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浇注式复合铝型材综述

发布日期:2015-12-23    【字号:  
   复合铝型材是铝合金与高分子隔热材料相结合的新型门窗和幕墙建材。通过这种结合使铝合金型材的中央形成一道隔热夹层,进而实现“隔热铝型材”的目的。隔热桥式复合铝型材主要有穿条式与浇注式两种类型。

  穿条式复合铝型材是由两个隔热条将铝型材内外两部分连接起来形成的,从而阻止铝型材内外热量的传导,实现节能的目的 。它起源于欧洲,适用于小窗低层的建筑。这就是它在欧洲产生并生存下来的原因。但它的强度、工艺、成本等方面就不是很理想。目前正规的隔热条是PA66,它的生产方法有两种:硬顶法和牵引法。硬顶法结构紧、外观好但比较“脆”,牵引法生产的韧性好但外观差,侧面有工艺凹陷。为了追求表面美观和精度,用PA66尼龙加超细玻璃纤维是国外隔热条的共同特点(极少用其它材料)。由于用的是超细玻璃纤维,抗拉强度差只有60N/mm,而且价格昂贵。国内把PA66加普通玻璃纤维作为主攻方向,已经取得一定的突破。但有人用PA6、ABS(苯乙烯—丙烯腈—丁二烯三元共聚物)、PP(聚丙烯),以次充好。甚至有人用PVC等只可用作非结构性材料的通用塑料来代替工程塑料PA66制造隔热条,有的用严重影响环保的矿物纤维和石粉。PVC隔热条的主要原料是聚氯乙烯树脂。由于PVC强度小、热膨胀系数大,而且有毒,国家有关部门已明确规定不允许使用PVC制作铝型材隔热条。

  浇注式复合铝型材隔热节能技术起源于美国,从上个世纪30年代后期开始,随着铝门窗的广泛使用,一些美国富有创新精神的门窗设计师开始考虑铝型材隔热效果差问题,以有效解决铝型材的节能技术。一般来说,这些技术是把高分子聚合物和铝型材混合使用。以美国亚松公司为代表的浇注式复合铝型材技术,是由浇注成型的聚氨酯隔热桥将铝型材的内外两部分粘接成一个整体而形成的,以达到环保节能的目的。它的性能、工艺、成本等都非常理想。

  现在对浇注式与穿条式复合铝型材作如下对比分析一.基本性能对比(一) 强度聚氨酯浇注式复合铝的铝型材由于一次性挤出,这样减少了工艺缺陷,再加上一次性把聚氨酯浇注到铝型材隔热槽内,固化形成聚氨酯隔热桥,由于聚氨酯的高粘合性,聚氨酯隔热桥与铝型材完全成为一体,无须压合,所以铝材的强度高。聚氨酯本身的强度比较高,而且隔热桥横截面积大,所以浇注式隔热桥的强度大于穿条式。这样使得浇注式复合铝型材总体强度大于穿条式。

  穿条式复合铝型材本身是通过两次挤压成形的,之后把隔热条穿到两块铝型材的工艺槽内,再经过辊压。使得材料的内部组织有变化,产生应力使型材的整体强度差,甚至产生明显的裂纹使之成为废品。

  (二) 型材横截面积聚氨酯浇注式复合铝型材结构紧凑,小巧美观;穿条式复合铝型材由于要经开齿、辊压工艺,它的截面积非常大,看起来臃肿、肥大。

  (三) 型材出材率同型号同长度的复合铝型材,穿条式与聚氨酯浇注式相比,由于穿条式的横截面积大,重/米比浇注式的大,这样它的出材率就小于浇注式的复合铝型材[约13%],制造1平方米门窗大约多消耗1公斤型材。使用浇注式隔热铝型材制做门窗,每平方米节约铝材成本25元。假如一个门窗厂每年制做1万平方米门窗,则可节约25万元。

  (四) 可塑性(窗形)现在的门窗多种多样,异形门窗是越来越多。做异形门窗要求型材的可塑性一定要好。聚氨酯浇注式复合铝型材可以加工成任何形状的门窗,包括360?的圆弧形。穿条式由于隔热条与铝型材的连接不牢固,铝型材变形大时,隔热条易从铝型材的连接槽内脱出,这样它的窗形就受到限制。

