的表面質量、顏色和尺寸等進行檢查，確保符合要求，對不合格的鋁板進行返工或報廢處理。將檢驗合格的鋁板（卷）進行包裝，以防止氧化膜受損，并運送到指定的儲存地點進行儲存。儲存期間需要定期檢查鋁板（卷）的表面質量。

3.2 陽極氧化質量控制關鍵技術

3.2.1 基板原材料控制

由于氧化膜的顏色受基材化學成分影響大，因此需要選取高品質的用于制作建筑裝飾級氧化板的鋁卷材。同時，為保證在項目中的顏色均勻穩定，對于建筑物同一立面的鋁板，應使用同爐的原材料進行加工，確保化學成分一致。每批次采購的原材料必須進行色差偏差檢測，確保符合規定的質量要求。

3.2.2 染料控制

首先，要求供應商一次性統一足量采購氧化染料。在染料采購階段，供應商應一次性提供足夠數量的染料，確保在整個生產過程中不改變染料批次。其次，在染色過程中，需嚴格控制染料的使用量和濃度，確保按照規定的比例和工藝要求進行染色，以獲得所需的顏色效果。過多或過少的使用量都可能導致顏色偏差。此外，還需定期檢測染料的質量，包括染料的純度、穩定性和色彩效果，確保染料的質量和穩定性。

3.2.3 生產過程控制

在整個生產過程中，應對槽內溫度、電流強度和走卷速度等進行實時監控，并通過各種檢測設備記錄每一卷材料在加工過程中的氧化膜厚度和亮度值，確保顏色在要求的管控范圍內。鋁板的色差采用分光測色儀檢測，避免鋁板加工過程中產生色差。

4 陽極氧化鋁板鈑金加工注意事項

陽極氧化鋁板的加工制作方法與普通涂漆鋁板存在差異。普通涂漆鋁板通常先進行鈑金加工，再進行涂漆處理。然而，陽極氧化鋁板的加工制作過程是在已完成陽極氧化表面處理的鋁卷上進行鈑金加工，以滿足設計的尺寸和形狀要求。在加工制作過程中，處理好的陽極氧化鋁卷需要特別注意保護成品。整個鈑金加工過程中，必須輕拿輕放，嚴禁拖拉，防止損壞表面氧化膜。

陽極氧化板的另一個主要特點是有方向性，方向不一致會造成視覺色差。鋁板加工圖紙需要按建筑物的同一立面、同一批次下單，生產前應事先制作排版圖，明確編號。所有板材下料切割都要按照排版圖進行下料加工，確保安裝后的幕墻鋁板方向一致。

為避免塌邊缺陷，落料加工應使用雕刻機或激光切割機。植釘工序須注意植釘印痕對表觀效果的影響，控制電壓和電流的大小。每個加工批次均須嚴格試樣后才能開始本批次加工，每批次加工周期不能大于6 h，超出時段應重新試樣后才能繼續加工。

5 陽極氧化鋁板幕墻現場安裝施工關鍵技術

5.1 板材進場檢查

加工好的陽極氧化鋁板到達現場后，除進行成品保護檢查外，還應對每塊到場的氧化鋁板進行色差檢查。色差是指板材之間的顏色差異，需要確保相鄰兩塊板間的色差不大于0.5。此外，還需要對到場材料進行成品保護檢查，確保板材表面沒有明顯劃痕、污染或者其他的損傷。如果發現問題，必須及時采取措施進行修復或更換，以確保陽極氧化鋁板的質量和外觀完好無損。

5.2 施工順序

施工順序：測量、放線—固定骨架的連接件—固定骨架—安裝鋁板—收口構造處理—清潔—檢查、驗收。

5.3 橫梁與立柱的連接及龍骨角碼與埋件的焊接

進行陽極氧化鋁板幕墻的框架結構設計與搭建時，需精確計算和設計，確保框架結構具有足夠的承載能力和穩定性，滿足建筑物的安全要求。橫梁與立柱、橫梁角碼與立柱連接焊縫的焊接形式為滿焊，焊縫按《鋼結構焊接規范》（GB 50661―2011）中的有關規定進行檢驗，焊縫高度5 mm。焊接后，其他非焊接部位應保持無焊渣和電弧損傷的狀態，而表面的焊渣和飛濺物需要進行徹底清理[4]。焊條型號選用E43xx 系列焊條。角碼與橫梁采用螺栓連接，螺栓需要配置防松墊片。角碼與埋板連接焊縫的焊接形式為滿焊，焊縫按《鋼結構焊接規范》（GB 50661―2011）中的有關規定進行檢驗，焊縫高度為6 mm。焊接后，除焊接部位外，非焊接部位也須保持無焊渣和電弧損傷，并做好清理工作，以確保整個框架結構的表面質量。在清理過程中，需徹底清除焊渣和飛濺物，以免影響后續的防腐處理和美觀效果。所有焊縫清理完成后，應盡快進行二度防腐處理。

