La lámina de aluminio negro es un producto de aluminio recubierto donde se aplica un acabado negro delgado y duradero al sustrato de aluminio para combinar la resistencia ligera, de resistencia y corrosión del metal con los beneficios estéticos y funcionales de una superficie negra.
Funciones y beneficios
- Acabado estético: uniforme, apariencia negra profunda adecuada para fachadas arquitectónicas, diseño de interiores, señalización y bienes de consumo.
- Resistencia a la corrosión: el recubrimiento protector (como PVDF, poliéster, recubrimientos anodizados o de polvo) mejora la resistencia en ambientes exteriores y húmedos.
- Control de reflectividad: la superficie negra absorbe la luz y reduce el resplandor o, con acabados mate, controla los reflejos, de manera útil en las carcasas de exhibición y el equipo de escenario.
- Resistencia UV: los recubrimientos de alta calidad (por ejemplo, PVDF) proporcionan color y retención de brillo a largo plazo bajo exposición a la luz solar.
- Durabilidad climática: los recubrimientos protegen contra el testigo, el desvanecimiento y la degradación ambiental.
- Formabilidad y fabricación: el núcleo de aluminio permanece liviano y viable, puede cortar, doblar, doblar y unirse utilizando procesos comunes de metalurgia.
- Propiedades térmicas y eléctricas: retiene la conductividad térmica del aluminio y las características eléctricas (la capa de recubrimiento no es conductora y delgada).
- Fuerza liviana: ideal donde la reducción de peso es importante mientras se mantiene la integridad estructural.
Aplicaciones típicas
- Arquitectura y construcción
- Revestimiento exterior y paredes de cortina
- Soffits, fascias, toldos, rejillas
- Paneles decorativos y cubierta de pared interior
- Transporte
- Cuerpos de vehículos y recortes para aplicaciones automotrices, ferroviarias, marinas
- Paneles interiores y carcasas de equipos
- Señalización y pantalla
- Señales al aire libre, letreros, cajas de luz (con consideraciones de fondo)
- Paneles de exhibición y pantallas POS
- Electrónica y electrodomésticos de consumo
- Tripas, biseles y adornos decorativos para televisores, monitores, refrigeradores, hornos
- Muebles y accesorios
- Caras de gabinete, estanterías, muebles de metal decorativos
- Equipo industrial
- Recintos, paneles de control, paneles acústicos (con recubrimientos adecuados)
- Aeroespacial y defensa (calificaciones seleccionadas/recubrimientos que se encuentran con especificaciones estrictas)
- Equipo fotográfico/escenario
- Montes, carcasas y fondos de luz de luz (acabados negros mate)
Opciones de tratamiento de superficie para acabados negros
- Recubrimiento de PVDF (fluoruro de polivinilideno): excelente resistencia a los rayos UV, retención de color, capacidad de consumo. Comúnmente sistema de 2 coates o 3 capas con imprimación y capa superior.
- Pintura de poliéster: variedad económica y buena de color; Resistencia UV/clima más baja que PVDF.
- Anodizante + tinte negro: acabado duradero e integral con buena resistencia a la abrasión; El tinte puede desvanecerse vs. PVDF.
- Revestimiento en polvo: acabado grueso y duradero con buena resistencia mecánica; El rendimiento depende del tipo de resina (epoxi, poliéster o híbrido).
- Pintura electrostática: común para electrodomésticos y piezas interiores.
- Aluminio prefirerado (recubierto de bobina): producción de alto volumen, acabado consistente; A menudo usa PVDF o abrigos de poliéster.
- Recubrimientos de construcción alta y abrigos anti-grafiti: para entornos propensos a vandal.
Parámetros y datos técnicos
A continuación hay parámetros técnicos comunes para las hojas de aluminio negro. Los valores específicos dependen de la aleación, el temperamento, el sistema de recubrimiento y el fabricante.
| Parámetro | Valores / notas típicos |
|---|---|
| Aleaciones de material base | 1050, 1100, 3105, 3003, 5005, 5052, 6061 (la selección del sustrato depende de la resistencia, la formabilidad, la resistencia a la corrosión) |
| Rango de espesor (sustrato) | 0.2 mm - 6.0 mm (hojas recubiertas comúnmente 0.3–2.0 mm) |
| Ancho de bobina/hoja | 600 mm - 1600 mm (anchos personalizados disponibles) |
| Gros de recubrimiento (película seca) | Poliéster: 15–25 μm; PVDF: 25–45 μm; Polvo Coat: 40–120 μm; Anodización: 5–25 μm |
| Acabado superficial | Glossy, semirrigüario, mate, texturizado (como estuco, efecto de piedra) |
| Tolerancia a color | ΔE ≤ 2–3 (medido por ASTM o métodos ISO para recubrimientos de nivel superior) |
| Adhesión | Adhesión de corte transversal ≥ ISO 2409 0–1 o ASTM D3359 4–5B (varía según el sistema) |
| Resistencia a la pulverización de sal | Poliéster: hasta 500 h dependiente de los bordes; PVDF: 1000–2000 h (por ASTM B117 o ISO 9227) |
| Resistencia a la humedad | Por ASTM D2247 / ISO 6270 - PVDF muestra resultados superiores |
| Retención de brillo | Medido después de 1000-2000 h de exposición a UV; PVDF retiene> 70–80% |
| Rasguño y dureza | Dureza del lápiz o konig: depende del recubrimiento (polvo> recubrimientos líquidos en general) |
| Formabilidad | El radio de curvatura depende de la aleación/temperamento del sustrato y el recubrimiento; mínimo típico r = 1–3t (t = espesor) con herramientas adecuadas |
| Rendimiento de fuego | El aluminio no es combustible; Los recubrimientos deben cumplir con los códigos de incendio locales (por ejemplo, EN 13501 para Europa) |
| Expansión térmica | α ≈ 23–24 x10^-6 /° C (sustrato de aluminio) |
| Peso | 2.70 g/cm3 (aluminio) - aprox. 2.7 kg/m2 por mm de espesor (solo sustrato) |
Composición química de aleación y propiedades
Las aleaciones comunes utilizadas como sustratos para láminas de aluminio negro recubierto incluyen 1050/1100 (comercialmente puros), series 3003/3105 y 5005. La siguiente tabla muestra composiciones químicas típicas y propiedades generales.
