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      1 前言     

      鋁合金門窗型材具有強度高、水密性及氣密性高、外觀精美、易于加工等優點, 從20 世紀80 年代初開始在我國建筑門窗行業得到廣泛應用。但是, 進人90 年代末, 由于鋁合金的導熱性能好, 制作的門窗產品對于建筑物的保溫性能差這一重要因素逐漸被人們所重視。居室的節能保溫問題關系到千家萬戶, 與人民生活息息相關。

      解決門窗的保溫問題, 必須從鋁合金建筑型材產品人手。2 0 世紀7 0 年代, 德國人開始采用在鋁型材中灌注PU 樹脂斷橋的方法進行隔熱, 效果很好。PU樹脂在隔熱材料中被稱為隔熱王, 將其應用于鋁合金建筑型材上進行保溫隔熱是20 世紀末的創舉。90 年代初, 德國率先研制開發了穿條輥壓法, 通過穿人的隔熱尼龍條把鋁合金型材的熱橋斷開, 從而實現了型材的隔熱。這兩種新型建材產品的生產技術很快傳人中國。1998 年北京東亞鋁業有限公司在國內首先把灌注PU 樹脂的隔熱型材推向市場, 受到了國家建設部節能辦的高度重視。上世紀末, 具有一定實力的鋁型材廠紛紛引進穿條輥壓設備, 穿條隔熱型材的生產形勢一片大好。目前生產灌注PU 樹脂隔熱型材的廠家只有北京東亞鋁業有限公司, 而生產穿條隔熱型材的廠家國內已有5 0 余家。當前隔熱型材所占市場份額僅為10 % 左右, 隨著國家節能法規的不斷完善、市場發展的需要, 鋁合金隔熱型材在不久的將來將主宰鋁合金建筑型材的產品市場, 前景可觀。現將鋁合金隔熱型材生產技術加以論述。

      2灌注PU 樹脂隔熱鋁型材

      灌注PU 樹脂隔熱鋁型材把鋁合金強度高與PU樹脂導熱系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型材產品。灌注的隔熱材料PU 樹脂導熱系數為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; 老化性能測試推算: 在45 ℃ 的溫度條件下,壽命可達到45 年; 在35 ℃ 的溫度條件下壽命可達到70. 8 年。制作的門窗產品抗風壓、水密性、氣密性可達到1 級; 導熱系數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筑型材的標準要求。灌裝PU 樹脂隔熱型材的加工工藝難度較高, 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, 只有北京東亞鋁業有限公司經過了一年多的努力, 于19 98 年成功地完成了此項工作。其生產工藝為(主要工藝參數見表1 ) :

      這一工藝的主要難點: PU 樹脂白料的配制; 灌裝量和灌裝速度的控制; 灌裝后的排氣要充分, 以確保PU 樹脂充腔飽滿, 無氣泡。大部分廠家在試驗過程中出現6 米型材充腔不滿, 且PU 樹脂隔熱層氣泡產生嚴重缺陷, 直接影響到隔熱型材的物理性能和機械性能。只要解決好充腔和無氣泡問題, 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合金型材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, 隔熱條的主要材料有尼龍 (PA6 6 + G F )和PV C 兩種。隔熱條性能比較見表2。

      從表2 的性能比較可以看出, 尼龍條的物理機械性能遠高于PV C 條, 制作高強度隔熱鋁門窗產品,不論是國內還是國外, 基本上都是采用尼龍6 十G F隔熱條材料。在價格上, 尼龍隔熱條價格是PV C 隔熱條的巧倍。穿條隔熱型材的物理、機械性能指標: 抗拉強度〕12 N/ mi n 平; 剪切強度孫24 N/ n 朋2 ; 制作的門窗 產品抗風壓強度可達到1 級; 水密性、氣密性可達到2級; 導熱系數3 —3. 5W / m · K ; 隔聲性能可達到30 -35 dB 。各項性能指標完全達到隔熱保溫鋁型材的標準要求。這種產品的加工方法簡單, 設備投人資金少, 一套簡單設備只需20 余萬元, 一般鋁型材廠家都可接受。雖然穿條隔熱型材加工工藝簡單, 但對鋁型材產品的加工尺寸精度要求高, 復合處的型材斷面尺寸精度必須保證。穿條隔熱鋁型材生產工藝為: 型材開齒一穿隔熱條~ 輥壓成形。主要工藝參數列人表3。

      這一工藝的難點是開齒深度和輥壓型材變形量。為確保穿條隔熱型材的物理、機械性能達到標準要求, 開齒深度和輥壓型材變形量必須達到工藝參數的要求, 復合處理鋁型材的幾何尺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, 使門窗的水密性大大降低。

      4 結束語

      二十一世紀是人類科學技術日新月異的時代。展望鋁合金建筑型材的發展, 隨著新技術新材料的推出, 傳統的加工方法必將被新工藝取代。鋁合金建筑型材必將走向節能環保之路, 新型的隔熱保溫鉛型材產品市場前景非常廣闊。在不久的將來必將開發出能夠實現保溫隔熱的鋁幕墻型材。