新版GB/T8478-2020《鋁合金門窗》標(biāo)準(zhǔn)已于今年3月31日公布，將于2021年2月1日實(shí)施。本次新版國標(biāo)將替換2008年版國標(biāo)。而新標(biāo)的變化就是關(guān)于主型材的壁厚方面的規(guī)定了。新標(biāo)提高了主型材的壁厚，并對(duì)表面處理方式進(jìn)行了規(guī)定。本文就新版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋁型材材料要求進(jìn)行闡述。

　　一、關(guān)于新標(biāo)的理解

　　鋁合金門窗標(biāo)準(zhǔn)歷年版本為：2008年版GB/T8478-2008《鋁合金門窗》；2003年版GB/T8478-2003《鋁合金門》、GB/T8479-2003《鋁合金窗》；1987年版GB8478-1987《平開鋁合金門》、GB8479-1987《平開鋁合金窗》、GB8480-1987《推拉鋁合金門》、GB8481-1987《推拉鋁合金窗》、GB8482-1987《鋁合金地彈簧門》。

　　新標(biāo)將于明年2月份實(shí)施，作為門窗企業(yè)、鋁型材企業(yè)要學(xué)習(xí)新標(biāo)，理解新標(biāo)，所設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的產(chǎn)品符合新標(biāo)規(guī)定。

　　新標(biāo)與舊標(biāo)的區(qū)別在于新標(biāo)刪除了“型材截面主要受力部位”、“主型材基材最小實(shí)測(cè)壁厚”的規(guī)定，增加了“壁厚公稱尺寸”、“主型材基材壁厚公稱尺寸及允許偏差精度等級(jí)”、“提高了外門窗主型材的基材壁厚要求”。

　　再者是新標(biāo)將門窗分為內(nèi)門窗與外門窗，并區(qū)別規(guī)定壁厚要求與表面處理要求。

　　二、新標(biāo)對(duì)鋁型材材料的要求

　　1、門窗安全

　　新版門窗標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋁型材的要求提高，適應(yīng)當(dāng)代要求，符合社會(huì)發(fā)展。門窗安全是社會(huì)責(zé)任。極端大氣下，門窗存在安全隱患，有的門窗被破壞。

　　門窗的安全因素有：型材、五金配件、玻璃、制件安裝等方面。型材的安全主要體現(xiàn)在型材強(qiáng)度，抗風(fēng)壓性能。影響型材整體強(qiáng)度的有合金成分、狀態(tài)、斷面形狀、型材壁厚等。型材壁厚的增加有助于門窗抗風(fēng)壓性能，有助于門窗受力，有助于耐火，有助于連接安裝。

　　新標(biāo)提出外門窗在1.5P3風(fēng)壓作用下不應(yīng)出現(xiàn)危及人身安全的損壞。而這條在2008版中沒有。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)安全的意識(shí)越來越高。增加型材壁厚對(duì)門窗的安全起到根本的作用。

　　2、門窗型材材料

　　門窗型材是組成門窗的材料，門窗構(gòu)件按受力程度規(guī)定了主要受力構(gòu)件，同時(shí)定義了門窗的主型材與輔型材。平開窗與推拉窗常見的門窗類型，以此兩類門窗說明新標(biāo)對(duì)鋁型材材料的要求。其他類型門窗型材以此類推。

　　本文主要是從門窗型材的安全角度出發(fā)，通過受力分析等方式，講解型材的性能要求。我們要了解門窗結(jié)構(gòu)，分清主型材，型材壁厚的要求是針對(duì)主型材。下面講解下門窗的型材概念。

　　主要受力桿件：承受并傳遞門窗自身重力及水平風(fēng)荷載等作用的門窗中橫框、中豎框、扇梃以及組合門窗拼樘框等型材構(gòu)件。圖1中紅線表示門窗主要受力桿件。

圖1 平開窗與推拉窗主要受力桿件

　　主型材：組成門窗框、扇桿件系統(tǒng)的基本構(gòu)架，在其上裝配開啟扇或玻璃、輔型材、附件的門窗框和扇梃型材，以及組合門窗拼樘框型材。圖2是平開窗主型材，圖3是推拉窗主型材。

