新版GB/T8478铝合金门窗其铝型材材料要求浅述

　　新版GB/T8478-2020《铝合金门窗》标准已于今年3月31日公布，将于2021年2月1日实施。本次新版国标将替换2008年版国标。而新标的变化就是关于主型材的壁厚方面的规定了。新标提高了主型材的壁厚，并对表面处理方式进行了规定。本文就新版标准对铝型材材料要求进行阐述。

　　一、关于新标的理解

　　铝合金门窗标准历年版本为：2008年版GB/T8478-2008《铝合金门窗》；2003年版GB/T8478-2003《铝合金门》、GB/T8479-2003《铝合金窗》；1987年版GB8478-1987《平开铝合金门》、GB8479-1987《平开铝合金窗》、GB8480-1987《推拉铝合金门》、GB8481-1987《推拉铝合金窗》、GB8482-1987《铝合金地弹簧门》。

　　新标将于明年2月份实施，作为门窗企业、铝型材企业要学习新标，理解新标，所设计、生产的产品符合新标规定。

　　新标与旧标的区别在于新标删除了“型材截面主要受力部位”、“主型材基材最小实测壁厚”的规定，增加了“壁厚公称尺寸”、“主型材基材壁厚公称尺寸及允许偏差精度等级”、“提高了外门窗主型材的基材壁厚要求”。

　　再者是新标将门窗分为内门窗与外门窗，并区别规定壁厚要求与表面处理要求。

　　二、新标对铝型材材料的要求

　　1、门窗安全

　　新版门窗标准对铝型材的要求提高，适应当代要求，符合社会发展。门窗安全是社会责任。极端大气下，门窗存在安全隐患，有的门窗被破坏。

　　门窗的安全因素有：型材、五金配件、玻璃、制件安装等方面。型材的安全主要体现在型材强度，抗风压性能。影响型材整体强度的有合金成分、状态、断面形状、型材壁厚等。型材壁厚的增加有助于门窗抗风压性能，有助于门窗受力，有助于耐火，有助于连接安装。

　　新标提出外门窗在1.5P3风压作用下不应出现危及人身安全的损坏。而这条在2008版中没有。随着时代的发展，人们对安全的意识越来越高。增加型材壁厚对门窗的安全起到根本的作用。

　　2、门窗型材材料

　　门窗型材是组成门窗的材料，门窗构件按受力程度规定了主要受力构件，同时定义了门窗的主型材与辅型材。平开窗与推拉窗常见的门窗类型，以此两类门窗说明新标对铝型材材料的要求。其他类型门窗型材以此类推。

　　本文主要是从门窗型材的安全角度出发，通过受力分析等方式，讲解型材的性能要求。我们要了解门窗结构，分清主型材，型材壁厚的要求是针对主型材。下面讲解下门窗的型材概念。

　　主要受力杆件：承受并传递门窗自身重力及水平风荷载等作用的门窗中横框、中竖框、扇梃以及组合门窗拼樘框等型材构件。图1中红线表示门窗主要受力杆件。

图1 平开窗与推拉窗主要受力杆件

　　主型材：组成门窗框、扇杆件系统的基本构架，在其上装配开启扇或玻璃、辅型材、附件的门窗框和扇梃型材，以及组合门窗拼樘框型材。图2是平开窗主型材，图3是推拉窗主型材。

　　图2 平开窗主型材

　　图3 推拉窗主型材

　　辅型材：门窗框、扇杆件系统中，镶嵌或固定于主型材杆件上，起到传力或某种功能作用的附加型材。（注：玻璃压条、披水条、封口边梃型材是常用辅型材）。

　　图4 辅型材

　　装配型材：通过装配的方式进行组装的型材。装配方式有弹性卡扣、穿入配合、 附件连接等。有装配关系的型材其配合间隙有要求，装配后尺寸和性能有要求。有装配关系的型材有压线与门窗框扇挺、锁条与扇、角码与门窗框扇、连接件与门窗框梃、框与梃与扇等等。