5.4 鋁板安裝固定與密封處理

現場施工時，應嚴格按照排版圖安裝鋁板。施工前，需要檢查選用的鋁板和型材，確保其符合要求[5]。安裝過程中，要注意板材的準確定位、水平調整和垂直度控制，確保板材之間的平整度和間隙的一致性。施工人員應嚴格按照施工圖紙和技術要求安裝板材，確保板材的位置和間距與設計要求一致。此外，施工過程中還要注意板材的處理和保護。在搬運和安裝過程中，應輕拿輕放，避免劃傷板材表面，以保證陽極氧化膜完好。對于有特殊表面處理的板材，如鏡面或拉絲面等，要特別小心處理。鋁板的安裝與固定規范，如圖2 所示。

圖2 鋁板的安裝與固定規范（來源：作者自繪）

除安裝與固定規范外，鋁板幕墻還需要進行密封處理，以確保其防水性能。在板材的接縫處和與建筑墻體之間需要采用合適的密封材料進行密封處理，以防止漏水現象[6]。在明框組件中，玻璃與鋁框之間的裝配空隙需使用建筑密封膠進行密封，確保幕墻的防水性能和空氣密封性能。在施工過程中，注膠需均勻、密實且無氣泡。施工人員應使用適當的工具，如注膠槍，控制膠流的速度和壓力，保證膠料充滿整個裝配空隙，并緊密粘附在玻璃和鋁框之間。在注膠后，多余的膠應立即刮除，保持膠縫表面平整。如果裝配空隙過深，應首先使用聚氯乙烯發泡條或其他適當材料填充空隙，然后再注入密封膠，這樣可以避免過多的密封膠消耗和浪費，并確保裝配空隙的充實度。在不同縫寬和縫深的情況下，密封膠的使用量也會有所不同。施工人員根據實際情況，選擇合適的密封膠材料和使用量，并根據施工經驗和標準計算密封膠的需求量[7]。

5.5 質量檢驗與保證

陽極氧化鋁板幕墻施工質量檢驗與保證是確保幕墻工程符合設計要求和質量標準的重要環節[8]。施工前，應檢查陽極氧化鋁板的表面質量，確保氧化膜均勻且粘附良好。在施工過程中，必須嚴格按照施工圖紙和技術規范進行施工，并監控施工現場的操作流程、工藝參數以及施工質量。抽樣檢查陽極氧化鋁板和鋁合金型材的尺寸、外觀質量以及連接件的安裝質量，以驗證其符合設計要求和質量標準。完成安裝后，進行幕墻的抗風壓試驗。通過模擬風荷載檢驗幕墻系統的穩定性、剛度和連接處的密封性能等，確保其能夠承受實際使用中的風壓力。通過這些質量檢驗和保證措施，確保陽極氧化鋁板幕墻施工質量符合設計要求和質量標準，延長幕墻的使用壽命[9]。通過采取質量控制和檢驗措施，有效保證陽極氧化鋁板幕墻施工質量符合要求。

6 效益分析

陽極氧化鋁板幕墻施工關鍵技術的應用，能帶來多方面的效益：第1，通過合理的設計、精確的板材加工制作、準確的安裝與固定以及有效的密封處理，能夠大幅提升陽極氧化鋁板幕墻的施工質量。第2，正確的密封處理能夠有效防止漏水現象，進一步增強陽極氧化鋁板幕墻的防水性能，這樣可減少因水的侵入而引起的損壞和腐蝕，延長幕墻的使用壽命。第3，由于陽極氧化鋁板幕墻具有優異的隔熱和保溫性能，科學的板材安裝與密封處理能夠減少熱量和能量的損失，進而提高建筑的節能效果[10]。這有助于控制室內溫度，并降低建筑的能耗，達到節能的目的。

因此，通過科學合理的加工制作和安裝方法，可以實現多樣化的設計要求和藝術效果，提升建筑物的外觀效果。美觀的外觀不僅能增加建筑物的視覺吸引力，還能提升其整體價值。

陽極氧化鋁板具有耐腐蝕性，不易受到氧化和腐蝕的影響，維護保養也相對方便，節省了后期維護的成本和工作量。總的來說，陽極氧化鋁板幕墻施工關鍵技術的應用能夠提升施工質量，實現快速施工和便捷維護。

7 結語

隨著科技和工藝的進步，陽極氧化鋁板的生產和加工技術不斷創新，使其具備耐腐蝕、高強度和耐久性等特性，滿足了不同建筑的需求。通過分析相關關鍵技術，能夠為陽極氧化鋁板幕墻施工提供參考，進一步提高施工質量和陽極氧化鋁板的使用效果，從而推動陽極氧化鋁板幕墻施工向可持續性發展方向發展。