　　圖2 平開窗主型材

　　圖3 推拉窗主型材

　　輔型材：門窗框、扇桿件系統(tǒng)中，鑲嵌或固定于主型材桿件上，起到傳力或某種功能作用的附加型材。（注：玻璃壓條、披水條、封口邊梃型材是常用輔型材）。

　　圖4 輔型材

　　裝配型材：通過裝配的方式進(jìn)行組裝的型材。裝配方式有彈性卡扣、穿入配合、 附件連接等。有裝配關(guān)系的型材其配合間隙有要求，裝配后尺寸和性能有要求。有裝配關(guān)系的型材有壓線與門窗框扇挺、鎖條與扇、角碼與門窗框扇、連接件與門窗框梃、框與梃與扇等等。

　　圖5 裝配示意圖

　　拼接型材：連接相同或相近的兩個(gè)門窗料的型材，拼接型材起到過渡作用。常見的品種有拼樘、轉(zhuǎn)角。圖6是拼接型材示意。

　　圖6 拼接型材示意圖

　　3、門窗受力分析

　　門窗受力主要是受力門窗自身重力與水平風(fēng)荷載等力的作用。圖7與圖8是平開窗與推拉窗受力分析圖。

　　圖7 平開窗受力分析圖

　　圖8 推拉窗受力分析圖

　　4、型材壁厚

　　新標(biāo)關(guān)于型材壁厚去掉了“型材截面主要受力部位”，型材的壁厚表示均按國標(biāo)GB/T 5237-2017《鋁合金建筑型材》的規(guī)定，符合了鋁材生產(chǎn)行業(yè)的習(xí)慣用語。圖9是壁厚示意圖，壁厚分為ABC三類，A類為翅壁壁厚，BC類為腔體壁厚。BC類的壁厚公差一致。

　　圖9 壁厚示意圖

　　新標(biāo)中引入了“公稱尺寸”，替換了實(shí)測(cè)壁厚尺寸。公稱尺寸又叫名義尺寸，它是對(duì)零件設(shè)計(jì)時(shí)指定的尺寸。是標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的名義尺寸，是用戶和生產(chǎn)企業(yè)希望得到的理想尺寸，在這種名義尺寸之下，只有根據(jù)不同種類的配合，給定了不同的公差，這才是機(jī)械加工的實(shí)際掌握的尺寸。

　　新標(biāo)將“主型材基材zui小實(shí)測(cè)壁厚”規(guī)定改為“主型材基材壁厚公稱尺寸及允許偏差精度等級(jí)”規(guī)定，并提高了外門窗主型材的基材壁厚要求，增加了內(nèi)門窗型材基材壁厚和尺寸偏差精度等級(jí)要求；增加了有裝配關(guān)系的門窗主型材基材非壁厚尺寸允許偏差要求（見5.1.2.1，2008年版的5.1.2.1）

　　解讀：本標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T 5237.1-2017《鋁合金建筑型材第1部分：基材》規(guī)定的公稱壁厚加尺寸偏差精度等級(jí)的方案控制門窗主型材壁厚：“外門不應(yīng)小于2.2mm，內(nèi)門不應(yīng)小于2.0mm；外窗不應(yīng)小于1.8mm，內(nèi)窗不應(yīng)小于1.4mm。有裝配關(guān)系的門窗主型材基材壁厚公稱尺寸允許偏差應(yīng)采用GB/T 5237.1規(guī)定的超高精級(jí)；有裝配關(guān)系的門窗主型材基材非壁厚尺寸允許偏差宜采用GB/T 5237.1規(guī)定的超高精級(jí)”。

　　與原來2008年版的zui小實(shí)測(cè)壁厚規(guī)定比較，外門的的zui小實(shí)測(cè)壁厚為2.07mm，提高幅度為3.5%；外窗的zui小實(shí)測(cè)壁厚為1.7mm，提高了0.3mm，提高幅度為21%。本標(biāo)準(zhǔn)與2008年版相比還增加了內(nèi)門窗型材基材壁厚和尺寸偏差精度等級(jí)要求。

