简述穿条式隔热铝型材的复合工艺

简述穿条式隔热铝型材的复合工艺

穿条式隔热铝型材因其美观大方、易加工、高强度等特性已广泛使用在隔热

门窗幕墙中。对于它的加工工艺，铝型材生产厂家各位人士来已是很熟悉，有些还

积累了一定的加工经验，但是对有些刚入门窗幕墙行业的设计人员和房产公司的材

料选用技术人员来说并不一定很了解。本文通过简单介绍穿条式隔热铝型材的组合

工艺，希望能增强门窗幕墙的设计人员在系统设计中对型材结构工艺性的考虑和房

产公司的材料选用人员对影响隔热型材质量因素的认识。

简单来说，穿条式隔热铝型材就是将两支预先挤出的铝材和隔热条厂家提供

的隔热条，通过复合加工将三者组合成一体的复合型材。因此，除了材料本身的质

量外，组合加工的工艺水平是决定隔热型材质量的重要因素。一般来说，组合工艺

是由开齿、穿条、滚压和检测四道工序通过专用的设备来完成。

第一步：开齿

开齿是通过安装在开齿机（图1）上的硬质滚齿轮在铝型材用于穿条的槽口颈

部滚出齿来，是特别关键的一道工序。滚齿轮通过传输机构由电机驱动而产生转

动，滚齿轮外缘的60度形状的齿压在铝材槽口中央并施加一定压力，带动铝材向

前移动，同时在压过的槽口外沿滚出齿来（图2）。滚齿轮通过导轨能上下左右调

节，以适应不同高度和宽度的型材。

滚齿轮开齿机

图1 图2

齿应开在槽口的外锤头侧，在内锤头尽可能不开齿或只开很浅的一点齿（图3）。原因是在后面的滚

压工序中，外锤头会产生以自己颈根部为圆心的旋转

变形而将开好的齿压入隔热条，从而保证滚压后隔热

铝材的剪切强度。而槽口的内侧为定位部位，用来保

证滚压后隔热型材的整体形状尺寸，就算内侧的齿开

的很好，滚压后也压不到隔热条里，因此没有任何效

果。

好齿形的齿峰应小于0.2mm,不超过齿距的三分之一左右（见图4），这样滚压

时才容易压入隔热条内。如果开齿

太钝或没有开齿，就难以压入隔热

条，隔热型材的剪切性能就无法保

证。开齿的好坏主要由开齿轮质

量、机器设备稳定性和操作水平来

决定的。开齿轮外缘的齿形斜面应

左右不对称，外侧角度应大些，这样方便将齿开在铝材槽口外侧。开齿轮是损耗件，时间一长外缘的齿就会逐渐磨损，一般建议120吨左右要换新的开齿轮，当然这要看开齿盘的材质，差一些的几十吨就要更换，好一些的进口轮能使用更长的时间。好的设备因稳定性好，往往更容易保证开齿的质量，若设备的稳定性欠佳，就会造成开齿盘的跳动，使得同一支型材一段开齿好，一段开齿不好，影响整体的开齿质量。

第二步：穿条

穿条是将隔热条通过穿条机（图5）导轨穿入已经开好齿的上下两支铝材的槽口中（图6），使三者连接一起。有些设备的穿条工序整合在开齿机中，即在开齿的过程中就将隔热条穿入铝材中。穿条后隔热条和铝材之间没有紧密结合，是松动的，条与铝材之间能相互窜动。隔热条是由电机带动的一组齿形轮驱动向前穿入上下铝材的槽口中，完成穿条的。对于一些两槽口中心距离小于10mm的铝材，一般难以用穿条机直接穿条，这时只能用人工手动穿条了。齿开在外侧

图3 图4

第三步：滚压

滚压是将已穿好条的型材通过滚压机（图7）的三

组滚压盘将铝材与隔热条紧密的结合在一起（图8）。

滚压时，在两滚压盘的共同作用下，铝材的外锤头各自

以自己颈根部为旋转中心压向隔热条（图9），锤头上

的开齿压入隔热条，使得铝材与隔热条紧密的结合在一

起。 三组滚压盘功能不一样：第一组为预压，铝材外锤头稍微压入隔热条，保证隔热条在铝材中不窜动就行；第二组为压紧，铝材外锤头完全压入隔热条，此时隔热型材的机械性能应能符合要求，一般这组滚压盘之间的滚压力在250-400公斤之间，具体数值与开齿质量和铝材槽口精度有关；第三组为校正，在滚压后出现型材图6 图5 隔热条

下铝材

导轨

上铝材

图7

图8 图9

侧向弯曲和上下弯曲等情况，通过微调第三组滚压盘的位置来保证复合型材不弯曲，相对于第二组盘，并没有增加锤头的滚压变形量。

第四步：检测

除了检测滚压后铝材的尺寸精度外，纵向抗剪强度是最为重要的一项机械性能指标。纵向抗剪强度的测试是将100mm 长的型材试样安装在工厂专用的纵向抗剪测试机上（图10），通过外力使隔热条与铝才相互错位变形（图11），在变形时显示的最大单位长度负荷就是复合铝材的纵向抗剪强度，单位为N/mm 。《铝合金建筑用型材 第6部分：隔热型材》中规定隔热铝材的纵向抗检强度特征值应大于24N/mm,特征值的计算需要取一组10个测试值，求其平均值和标准偏差后，用平均值减去倍的标准偏差就可得到。因此，在保证单个试样测试值符合要求的情况情况，一组测试值的稳定性就显的特别重要。而试样的稳定性跟设备的稳定性和铝材精度的稳定性息息相关。

以上只是简单地介绍了隔热铝型材的组合工艺中的几个步骤，在实际加工过程的操作细节没有一一累叙。对于在加工过程的常见问题分析和型材设计中应注意的事项，笔者将在《穿条式隔热铝型材加工工艺细节分析》中详细介绍。隔热铝门窗幕墙在政府强力推进建筑节能的社会大背景下已成为华北、东北、华东地区的主流门窗幕墙，作为主材料供应商的铝材生产企业都在隔热型材的设计、加工方面投入了大量的精力、财力，泰诺风致力于提供产品以外的更细化、深化的技术支持与配合，无私、客观奉献在欧洲积累的40年的隔热铝型材设计、加工工艺方面的经验图10 图10 图11

和体会与国内铝加工行业的同仁分享，与大家共同努力提高我国隔热铝门窗幕墙系统的品质与档次。