| Aleación | Principales elementos de aleación | Composición química típica (%en peso) | Propiedades típicas |
|---|---|---|---|
| 1050 /1100 | Al (≥99.0%) | Si - | Excelente formabilidad, alta resistencia a la corrosión, baja resistencia |
| 3003 /3105 | Mn (~ 1.0%) | Mn 1.0–1.5, Si ≤ 0.6, Fe ≤ 0.7, Cu ≤ 0.1, mg ≤ 0.05 | Buena formabilidad, fuerza moderada, ampliamente utilizada para el recubrimiento de bobina |
| 5005 | Mg (~ 0.7–1.1%) | Mg 0.7–1.1, Si ≤ 0.4, Fe ≤ 0.7 | Buena resistencia a la corrosión, comúnmente utilizada para aplicaciones arquitectónicas |
| 5052 | Mg (~ 2.2%) | Mg 2.2–2.8, CR 0.15–0.35, Fe ≤ 0.4, Si ≤ 0.25 | Mayor resistencia, excelente resistencia a la corrosión (ambientes marinos) |
| 6061 | MG y SI | Mg 0.8–1.2, SI 0.4–0.8, 0.15-0.4, CR 0.04–0.35 | Pretible al calor, mayor resistencia, buena maquinabilidad (utilizada donde se necesitan propiedades mecánicas más altas) |
Nota: Los límites químicos reales se refieren a las normas relevantes (por ejemplo, ASTM B209, EN 573). Verifique las hojas de datos del proveedor para ver las composiciones exactas.
Templado (temperatura) y propiedades mecánicas
El temperamento de la aleación afecta la formabilidad y la fuerza. Temperales típicos utilizados para hojas recubiertas:
| Aleación | Temperadores comunes | Resistencia a la tracción típica (MPA) | Resistencia de rendimiento típica (0.2% RP0.2) (MPA) | Alargamiento (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1050 /1100 | O (recocido) | 40–70 | 15–40 | 30–45 |
| 3003 /3105 | H14, H16, H22, O | 70-150 | 60-130 | 10–35 |
| 5005 | H14, H16 | 100-170 | 70-150 | 8–20 |
| 5052 | H32, H34, H111 | 150–290 | 90–240 | 5-18 |
| 6061 | T6, T4 | 240–310 | 120–275 | 8-17 |
Notas:
- H1X/H2X indican temperaturas endurecidas por cepa con diversos grados; H14 es cuarto-duro, H16 medio dura, H24, etc.
- O = Recocido (formabilidad máxima).
- T Los temperatura indican tratamiento térmico; Use con precaución para el recubrimiento de la bobina porque algunos temperaturas afectan la adhesión y la formación del recubrimiento.
Estándares de implementación y métodos de prueba
Los fabricantes y especificadores comúnmente se refieren a los siguientes estándares para una lámina de aluminio recubierta. El cumplimiento asegura un rendimiento predecible.
- Estándares de material y aleación
- EN 573 / EN 485 / EN 1396 (Europa)
- ASTM B209 (sábana y placa de aluminio y aleación de aluminio)
- JIS H4000 (Japón)
- Sistemas de recubrimiento y pintura de bobina
- EN 12206 (recubrimientos pintados sobre acero y aluminio)
- AAMA 2603 /2604 /2605 (EE. UU.: Clases de rendimiento para recubrimientos orgánicos en aluminio)
- Calicoat (sello para aluminio prefirerado)
- Pruebas de superficie y adhesión
- ASTM D3359 (adhesión, prueba de cinta)
- ISO 2409 (prueba de corte transversal)
- ASTM D714 (ampollas)
- Meteorización y exposición a los rayos UV
- ASTM G154 (dispositivos de condensación fluorescente UV)
- ASTM G151 / G154; ISO 4892 (meteorización artificial)
- ISO 11341, ISO 2810 (meteorización natural)
- Pruebas de corrosión
- ASTM B117 / ISO 9227 (spray de sal)
- ISO 6270 (humedad)
- Prueba mecánica
- ASTM E8 / EN 6892 (pruebas de tracción)
- Seguridad y reacción contra incendios al fuego
- EN 13501 (Clasificación de productos de construcción)
- Limpieza de la superficie y pretratamiento
- ISO 16232 / Procedimientos internos para desengrase, recubrimientos de conversión química (cromato / no cromato)
Manejo, fabricación y limitaciones
- Agradación y formación: use herramientas apropiadas, radios de die y lubricantes para evitar el agrietamiento del recubrimiento. Para curvas ajustadas, considere la formación previa a la pintura (formando antes del recubrimiento) o seleccione aleaciones/temperaturas con mayor ductilidad.