　　解讀中舉例的公差按是外接圓直徑不大于100mm超高精級(jí)BC類壁厚的公差。公稱壁厚尺寸為1.8mm，對(duì)應(yīng)公差是±0.1mm，zui小為1.7mm；公稱壁厚尺寸為2.2mm，對(duì)應(yīng)公差是±0.13mm。zui小為2.07mm。見圖10公差表。

　　圖10 公差表

　　公稱壁厚尺寸，是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸，是理論數(shù)值。并且公稱尺寸有尺寸偏差的概念?；谋诤窆Q尺寸，就是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)壁厚的尺寸。如圖10平開框腔體壁厚設(shè)計(jì)尺寸為1.8mm，公差是±0.10mm。

　　圖11公稱壁厚示意圖

　　門窗主型材基材壁厚公稱尺寸是指行業(yè)內(nèi)說的外門窗壁厚1.8mm、2.2mm，型材在設(shè)計(jì)時(shí)遵循此原則，主體部位的型材壁厚均是1.8mm或2.2mm。附件功能槽口壁厚可不遵循1.8mm或2.2mm要求，比如歐標(biāo)槽口、膠條槽口、毛條槽口、鋼片槽口等，功能槽口處的翅壁壁厚可以是1.2mm或1.5mm或其它，這符合標(biāo)準(zhǔn)要求。見圖12、圖13。

　　圖12 公稱壁厚尺寸圖

　　圖13 功能槽口壁厚尺寸圖

　　鋁型材生產(chǎn)門窗型材時(shí)，壁厚標(biāo)準(zhǔn)公差應(yīng)執(zhí)行超高精級(jí)，而之前執(zhí)行的是高精級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)描述這一規(guī)定用的是“應(yīng)”字，應(yīng)該執(zhí)行。而非壁厚尺寸宜執(zhí)行超高精級(jí)，這里使用的是“宜”字。在實(shí)際生產(chǎn)檢測(cè)時(shí)要根據(jù)情況而定。2008版要求zui小實(shí)測(cè)壁厚，鋁型材廠家在生產(chǎn)門窗產(chǎn)品時(shí)同一品種有兩類壁厚的模具，一類是執(zhí)行正負(fù)偏差的，一類是執(zhí)行正偏差的（只能正，不能負(fù)）。生產(chǎn)管理比較繁瑣，結(jié)算時(shí)按理論米重結(jié)算，還要將正偏差的部分重量加上。執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)后，鋁型材廠從開模到生產(chǎn)再到結(jié)算均按GB/T5237標(biāo)準(zhǔn)公差，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)壁厚、米重?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行。這樣統(tǒng)一方便。開模時(shí)按負(fù)偏差開模，生產(chǎn)一段時(shí)間后壁厚增厚，到上偏差后結(jié)止。

　　5、壁厚測(cè)量方法

　　型材壁厚尺寸測(cè)量方法。測(cè)量工具使用膜厚儀與不低于0.02mm的量具，測(cè)量5個(gè)點(diǎn)取平均。而2008版是使用游標(biāo)卡尺測(cè)量壁厚，測(cè)量3個(gè)點(diǎn)取平均。測(cè)量型材的壁厚建議使用精度為0.01mm的千分尺測(cè)量，千分尺有棘輪機(jī)構(gòu)，測(cè)量力度可控，更準(zhǔn)確。此處5點(diǎn)平均值為產(chǎn)品公稱壁厚測(cè)量記錄值，如壁厚1.8mm，測(cè)量結(jié)果是1.75mm。1.75mm是5點(diǎn)測(cè)量平均值。

　　需要注意是的壁厚公差要求為測(cè)量面的任意點(diǎn)壁厚都要符合，如果測(cè)量面上有一處的壁厚不符合要求則產(chǎn)品不合格。壁厚指標(biāo)不是測(cè)量多點(diǎn)的平均值，而是任意點(diǎn)壁厚。如圖14所示壁厚1.8mm的面，要求1.8±0.09mm，紅色位置測(cè)量值為1.69mm，雖然整個(gè)面多點(diǎn)測(cè)量平均值達(dá)到1.71mm的要求，但仍然判定此型材壁厚不合格。

