1 前言
鋁合金門窗型材具(jù)有強(qiáng)度高、水密性及氣(qì)密性(xìng)高、外觀精美、易於加(jiā)工等優點, 從20 世(shì)紀80 年代初開始在我國建築門窗行業得(dé)到廣泛應用。但是, 進人90 年代末, 由於(yú)鋁合金的導(dǎo)熱性能好, 製作的門窗(chuāng)產(chǎn)品對(duì)於建築物的保溫性(xìng)能差這一重要因素逐漸被人們所重視。居室的節能保溫問(wèn)題關係到千家(jiā)萬戶, 與人(rén)民生活息息相關(guān)。
解決(jué)門窗的保溫問題, 必須從鋁合(hé)金建築型材產品人手(shǒu)。2 0 世紀7 0 年代(dài), 德國人開始采用在鋁(lǚ)型材(cái)中灌注PU 樹脂斷橋的方法進行隔熱, 效果很好。PU樹脂(zhī)在隔(gé)熱材料中被稱為隔熱王, 將其應用於鋁合金建(jiàn)築型材(cái)上進行保(bǎo)溫隔熱是20 世紀末的(de)創舉。90 年代初, 德(dé)國率先研製開發了穿條輥壓法, 通過穿人的隔熱尼龍條把鋁合金型材(cái)的熱橋斷開, 從而實(shí)現了型材的隔熱。這兩種新型建材產品(pǐn)的生產技術很快(kuài)傳人中(zhōng)國。1998 年北京東亞鋁業有限公(gōng)司在國內首先把灌注PU 樹脂的隔熱型材推向市場, 受到了(le)國家(jiā)建設部節能辦的高度重視。上世紀末, 具有一定實力的(de)鋁(lǚ)型材廠紛紛引進穿條(tiáo)輥壓設備, 穿條隔(gé)熱型材的生產形勢一片大好。目前生(shēng)產灌注PU 樹脂隔熱型材的廠家隻有北京東亞鋁業有(yǒu)限公司, 而生產穿條隔熱型材的廠家國內已有5 0 餘家。當前(qián)隔熱型材所占市場(chǎng)份額僅為10 % 左右, 隨(suí)著國家節能法(fǎ)規的不斷完善、市場發展的需要, 鋁合金隔熱(rè)型材在不久的將來將主宰(zǎi)鋁合金(jīn)建築型材的(de)產品市場, 前景(jǐng)可觀。現將鋁合金隔(gé)熱型材(cái)生(shēng)產技術加以論述。
2灌注PU 樹脂隔熱鋁型材
灌(guàn)注PU 樹脂隔熱鋁型材把鋁合金強度高與PU樹(shù)脂導熱係數低的特(tè)性(xìng)進(jìn)行了巧妙的結合(hé), 優勢互補, 形成(chéng)了新型的隔熱鋁型材產品。灌注的隔熱材料PU 樹脂導熱係數為(wéi)0. 05 W/ m·K ; 尺寸穩定性: 高溫80 ℃ , 48 小時為-0. 37 % ; 常溫25 ℃ , 48 小時為-0. 09 % ;隔熱型材的抗拉強度為70 N/ 仙擴; 抗剪切強度為lo N / n 耐; 老化性能(néng)測試推算: 在45 ℃ 的(de)溫度(dù)條件下,壽命可達到45 年; 在35 ℃ 的溫度條件下壽命可達到70. 8 年。製作的門窗產品抗風壓、水密性、氣密性可(kě)達到1 級; 導熱係數2. 9 —3. 2W / m·K; 隔聲性能so -40 d B。各項性能指標完全能夠滿足隔熱鋁合金建築型材的標準(zhǔn)要求。灌裝PU 樹脂隔熱型材的加工工藝(yì)難度較高, 國內許多(duō)廠家都曾經作了大量的試驗(yàn)工作, 成功率(lǜ)幾乎為零, 隻(zhī)有北京東亞(yà)鋁業有限公司經過了一年多的努力(lì), 於19 98 年成功地完成(chéng)了此項工作。其生(shēng)產工藝為(主要工藝參(cān)數見表1 ) :
