アルミニウム窓枠の材質ガイド: 合金、肉厚、仕上げ、および断熱材

使用中に故障するほとんどのアルミニウム製窓枠は、金属が破損するために故障するわけではありません。図面の段階で材料の仕様が間違っていたために失敗しました。アルミ窓枠材は一枚ものではありません。これは、合金の質、肉厚、表面処理、および加熱負荷が重要な場合にはサーマル ブレーク構造を組み合わせたものです。これらの変数のそれぞれが、フレームのコスト、寿命、現場での動作を変化させます。このガイドでは、どの組み合わせが機能するのか、どの数値を確認する必要があるのか​​、そしてなぜ最も安い見積もりが最も高価な決定となるのかについて説明します。

窓枠に使用されるアルミニウム合金はどれですか?

T5 または T6 調質の 6063 合金は、市場に出ているほぼすべての押出アルミニウム窓枠材料を占めています。複雑な中空ダイスを裂くことなく流れ、きれいに溶接し、均一に陽極酸化処理し、よく塗装できるため、この製品が標準となりました。ほとんどの住宅の窓部分に十分な強度を提供します。追加の容量が必要ないくつかのセクターでは、6061 が使用されます。6061 は強度は高いものの、押し出しが難しく、表面品質に劣ります。

複数の合金および形状からのアルミニウム押出プロファイル このサプライヤーは、窓枠や構造部品用に 6063、6061、およびその他の合金を精密押出成形で提供しています。周囲のテキストでは、6063 T5 および T6 の質が重要である理由が説明されているため、このページはプロジェクトの材料オプションを比較するのに役立ちます。 製品を見る→

焼き戻しの選択は、曲げ耐性に直接影響します。同一の形状では、6063-T6 プロファイルは、6063-T5 プロファイルよりも永久変形前の曲げモーメントに約 45% 多く耐えます。そのため、窓に非常に大きなガラスがある場合、または沿岸の強風地域にある場合には T6 が指定されるのです。 T5 は、押し出し成形時の歪みを最小限に抑え、1 キログラムあたりのコストが同じであるため、標準的な住宅用窓の賢明なデフォルトのままです。

セクションを選択する前に、金型の設計と合金の選択がどのように影響するかを確認してください。私たちの アルミ押出製法と合金ガイド 合金の選択と金型の動作について詳しく説明します。

肉厚と寸法許容差

壁の厚さは、ほとんどの購入者が最初にチェックする数値ですが、それには十分な理由があります。ほとんどの管轄区域の外部窓枠には、主壁の厚さが少なくとも 1.4 mm 必要です。 1.2 mm まで下げると、フレームが風荷重で著しく曲がり、金具のネジがグリップを失い、ガラスのビーズが安定して固定されなくなります。 1.2 mm は、内部固定ライトおよび完全にサポートされているマリオンにのみ使用します。

平均肉厚は公差管理なしでは意味がありません。押出金型は摩耗し、トン数が通過するにつれて金型開口部が大きくなります。新しい金型は 1.42 mm を生成する可能性があります。同じダイが寿命の終わりに近づくと、重要な面で 1.18 mm が生成される可能性があります。建築用アルミニウム プロファイルの公差は EN 755-9 および GB/T 14846 で定義されています。信頼できるサプライヤーは基準を示し、規定の位置で肉厚を測定し、各生産バッチの結果を記録します。サプライヤーがバッチ記録を示せない場合、厚さの主張は仕様ではなく意見です。

表面処理が寿命と外観を決める

2 番目に大きな苦情の原因は、表面の品質です。未処理のアルミニウムはすぐに鈍い灰色の酸化物を形成し、汚れがつきやすく、掃除が困難です。したがって、すべての外側の窓枠には、粉体塗装、陽極酸化処理、PVDF 塗装、または木目調仕上げの 4 つの仕上げシステムのいずれかが適用されます。選択は、今後 20 年間の価格、色の安定性、耐食性、および洗浄頻度に影響します。

粉体塗装は、ほぼすべての RAL カラーの均一で耐久性のあるフィルムで広い表面を覆うため、住宅用アルミニウム窓の最も一般的な仕上げです。その制限は長期的な UV 挙動です。明るい赤や青は、直射日光に約 8 ～ 12 年もさらされると光沢を失い、白亜化し始める可能性があります。プロジェクトが日射量の多い地域にあり、色が飽和している場合は、耐候性グレードのパウダーを指定するか、PVDF に移行してください。