　　图5 装配示意图

　　拼接型材：连接相同或相近的两个门窗料的型材，拼接型材起到过渡作用。常见的品种有拼樘、转角。图6是拼接型材示意。

　　图6 拼接型材示意图

　　3、门窗受力分析

　　门窗受力主要是受力门窗自身重力与水平风荷载等力的作用。图7与图8是平开窗与推拉窗受力分析图。

　　图7 平开窗受力分析图

　　图8 推拉窗受力分析图

　　4、型材壁厚

　　新标关于型材壁厚去掉了“型材截面主要受力部位”，型材的壁厚表示均按国标GB/T 5237-2017《铝合金建筑型材》的规定，符合了铝材生产行业的习惯用语。图9是壁厚示意图，壁厚分为ABC三类，A类为翅壁壁厚，BC类为腔体壁厚。BC类的壁厚公差一致。

　　图9 壁厚示意图

　　新标中引入了“公称尺寸”，替换了实测壁厚尺寸。公称尺寸又叫名义尺寸，它是对零件设计时指定的尺寸。是标准中规定的名义尺寸，是用户和生产企业希望得到的理想尺寸，在这种名义尺寸之下，只有根据不同种类的配合，给定了不同的公差，这才是机械加工的实际掌握的尺寸。

　　新标将“主型材基材zui小实测壁厚”规定改为“主型材基材壁厚公称尺寸及允许偏差精度等级”规定，并提高了外门窗主型材的基材壁厚要求，增加了内门窗型材基材壁厚和尺寸偏差精度等级要求；增加了有装配关系的门窗主型材基材非壁厚尺寸允许偏差要求（见5.1.2.1，2008年版的5.1.2.1）

　　解读：本标准采用GB/T 5237.1-2017《铝合金建筑型材第1部分：基材》规定的公称壁厚加尺寸偏差精度等级的方案控制门窗主型材壁厚：“外门不应小于2.2mm，内门不应小于2.0mm；外窗不应小于1.8mm，内窗不应小于1.4mm。有装配关系的门窗主型材基材壁厚公称尺寸允许偏差应采用GB/T 5237.1规定的超高精级；有装配关系的门窗主型材基材非壁厚尺寸允许偏差宜采用GB/T 5237.1规定的超高精级”。

　　与原来2008年版的zui小实测壁厚规定比较，外门的的zui小实测壁厚为2.07mm，提高幅度为3.5%；外窗的zui小实测壁厚为1.7mm，提高了0.3mm，提高幅度为21%。本标准与2008年版相比还增加了内门窗型材基材壁厚和尺寸偏差精度等级要求。

　　解读中举例的公差按是外接圆直径不大于100mm超高精级BC类壁厚的公差。公称壁厚尺寸为1.8mm，对应公差是±0.1mm，zui小为1.7mm；公称壁厚尺寸为2.2mm，对应公差是±0.13mm。zui小为2.07mm。见图10公差表。

　　图10 公差表

　　公称壁厚尺寸，是图纸设计尺寸，是理论数值。并且公称尺寸有尺寸偏差的概念。基材壁厚公称尺寸，就是图纸设计时壁厚的尺寸。如图10平开框腔体壁厚设计尺寸为1.8mm，公差是±0.10mm。

　　图11公称壁厚示意图

　　门窗主型材基材壁厚公称尺寸是指行业内说的外门窗壁厚1.8mm、2.2mm，型材在设计时遵循此原则，主体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，比如欧标槽口、胶条槽口、毛条槽口、钢片槽口等，功能槽口处的翅壁壁厚可以是1.2mm或1.5mm或其它，这符合标准要求。见图12、图13。

　　图12 公称壁厚尺寸图

　　图13 功能槽口壁厚尺寸图

　　铝型材生产门窗型材时，壁厚标准公差应执行超高精级，而之前执行的是高精级。标准描述这一规定用的是“应”字，应该执行。而非壁厚尺寸宜执行超高精级，这里使用的是“宜”字。在实际生产检测时要根据情况而定。2008版要求zui小实测壁厚，铝型材厂家在生产门窗产品时同一品种有两类壁厚的模具，一类是执行正负偏差的，一类是执行正偏差的（只能正，不能负）。生产管理比较繁琐，结算时按理论米重结算，还要将正偏差的部分重量加上。执行新标准后，铝型材厂从开模到生产再到结算均按GB/T5237标准公差，按图纸设计壁厚、米重数据执行。这样统一方便。开模时按负偏差开模，生产一段时间后壁厚增厚，到上偏差后结止。