這一工藝的主要難點: PU 樹脂白料的配製; 灌裝量和灌裝速度的控製; 灌裝後的排氣要充分(fèn), 以確保PU 樹脂充腔飽滿, 無氣泡。大部分廠家在試(shì)驗過程中(zhōng)出現6 米型材充腔不滿, 且PU 樹脂隔熱(rè)層(céng)氣(qì)泡產生嚴重缺(quē)陷, 直接(jiē)影響到隔熱型材的物理性能和(hé)機(jī)械性能(néng)。隻(zhī)要(yào)解決好充腔和無氣泡問題(tí), 就可解決生產加工工(gōng)藝的主要難點(diǎn)。
3 穿條隔熱(rè)鋁型材
穿條隔熱鋁型材(cái)是采用機械加工的方法把兩條鋁合金型材(cái)通過隔熱穿條進行聯接, 聯接的隔熱條起到隔熱斷橋的作用。目前, 隔熱條的主要(yào)材料有尼龍(lóng) (PA6 6 + G F )和PV C 兩(liǎng)種。隔熱條性能比較見表2。
從表2 的性能比較可以看出, 尼龍條的物(wù)理機械性能遠高(gāo)於PV C 條, 製作高強度隔熱鋁(lǚ)門窗產品,不論是國(guó)內還是(shì)國外, 基本上都是采用尼(ní)龍6 十G F隔熱條材料。在價格上, 尼龍(lóng)隔熱(rè)條價格是PV C 隔熱條的巧倍。穿條(tiáo)隔熱型材的物理、機械性能指標: 抗拉強度(dù)〕12 N/ mi n 平; 剪切強度孫24 N/ n 朋2 ; 製作的門窗 產品抗風壓強度可達到1 級; 水密性、氣密性可達到2級; 導熱係數3 —3. 5W / m · K ; 隔聲性能可達到30 -35 dB 。各項性能指(zhǐ)標完全達到隔(gé)熱保(bǎo)溫鋁(lǚ)型材的標準要求。這種產品(pǐn)的加工方法簡單, 設備投人(rén)資金少(shǎo), 一套簡單設備隻需20 餘萬元, 一般鋁型材廠家都可接受(shòu)。雖然穿條隔熱型材加工工藝簡單, 但對鋁(lǚ)型材產品的(de)加工尺寸精度(dù)要求高, 複合處的型材斷麵尺寸精度必須保證。穿條隔熱鋁型材生產工藝(yì)為: 型材開齒一穿隔熱條(tiáo)~ 輥壓成形。主(zhǔ)要工藝參數列人表3。
這一工藝的難點是開齒深度和輥壓型材(cái)變形量。為確保穿條(tiáo)隔熱型材的物理、機械性能達到標準要求, 開齒(chǐ)深度和輥壓型材變形量必須達到工藝參數的要求, 複合處理(lǐ)鋁(lǚ)型材的幾何尺(chǐ)寸(cùn)滿足尺寸精度要求, 否則型材(cái)的剪切強(qiáng)度不能滿(mǎn)足標準要求。如果輥壓變型量小, 型材與隔熱條輥壓處會出現漏雨水現象, 使(shǐ)門窗的(de)水(shuǐ)密性(xìng)大大降低。
4 結束語
二十一(yī)世紀是人類(lèi)科學技術日(rì)新(xīn)月異的時代。展望鋁合金建築型材的發展, 隨著(zhe)新技術新材料的(de)推出, 傳統的加工方法必將(jiāng)被新工藝取代。鋁合金建築型材必將走向節(jiē)能環保之路(lù), 新型的隔熱保溫鉛型材產品(pǐn)市場前景非常廣闊。在不久的將來必將開發出能(néng)夠實(shí)現(xiàn)保溫隔熱的(de)鋁幕牆型材。
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