新型中空隔热条建筑节能铝型材研发及应用

　　一、前言

　　随着国家建筑节能政策的实施，铝合金断热冷桥门窗应用越来越广泛，现在的隔热铝型材市场上，主要存在两种隔热铝型材生产技术：一种是源于欧洲的穿条式隔热技术，另外一种是来自于北美的注胶式隔热技术。欧洲穿条式和北美浇注式隔热铝型材都有较好的隔热性能，两者相较而言，穿条式隔热铝型材可方便地实现内外双色门窗系统，满足客户高审美要求，但其受设备限制产品截面较大，门窗成本较高;注胶式隔热铝型材结构紧凑，小巧美观，截面相对较小，可节约用铝量，但切金属桥后型材变形大，切桥时噪音大，故工艺环保性能差且铝损耗量大，大截面型材和内外双色门窗系统实现困难。目前我国一些较大型的铝材厂对这两种技术及设备均有引入和生产，对推动我国隔热节能铝材的发展和进步起了较大的推动作用，经过多年的实践，我们发现它们均存在各自缺陷与局限性，因此开发一种兼具两者优点的新型隔热铝型材及其门窗系统变得迫在眉睫。

　　为克服现有断桥节能铝材生产技术的工艺及设备局限性，采用单根中空隔热条代替两根实心隔热条而又能保证复合后型材力学性能的单根隔热条铝型材技术已成为经济型建筑节能门窗系统研发的迫切需求和技术瓶颈，也成为铝型材加工行业的研发攻关难题和热点，在成本不增加或增加不多的情况下，实现建筑节能的要求，有利于断桥节能型铝型材的推广。且单根中空隔热条新型节能铝合金型材技术一旦研发成功，原则上可以为现有的所有产品结构系列升级提供平台，解决现有隔热节能铝材技术的缺陷与局限性，突破由此造成的许多设计及产品结构瓶颈，极大的推动行业产品和技术的升级。

　　二、新型中空隔热条建筑节能铝型材研发

　　由于双隔热条位置可根据型材宽度大小调整，支撑面大，结构稳定，且双隔热条及双槽口(如图1所示)较容易达到较高的力学性能，故滚压轮进给量可以小些，另外滚压轮压合槽口两边塑性受压壁，受力对称均匀，所以变形小，复合精度高，槽口、结构、工艺和技术均很成熟，所以项目研究以双隔热条隔热型材槽口为基础，考虑单根中空隔热条型材穿条及滚压时支撑面小，结构稳定性差，滚压复合时产品变形大的难题，结合单隔热条配合单槽口，需加大开齿深度及滚压轮进给量以保证复合后力学性能的独特结构和加工特点，优化现有槽口，解决结构稳定性差和加工进给量大造成变形更大之间的矛盾，提高滚压时变形均匀性，显著减少扭曲和变形。

　　采取的技术路线如图2所示：

　　为了研发新型中空隔热条建筑节能铝型材，我们对两种用于单根穿条槽口的结构进行了研究，一种为两侧均为塑性受压壁，滚压时两边均发生悬臂型弯曲变形的槽口方案，另一种为两侧一边是塑性受压壁，一边是刚性支撑壁的槽口结构。

　　借鉴传统双槽口的结构，最容易想到首先是两侧均为塑性受压壁，滚压时两边均发生悬臂型弯曲变形的槽口方案，因为这种结构受力状态和双隔热条型材类似，受力对称均匀，理论分析滚压复合时型材变形应该小些。

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