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淺析隔熱鋁型材“先複合後表面處理”加工工藝

來源: 时间:2016-08-09 17:24:22 浏覽次數:

衆所周知,穿條式隔熱型材的加工方法有兩種:一種是鋁型材先做表面處理,再進行開齒、穿條、滾壓等複合工序加工成隔熱型材(也就是“先表面處理後複合”,如圖1),這是目前我們常用的加工方法;另外一種是先進行開齒、穿條、滾壓等複合工序加工成隔熱型材,再做表面處理(也就是“先複合後表面處理”,如圖2),這種加工方法在歐洲比較常用。雖然第二種加工方法是把第一種加工方法的幾道工序給交換了下位置,但是其在隔熱條的選用和一些加工工藝上確有重大的變化和特殊的要求。


衆所周知,穿條式隔熱型材的加工方法有兩種:一種是鋁型材先做表面處理,再進行開齒、穿條、滾壓等複合工序加工成隔熱型材(也就是先表面處理後複合,如圖1),這是目前我們常用的加工方法;另外一種是行開齒、穿條、滾壓等複合工序加工成隔熱型材,再做表面處理(也就是先複合後表面處理,如圖2),這種加工方法在歐洲比較常用。雖然第二種加工方法是把種加工方法的幾道工序給交換了下位置,但是其在隔熱條的選用和一些加工工藝上確有重大的變化和特殊的要求。

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图为:先表面處理後複合与先复合再表面处理的铝型材实物对比

首先是隔熱條的選擇。

先表面處理後複合的隔热型材对隔热条的要求是:满足尺寸精度、强度等常规要求,隔热条头部如图3所示;而先複合後表面處理的隔热型材对隔热条的要求除了上述的常规要求外,还必须要保证隔热型材在表面处理过程后,其强度必须满足GB 5237.6的相關要求,隔熱條頭部如圖4所示,應帶熱熔膠線。

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圖爲:常規隔熱條頭部與帶熱熔膠線隔熱條頭部截面對比

如选用常规隔热条进行先複合後表面處理工艺进行隔热型材加工,虽然在滚压后隔热型材有较高的纵向剪切力,但是在经过表面处理着道工序时,在约200℃的高溫作用下,鋁型材槽口的外夾頭會因熱脹冷縮的影響,導致外夾頭松動,不能緊密咬合隔熱條(如圖5所示),從而使得隔熱型材的縱向剪切力大副下降。 


圖爲:表面處理前和表面處理後外夾頭與隔熱條的咬合圖對比

從圖5可以看出,在鋁型材槽口沒有開齒的情況下,隔熱型材複合完畢後,其縱向剪切力有15N/mm,在經過表面處理後,因高溫的原因,隔熱型材外夾頭松動,其縱向剪切力基本上就只有0N/mm了;對于有開齒但開齒比較差的隔熱型材,在複合完畢後,其縱向剪切力有64N/mm,經過表面處理後,其縱向剪切力就只有18N/mm了,剪切力損失了72%;對于有良好開齒的隔熱型材,在複合完畢後,其縱向剪切力有90N/mm,經過表面處理後,其縱向剪切力就只有47N/mm了,剪切力損失了48%;對于有佳開齒的隔熱型材,在複合完畢後,其縱向剪切力有110N/mm,經過表面處理後,其縱向剪切力就只有58N/mm了,剪切力損失了47%。从这里我们可以看到,选用常规隔热条进行先複合後表面處理工艺生产隔热型材,终的产品的剪切力损失在以上,對于生産和使用都不能提供可靠的保證。

 

因此,对于先複合後表面處理工艺生产的隔热型材,应该选用带热熔胶线的隔热条。如图7所示,熱熔膠線在常溫下是固體,卡在隔熱條上的;在表面處理過程中,當溫度達到100℃左右時,熱熔膠線開始熔化,熔融的熱熔膠線填充滿隔熱條底部與鋁型材間的間隙;當表面處理完後,溫度開始下降,熔融的熱熔膠線便開始固化,並因其具有較強的黏結性能,使得隔熱條同鋁型材黏結在一起,從而彌補回因外夾頭松動帶來的剪切力損失。 

 

從圖8可知,對于具有良好開齒的隔熱型材,在複合完畢後,其縱向剪切力有89N/mm,經過表面處理後,其縱向剪切力有80N/mm了,剪切力損失僅10%。與使用常規隔熱條的隔熱型材,在表面處理完畢後,剪切離損失達以上对比,足以说明带热熔胶线的隔热条在先複合後表面處理工艺中对隔热型材的作用。

 

因此在使用先複合後表面處理工艺生产隔热型材时,建议选用带热熔胶线的隔热条。

其次是隔熱條的幹燥。

隔熱條的主要材質是聚酰胺6625%的玻璃纖維,聚酰胺66是一種可吸水材料,吸水飽和率在5%左右。如果隔熱條內的水處于飽和狀態,就進行表面處理,並去烘烤的話,會使得隔熱條內的水分在烘烤過程中蒸發出來,造成隔熱條表面出現大面積氣泡(如圖9所示)或隔熱條斷裂。

 

因此在隔熱型材在進行噴粉前,浸泡完各個池之後,應該用壓縮空氣吹幹,確保型材上、空腔或縫隙裏不存在從池裏帶出來的殘留物;然後將隔熱型材放在幹燥箱內幹燥一段時間,使得隔熱條內部水分揮發出來。這樣才能確保隔熱型材在烘烤過程中隔熱條表面不出現氣泡或起皮。

再次是烘烤過程中的溫度控制。

隔熱條的軟化溫度在230℃左右,熔化溫度在250℃,因此在烘烤過程中必須將烤箱的溫度設置在180℃~200℃之間,持續時間大約20分鍾。如果超過規定溫度或時間,則會影響隔熱條的穩定性,導致隔熱型材變形等情況出現。

 

後關于氟碳漆。

对于表面处理是氟碳漆的隔热型材,不适宜采用先複合後表面處理这种工艺生产,只能是采用先表面處理後複合这种工艺生产。这是因为氟碳漆烤漆时间比较长(有两涂、三涂等)和烤漆温度较高(在220℃左右),這都有可能導致隔熱型材變形。

本文就先複合後表面處理这种隔热型材加工方法的三个关键环节:带热熔胶线的隔热条、隔热型材烘干、烤漆温度和时间控制等进行分析和探讨。总之,对于先複合後表面處理这种工艺生产隔热型材,要选择带热熔胶线的隔热条,并要对复合后的隔热型材进行烘干处理,后还要控制烤箱的温度和烘烤的时间



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