  (五) 隔热聚氨酯浇注式复合铝型材在长时间的试验与实践中都表现的令人满意,它在室外-20?c的情况下,室内仍保持18?c左右。穿条式在室外-20?c时,室内保持在8?c上下。可以看出浇注式比穿条式的隔热性能好。

  (六) 内外双色穿条式复合铝型材的铝部分是经过两次挤出的,铝型材内外两部分单独进行表面处理,再经过开齿、穿条、辊压可以完成双色结构。浇注式的双色形成工艺:1. 铝型材内外两部分单独进行表面处理。2.将铝型材进行必要连接、浇注、切桥。

  二. 型材成本对比铝材按20,000元/吨计,PVC隔热条按8,000元/吨,PA66隔热条按30,000元/吨,聚氨酯浇注胶按22,000元/吨。铝的密度为2.7g/cm?,PVC的密度为1.4g/cm?,PA66密度为1.3g/cm?,聚氨酯的密度为1.2 g/cm?,通常浇注腔的宽度比穿条腔的宽度小0.8cm ,一般内外壁厚为0.15cm,中间的厚度为0.12cm。型材长度按600cm计。

  1.浇注式铝型材每根比穿条式节省铝材成本为:

  每根节省铝材重量:0.8cm× (0.15+0.12+0.12+0.15)×600cm×2.7g/cm?=699.9g=0.7kg每根节省铝材成本:0.7kg×20元/kg=14元/根2.穿条用量为:

  条厚为0.2cm,条宽为1.5cm,长为600cm(1) 每根铝型材PVC穿条用量:(0.2×1.5) ×2×600×1.4g/ cm?=504g=0.5kg每根铝型材PVC穿条成本:0.5kg ×8.00元/kg=4.00元/根(2) 每根铝型材PA66穿条用量:(0.2 ×1.5) ×2 ×600 ×1.3g/cm?=468g=0.47kg每根铝型材PA66穿条成本:0.47kg ×30元/kg=14.1元/根3.聚氨酯的用量为:

  每根铝型材聚氨酯用量:1.1cm ×0.8cm ×1.2g/cm? ×600cm/根=633.6g=0.6336kg/根每根铝型材聚氨酯成本:0.6336kg/根×22元/kg=13.94元/根4.浇注式铝型材比PVC穿条式每根节省:

  14元/根—(13.94元/根—4.00元/根)=4.06元/根5.浇注式铝型材比尼龙66穿条式每根节省:

  14元/根—(13.94元/根—14.1元/根)=14.20元/根三.设备成本分析:

  1.穿条式复合铝型材生产线每套价格:

  (1) 国产设备:约人民币20万元---50万元。

  (2) 进口设备:瑞士、意大利等产,每套价格:约人民币160万元。

  2.浇注式复合铝型材生产线每套价格:

  (1) 国产设备:大连炼石科技有限公司生产的“炼石牌复合铝型材聚氨酯浇注机”每套价格:人民币25万元---32万元。

  (2) 进口设备:美国亚松公司生产的设备每套价格:人民币70万元--140万元。

  经过以上综合比较分析,足以证明浇注式隔热铝型材总体性能优于穿条式。事实上浇注式复合铝型材在世界各国被广泛采用,在美国已经应用了四十多年。自1975年以来,仅在北美洲使用美国亚松浇注技术生产的隔热铝型材数量就高达19.5亿米或142,396,415吨。在过去的二十年,世界各国所建造或进行翻新的最享有声望的建筑中,大部分运用了美国亚松浇注隔热技术。1990年,超过100层的美国纽约帝国大厦在庆祝它六十岁生日之时,将原有的6500樘钢窗全部更换为用亚松浇注隔热技术及原料生产的隔热铝窗,在韩国,“亚松”已经成为铝合金门窗及幕墙系统“隔热节能”的代名词;在日本,由日本建设工业部牵头实施的低息贷款门窗节能计划,指定采用浇注式隔热技术进行完成,因此,在韩国和日本,人们可以在世界杯的各个比赛场馆、新闻中心、涉外酒店和其他附属设施,以及民用住宅、商用建筑等等地方,随时随地都能感受到浇注式隔热技术的存在,享受着浇注式隔热技术为大家带来的方便舒适、健康宜人的绿色生态空间。

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