カスタム粉体塗装アルミニウム押出仕上げ このページでは、RAL カラー、テクスチャ、光沢レベルなど、アルミニウム プロファイルの粉体塗装オプションについて詳しく説明します。これは仕上げの耐久性と UV 挙動に関する議論に適合し、住宅または商業用の窓に適切なコーティングを選択するのに役立ちます。 製品を見る→

陽極酸化処理は別の方法で行われます。塗装層を塗布するのではなく、金属表面そのものを緻密な酸化アルミニウム皮膜に変えるため、剥離や剥離がありません。建築用陽極酸化処理は、GB/T 5237 の厚さクラス AA10、AA15、または AA20 によって指定されます。外部窓フレームの場合、AA15 が最小推奨値です。陽極酸化された表面は、UV 下の塗装よりもはるかに長くその色を保持しますが、パレットはシルバー、ブロンズ、黒などのメタリックな色合いに限定されます。ダークアルマイト処理されたフレームは、ライトパウダーコーティングされたフレームよりも多くの太陽熱を吸収するため、夏の暑い地域では問題になる可能性があります。

カスタム厚さの陽極酸化アルミニウム押出プロファイル この製品ページでは、シルバー、ブラック、ブロンズ、シャンパンの陽極酸化アルミニウム押出材をカバーしており、厚さのオプションは AA10 ～ AA25 です。本文では外装フレームにAA15を推奨しているので、アルマイト仕様を確認するのに良いでしょう。 製品を見る→

木目調仕上げは、粉体塗装または陽極酸化処理されたベースへの熱転写印刷によって行われます。金属の寸法安定性と低メンテナンス性を維持しながら、アルミニウム窓に集成材の外観を与えます。新しい窓が既存の木製建具と一致する必要があるリノベーション プロジェクトで人気があります。

サーマル ブレークとフレームの U 値

アルミニウムは熱を非常に効率よく伝導します。それが窓枠材料としての金属の主な欠点です。サーマルブレイクがなければ、フレームが熱橋として機能し、ガラスの屋内端を冷却し、結露を促進し、暖房需要を増加させます。

サーマル ブレークは、熱経路を遮断するために外側と内側のアルミニウム シェルの間に挿入される一対のポリアミド ストリップです。断熱ゾーンの幅と機械的接合の品質によって、フレームの熱性能が決まります。一般的な熱破損した住宅用フレームのフレーム U 値はおよそ 2.0 ～ 2.8 W/(m²・K) に達しますが、熱に弱いアルミニウム フレームは 5.0 W/(m²・K) 以上に達します。寒冷地では、冬にはフレームの熱損失が 2 倍以上になり、内部フレームの端に結露がはるかに早く発生することを意味します。サーマル ブレークはアップグレードではありません。それは要件です。

注文前の実用的なチェックリスト

合金、焼き戻し、肉厚、仕上げ、およびサーマルブレークの設計が紙に定着したら、次のリスクは製造です。サプライヤーを評価する際には、このチェックリストを使用してください。

• 注文書で合金と焼き戻しを確認してください。 「6063」の代わりに「6063-T5」と書くと、押出機が承認なしによりソフトまたはハードなテンパーに置き換えることを防ぎます。
• EN 755-9 または GB/T 14846 を含む、契約書で肉厚と公差標準を設定します。
• 塗膜厚さの ISO 2360 など、仕上げ厚さクラスと検査方法を指定します。
• 量産前の初品検査報告書とバッチ測定記録をご請求ください。
• サプライヤーが押出成形、熱処理、表面仕上げを社内で行っているかどうかを確認してください。

最後の点は見た目以上に重要です。押出、熱処理、表面仕上げ、およびオプションの機械加工を 1 つのメーカーが処理する場合、品質責任は 1 つの管理ラインにとどまります。各ステップは同じ図面に対してテストされ、部品が出荷される前に欠陥が見つかります。当社の運営方法を確認することもできます アルミニウムプロファイルの生産と品質管理 .

アルミニウム窓枠の材料は、最終的には、合金と質、肉厚と公差クラス、仕上げの種類と厚さ、サーマル ブレークの形状、製造記録などの数値をチェックする規律です。これらのそれぞれには測定可能な仕様があり、それぞれがサービス中のフレームの動作を変更します。仕様が文書化され、サプライヤーが準拠していることを証明できれば、窓は何十年にもわたって設計どおりに機能します。それが、十分に仕様が定められたフレームと数年後の修理依頼を分けるものです。