新型中空隔熱條建筑節能鋁型材研發及應用

　　一、前言

　　隨著國家建筑節能政策的實施，鋁合金斷熱冷橋門窗應用越來越廣泛，現在的隔熱鋁型材市場上，主要存在兩種隔熱鋁型材生產技術：一種是源于歐洲的穿條式隔熱技術，另外一種是來自于北美的注膠式隔熱技術。歐洲穿條式和北美澆注式隔熱鋁型材都有較好的隔熱性能，兩者相較而言，穿條式隔熱鋁型材可方便地實現內外雙色門窗系統，滿足客戶高審美要求，但其受設備限制產品截面較大，門窗成本較高;注膠式隔熱鋁型材結構緊湊，小巧美觀，截面相對較小，可節約用鋁量，但切金屬橋后型材變形大，切橋時噪音大，故工藝環保性能差且鋁損耗量大，大截面型材和內外雙色門窗系統實現困難。目前我國一些較大型的鋁材廠對這兩種技術及設備均有引入和生產，對推動我國隔熱節能鋁材的發展和進步起了較大的推動作用，經過多年的實踐，我們發現它們均存在各自缺陷與局限性，因此開發一種兼具兩者優點的新型隔熱鋁型材及其門窗系統變得迫在眉睫。

　　為克服現有斷橋節能鋁材生產技術的工藝及設備局限性，采用單根中空隔熱條代替兩根實心隔熱條而又能保證復合后型材力學性能的單根隔熱條鋁型材技術已成為經濟型建筑節能門窗系統研發的迫切需求和技術瓶頸，也成為鋁型材加工行業的研發攻關難題和熱點，在成本不增加或增加不多的情況下，實現建筑節能的要求，有利于斷橋節能型鋁型材的推廣。且單根中空隔熱條新型節能鋁合金型材技術一旦研發成功，原則上可以為現有的所有產品結構系列升級提供平臺，解決現有隔熱節能鋁材技術的缺陷與局限性，突破由此造成的許多設計及產品結構瓶頸，極大的推動行業產品和技術的升級。

　　二、新型中空隔熱條建筑節能鋁型材研發

　　由于雙隔熱條位置可根據型材寬度大小調整，支撐面大，結構穩定，且雙隔熱條及雙槽口(如圖1所示)較容易達到較高的力學性能，故滾壓輪進給量可以小些，另外滾壓輪壓合槽口兩邊塑性受壓壁，受力對稱均勻，所以變形小，復合精度高，槽口、結構、工藝和技術均很成熟，所以項目研究以雙隔熱條隔熱型材槽口為基礎，考慮單根中空隔熱條型材穿條及滾壓時支撐面小，結構穩定性差，滾壓復合時產品變形大的難題，結合單隔熱條配合單槽口，需加大開齒深度及滾壓輪進給量以保證復合后力學性能的獨特結構和加工特點，優化現有槽口，解決結構穩定性差和加工進給量大造成變形更大之間的矛盾，提高滾壓時變形均勻性，顯著減少扭曲和變形。

　　采取的技術路線如圖2所示：

　　為了研發新型中空隔熱條建筑節能鋁型材，我們對兩種用于單根穿條槽口的結構進行了研究，一種為兩側均為塑性受壓壁，滾壓時兩邊均發生懸臂型彎曲變形的槽口方案，另一種為兩側一邊是塑性受壓壁，一邊是剛性支撐壁的槽口結構。

　　借鑒傳統雙槽口的結構，最容易想到首先是兩側均為塑性受壓壁，滾壓時兩邊均發生懸臂型彎曲變形的槽口方案，因為這種結構受力狀態和雙隔熱條型材類似，受力對稱均勻，理論分析滾壓復合時型材變形應該小些。

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