1 前言
鋁合金門窗型(xíng)材(cái)具有強度高、水密(mì)性及氣密性高、外觀精美、易於加工等優點, 從20 世紀80 年代初開始在我國建築門窗行業得到(dào)廣泛應(yīng)用。但是, 進人90 年代末, 由於鋁合金的導熱性(xìng)能好, 製作的門窗產品對於(yú)建築物的保溫性能差這一重要因素逐漸被人(rén)們所重視(shì)。居室的節能保溫問題關係到千家萬戶, 與人民生活(huó)息息相關。
解決門窗的保溫問題, 必須從鋁合(hé)金建築型材產品人(rén)手。2 0 世紀7 0 年代, 德國人開始采用在(zài)鋁型材中灌注PU 樹(shù)脂斷(duàn)橋的方法進行隔熱, 效果(guǒ)很好。PU樹脂在隔熱材料中被稱為隔熱王, 將其應(yīng)用於(yú)鋁合金建築型材上進行保(bǎo)溫隔熱是20 世紀末的創舉。90 年代初, 德國率先研製開(kāi)發了穿條輥壓法, 通過穿人的隔熱尼龍條把鋁(lǚ)合金型材的(de)熱橋斷開, 從而實現了(le)型材的隔熱。這兩種新型建材產(chǎn)品(pǐn)的生產技術很快傳人(rén)中國。1998 年北京東(dōng)亞鋁業有限公(gōng)司在國內首先把灌(guàn)注PU 樹脂的隔熱型材推向市場, 受到(dào)了國家建設部節能辦的(de)高度重視。上(shàng)世紀末(mò), 具有一定實力的鋁(lǚ)型材廠紛紛引(yǐn)進穿條輥壓(yā)設備, 穿條隔熱型(xíng)材的生(shēng)產形勢一片大好。目前生(shēng)產灌注PU 樹脂隔熱型材(cái)的廠(chǎng)家隻有北京東亞(yà)鋁業有限公司, 而生產穿(chuān)條(tiáo)隔熱型材的(de)廠家(jiā)國內已(yǐ)有5 0 餘家。當前隔熱型材所占市場份額(é)僅為10 % 左右, 隨著國家節能法規(guī)的不斷完善、市場發展的需要, 鋁合(hé)金隔熱型材在不久的將來將主宰鋁(lǚ)合金建築型材(cái)的產品(pǐn)市場, 前景可觀。現(xiàn)將鋁合金隔熱型材生產技(jì)術加以論述。
2灌注PU 樹脂隔熱鋁型材
灌注PU 樹脂隔熱(rè)鋁型材把鋁合金強(qiáng)度高(gāo)與(yǔ)PU樹脂導熱係數低的特性進行了巧妙的結合, 優勢互補, 形成了新型的隔熱鋁(lǚ)型材產品。灌注的隔熱材料PU 樹脂導熱(rè)係數為0. 05 W/ m·K ; 尺(chǐ)寸穩定(dìng)性: 高溫80 ℃ , 48 小時(shí)為-0. 37 % ; 常溫25 ℃ , 48 小時為-0. 09 % ;隔熱型材(cái)的抗(kàng)拉強度為70 N/ 仙擴; 抗剪切強度為lo N / n 耐; 老化性能測試推算: 在(zài)45 ℃ 的溫度條件下,壽命可達(dá)到45 年; 在35 ℃ 的溫度條件下壽命可達到70. 8 年。製作的(de)門(mén)窗產品抗風壓、水密性、氣密性(xìng)可達到1 級; 導熱(rè)係數(shù)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(jiàn)築型材的標準要求。灌裝PU 樹脂隔熱型材的(de)加(jiā)工工(gōng)藝難度較高(gāo), 國內許多廠家都曾經作了大量的試驗工作, 成功率幾乎為零, 隻(zhī)有北京東亞鋁業有限公司經過了一年多的努(nǔ)力, 於19 98 年成功地完(wán)成了此項工作。其生產工藝為(主要(yào)工藝(yì)參數見表1 ) :
這一工藝的主要難點: PU 樹脂白料的配製(zhì); 灌裝量和灌裝速度的(de)控製; 灌裝後的排氣要充分, 以確保PU 樹脂充(chōng)腔飽滿, 無氣泡。大部分廠家(jiā)在試驗(yàn)過程(chéng)中出現6 米型材充腔不滿, 且PU 樹脂(zhī)隔熱層氣泡產生嚴重缺陷, 直(zhí)接影響到隔熱型材的物理性(xìng)能和機械性能。隻要解決好充腔和無氣(qì)泡問題, 就可解決生產加工工藝的主要難點。
3 穿條隔熱鋁型材
穿條隔熱鋁型材是采用機械加工的方法把兩條鋁(lǚ)合金型材通過隔熱穿條進行聯接, 聯接的隔熱條起到隔(gé)熱斷橋的作用。目前(qián), 隔熱條的主要材料有尼龍 (PA6 6 + G F )和PV C 兩種。隔熱條性能比較(jiào)見表2。
從表2 的性能比較可以看出, 尼龍條的物理機械性能遠高於PV C 條, 製作(zuò)高強度隔熱(rè)鋁(lǚ)門窗產品,不論是國內還是國外(wài), 基本上都(dōu)是采用尼龍6 十G F隔熱條材料。在價格上, 尼龍隔熱條價格是PV C 隔熱(rè)條(tiáo)的巧倍。穿條隔(gé)熱型材的物理、機械性(xìng)能指標: 抗拉強度〕12 N/ mi n 平; 剪切強度(dù)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(dào)2級; 導熱係數3 —3. 5W / m · K ; 隔聲性能(néng)可達到30 -35 dB 。各項性(xìng)能指標完全達到隔熱保(bǎo)溫鋁型材的標(biāo)準(zhǔn)要求。這種產(chǎn)品的加工方法簡單, 設備投人資金少, 一套簡單設備(bèi)隻需20 餘萬元, 一般鋁型材廠家都可接受。雖然穿條隔熱(rè)型材加工工藝簡單, 但對鋁型(xíng)材產品的加工尺(chǐ)寸精度要求高, 複合處的型材斷麵尺寸精度必須保證。穿條隔熱鋁型(xíng)材生產工藝為: 型材(cái)開(kāi)齒(chǐ)一穿隔(gé)熱條~ 輥壓成形。主(zhǔ)要工藝參數列人表3。
這(zhè)一工(gōng)藝的難點是開齒深度和輥壓型材變形量。為(wéi)確保穿條隔(gé)熱型材的物理、機械性能達到標準要求, 開齒深度和輥壓型(xíng)材變(biàn)形量必須達到工藝參數的要求, 複合處理鋁型材的(de)幾何尺(chǐ)寸滿足尺寸精度要求, 否則型材的剪切強度不能滿足標準要(yào)求。如果輥(gǔn)壓變型量小, 型(xíng)材與(yǔ)隔熱條(tiáo)輥(gǔn)壓處會出(chū)現漏雨水現象, 使門窗的水密性大大降低。
4 結束(shù)語
二十一世(shì)紀是人類(lèi)科學技術日新月異的時代。展望鋁合金建築型材(cái)的發展, 隨著新技術新材料的推出, 傳統的加工(gōng)方法必(bì)將被新工藝取代(dài)。鋁合金建築型材必將走向節能環保之路, 新(xīn)型的隔熱保溫鉛型材產品市場前景非常廣闊。在不久的將來必將(jiāng)開發出能夠(gòu)實現保溫隔熱的鋁幕牆(qiáng)型材(cái)。
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