　　5、壁厚测量方法

　　型材壁厚尺寸测量方法。测量工具使用膜厚仪与不低于0.02mm的量具，测量5个点取平均。而2008版是使用游标卡尺测量壁厚，测量3个点取平均。测量型材的壁厚建议使用精度为0.01mm的千分尺测量，千分尺有棘轮机构，测量力度可控，更准确。此处5点平均值为产品公称壁厚测量记录值，如壁厚1.8mm，测量结果是1.75mm。1.75mm是5点测量平均值。

　　需要注意是的壁厚公差要求为测量面的任意点壁厚都要符合，如果测量面上有一处的壁厚不符合要求则产品不合格。壁厚指标不是测量多点的平均值，而是任意点壁厚。如图14所示壁厚1.8mm的面，要求1.8±0.09mm，红色位置测量值为1.69mm，虽然整个面多点测量平均值达到1.71mm的要求，但仍然判定此型材壁厚不合格。

　　图14 型材壁厚

　　铝型材壁厚还要注意偏壁情况，同一类壁厚zui大与zui小之差不能超过公差之半。图15所示两种情况，均属壁厚不合格。虽然1.86mm、1.72mm符合壁厚公差，但是壁厚差是1.86-1.72=0.14，超过公差之半0.09（0.10），属不合格。

　　图15 型材壁厚偏壁

　　6、表面处理

　　新标准对外门窗与内门窗进行区分，指出有些表面处理不适用于外门窗。新标规定外门窗粉末喷涂型材的涂层厚度要达到50μm，高于GB/T5237标准的40μm。参考QUALICOAT质量标准。门窗型材是高标准，可以理解为门窗是型材的“客户”，型材生产应符合客户的要求。

　　需要说明下，适用于外门窗的表面处理层也可用于内门窗。反之则不可用。

　　表面处理情况要求如下：

　　阳极氧化的外门窗型材执行AA15级；内门窗型材执行AA10级。电泳的外门窗型材执行A/B级；内门窗型材执行S级。

　　外门窗型材的粉末喷涂执行涂层局部厚度≥50µm；内门窗执行涂层局部厚度≥40µm。（国标GB/T5237.4《喷粉型材》中说明：喷涂层厚度宜控制在60µm-120µm）。

　　二次喷涂木纹（喷涂立体木纹/喷涂3D木纹/刨花木纹）型材耐久性好，适用于外门窗；热转印木纹型材适用于室内门窗。关于转印木纹用于外门窗，目前也有项目在进行有益的探讨。平光、砂纹适用于外门窗；锤纹、皱纹、大理石纹和立体彩雕纹等纹理效果适用于内门窗。

　　氟碳漆喷涂产品内外门窗一样，没有区分。单色漆、珠光云母漆属二涂层；金属漆属三涂层；高性能金属漆属四层。两涂、三涂、四涂的局部膜厚分别是25μm、34μm、55μm，平均膜厚分别是30μm、40μm、65μm。

　　7、装饰面

　　铝合金型材表面处理层是指装饰面的处理层。非装饰面如需处理则应在订货单（或合同）中说明。装饰面是指经加工、组装成制品并安装在建筑物上的型材，目视可见部位对应的基材表面（包括处于开启或关闭状态）。见图16。

　　图16 型材装饰面

　　实际生产过程中，非装饰面宜进行喷涂，达到不露底。喷涂后的产品表面耐腐蚀，提高了型材的使用寿命。门窗框料的靠墙面不是装饰面，但如果不喷涂型材表面会受到石灰等的腐蚀，影响型材使用年限。

　　三、总结

　　本次《铝合金门窗》标准的更新适应了目前市场的需要，并与其他相关标准相统一。门窗主型材壁厚公称尺寸外门外窗增加到2.2mm、1.8mm，内门内窗是2.0mm、1.4mm。门窗主型材壁厚控制精度为超高精级。非壁厚尺寸宜按超高精级控制。粉末喷涂膜厚一般控制在50-120μm。我们要学习理解新标，设计生产符合新标的门窗型材，为门窗行业的发展做出贡献。

　　天津金鹏铝材   王春海  2020-7-3