　　圖14 型材壁厚

　　鋁型材壁厚還要注意偏壁情況，同一類壁厚zui大與zui小之差不能超過公差之半。圖15所示兩種情況，均屬壁厚不合格。雖然1.86mm、1.72mm符合壁厚公差，但是壁厚差是1.86-1.72=0.14，超過公差之半0.09（0.10），屬不合格。

　　圖15 型材壁厚偏壁

　　6、表面處理

　　新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外門窗與內(nèi)門窗進(jìn)行區(qū)分，指出有些表面處理不適用于外門窗。新標(biāo)規(guī)定外門窗粉末噴涂型材的涂層厚度要達(dá)到50μm，高于GB/T5237標(biāo)準(zhǔn)的40μm。參考QUALICOAT質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。門窗型材是高標(biāo)準(zhǔn)，可以理解為門窗是型材的“客戶”，型材生產(chǎn)應(yīng)符合客戶的要求。

　　需要說明下，適用于外門窗的表面處理層也可用于內(nèi)門窗。反之則不可用。

　　表面處理情況要求如下：

　　陽極氧化的外門窗型材執(zhí)行AA15級(jí)；內(nèi)門窗型材執(zhí)行AA10級(jí)。電泳的外門窗型材執(zhí)行A/B級(jí)；內(nèi)門窗型材執(zhí)行S級(jí)。

　　外門窗型材的粉末噴涂執(zhí)行涂層局部厚度≥50μm；內(nèi)門窗執(zhí)行涂層局部厚度≥40μm。（國標(biāo)GB/T5237.4《噴粉型材》中說明：噴涂層厚度宜控制在60μm-120μm）。

　　二次噴涂木紋（噴涂立體木紋/噴涂3D木紋/刨花木紋）型材耐久性好，適用于外門窗；熱轉(zhuǎn)印木紋型材適用于室內(nèi)門窗。關(guān)于轉(zhuǎn)印木紋用于外門窗，目前也有項(xiàng)目在進(jìn)行有益的探討。平光、砂紋適用于外門窗；錘紋、皺紋、大理石紋和立體彩雕紋等紋理效果適用于內(nèi)門窗。

　　氟碳漆噴涂產(chǎn)品內(nèi)外門窗一樣，沒有區(qū)分。單色漆、珠光云母漆屬二涂層；金屬漆屬三涂層；高性能金屬漆屬四層。兩涂、三涂、四涂的局部膜厚分別是25μm、34μm、55μm，平均膜厚分別是30μm、40μm、65μm。

　　7、裝飾面

　　鋁合金型材表面處理層是指裝飾面的處理層。非裝飾面如需處理則應(yīng)在訂貨單（或合同）中說明。裝飾面是指經(jīng)加工、組裝成制品并安裝在建筑物上的型材，目視可見部位對(duì)應(yīng)的基材表面（包括處于開啟或關(guān)閉狀態(tài)）。見圖16。

　　圖16 型材裝飾面

　　實(shí)際生產(chǎn)過程中，非裝飾面宜進(jìn)行噴涂，達(dá)到不露底。噴涂后的產(chǎn)品表面耐腐蝕，提高了型材的使用壽命。門窗框料的靠墻面不是裝飾面，但如果不噴涂型材表面會(huì)受到石灰等的腐蝕，影響型材使用年限。

　　三、總結(jié)

　　本次《鋁合金門窗》標(biāo)準(zhǔn)的更新適應(yīng)了目前市場(chǎng)的需要，并與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一。門窗主型材壁厚公稱尺寸外門外窗增加到2.2mm、1.8mm，內(nèi)門內(nèi)窗是2.0mm、1.4mm。門窗主型材壁厚控制精度為超高精級(jí)。非壁厚尺寸宜按超高精級(jí)控制。粉末噴涂膜厚一般控制在50-120μm。我們要學(xué)習(xí)理解新標(biāo)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)符合新標(biāo)的門窗型材，為門窗行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

　　天津金鵬鋁材   王春海  2020-7-3