- Corte y unión: se usan comúnmente sujetadores mecánicos, fascinantes y adhesivos. La soldadura es posible (dependiendo de la aleación) pero dañará los recubrimientos localmente: se puede requerir recoir o protección de corrosión local.
- Protección de borde: los bordes cortados exponen aluminio desnudo y pueden requerir selladores o recubrimientos de borde para evitar la corrosión y las interacciones galvánicas.
- Reparación de la superficie: los rasguños menores pueden ser reparables con pinturas de retoque específicamente coincidentes con el sistema de recubrimiento; El daño más profundo puede necesitar reemplazo del panel.
- Límites térmicos: los sistemas de recubrimiento tienen temperaturas de servicio máximas (PVDF comúnmente hasta ~ 150 ° C a corto plazo; más bajo continuo). Verifique las hojas de datos de recubrimiento.
- Exposición química: algunos recubrimientos resisten ácidos/álcalis mejor que otros: seleccione la química de recubrimiento basada en la exposición (ambientes industriales, sales marinas, productos químicos).
Guía de selección: cómo elegir la hoja de aluminio negra adecuada
- Entorno de aplicación:
- Al aire libre/arquitectura: aleaciones 5005/3105 recubiertas de PVDF recomendadas para el color a largo plazo y la resistencia a la intemperie.
- Interior/bajo costo: 3003/3105 recubierto de poliéster suficiente.
- Marine: 5052 con recubrimiento o anodizado apropiado para resistencia a la corrosión superior.
- Necesidades de formabilidad:
- Formación alta: elija 1xxx (recocido) o aleaciones 3xxx en temperaturas de temperatura o suave H.
- Resistencia estructural: use series 5xxx o 6xxx con temperamento apropiado.
- Aparición de acabado:
- Mate vs brillo: elija la formulación de recubrimiento; Recubrimientos texturizados para el ocultamiento de rasguños.
- Consistencia del color: asegurar que el proveedor proporcione datos de ΔE y control por lotes.
- Requisitos de incendio/código:
- Consulte los códigos de construcción locales para los sistemas de fachadas; Elija sustratos no combustibles y sistemas de revestimiento aprobados.
- Longevidad vs costo:
- PVDF ofrece la mejor longevidad y el mayor costo; El poliéster es económico; Los recubrimientos en polvo brindan protección mecánica duradera.
Ejemplo de especificación de producto típico (muestra)
- Sustrato: aleación 5005, H14 temperamento
- Grosor: 1.0 mm
- Ancho: 1250 mm
- Recubrimiento: PVDF (Kynar 500 o Hylar 5000), sistema de 3 coates (pretratamiento de cromato/no cromato + imprimación + abrigo)
- Espesor de la capa superior: 25 μm; Primer: 10 μm; DFT total: 35 μm
- Color: negro (RAL 9005) - Gloss 10% (mate)
- Adhesión: Cross-Cut ISO 2409 Clase 0
- Spray de sal: sin corrosión de sustrato después de 1000 h (ASTM B117)
- Garantía: rendimiento de recubrimiento de fachadas de 20 años (sujeto a limitaciones ambientales)
Pruebas y garantía de calidad
El control de calidad generalmente incluye:
- Medición del espesor de recubrimiento (indicadores magnéticos/no magnéticos o corriente Eddy)
- Adhesión y pruebas de corte transversal
- Medición de color y brillo (espectrofotómetro/medidor de brillo)
- Prueba mecánica de sustrato (prueba de tracción, curva)
- Pruebas de corrosión/meteorización por requisitos del proyecto
- Verificaciones dimensionales (grosor, ancho, planitud)
- Envases y cheques de envío para evitar daños
Consideraciones ambientales y de sostenibilidad
- Reciclabilidad: el aluminio es altamente reciclable; El aluminio recubierto se puede reciclar a través de la separación de recubrimientos orgánicos mejora la calidad del reciclaje. Muchos recicladores aceptan aluminio pintado.
- El ciclo de vida: los recubrimientos duraderos como PVDF reducen la frecuencia de mantenimiento y reemplazo, reduciendo el impacto ambiental del ciclo de vida.
- VOCS y recubrimientos: los revestimientos de bobina modernos y los sistemas de polvo tienen bajas emisiones de VOC. Busque proveedores con certificaciones ambientales o cumplimiento de las regulaciones locales.
