于丹妮

穿條式隔熱鋁合金型材的生產(chǎn)過程主要是利用低熱導(dǎo)性能的隔熱條實(shí)現(xiàn)連接，在機(jī)械復(fù)合的手段之下，將一分為二的鋁合金型材進(jìn)行重新復(fù)合連接，以此達(dá)到阻止熱量傳導(dǎo)保證節(jié)能的目的。穿條式隔熱鋁合金型材具備外觀美觀大方，內(nèi)在質(zhì)量強(qiáng)度高且易加工的特點(diǎn)，在節(jié)能方面的表現(xiàn)也比較突出，因而被廣泛應(yīng)用于隔熱門窗以及幕墻施工當(dāng)中。當(dāng)前我國的穿條式隔熱鋁合金無論在生產(chǎn)水平上還是在種類開發(fā)上都實(shí)現(xiàn)了突破，足以與國外水平相媲美。對穿條式隔熱鋁合金型材進(jìn)行質(zhì)量控制，對于滿足行業(yè)基本需求，提升產(chǎn)品進(jìn)步空間，增強(qiáng)行業(yè)競爭力都有著十分積極的意義。

1 穿條式隔熱鋁合金型材標(biāo)準(zhǔn)以及檢驗要求

1.1 外觀質(zhì)量

穿條式隔熱鋁合金型材本身有著外觀美觀大方、造型簡潔線條流暢等特點(diǎn)，因而其外觀質(zhì)量是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以及檢驗要求之一。對其進(jìn)行外觀質(zhì)量檢驗時包含允許缺陷和不允許缺陷兩個層次，允許缺陷是指輕微的缺陷，但肉眼不可見，不會對型材本身的使用質(zhì)量造成影響。而不允許的缺陷主要是指型材表面肉眼可見的缺陷，比如說裂紋、起皮以及氣泡等存在、穿條式隔熱鋁材施工工藝比較復(fù)雜，尤其是開齒、穿條、滾壓這三道工序是生產(chǎn)工序的重點(diǎn)，但加工過程會受到眾多外力的影響，因而導(dǎo)致外觀缺陷的產(chǎn)生。

1.2 外形尺寸

無論是作為門窗材料還是作為幕墻材料，穿條式隔熱鋁合金型材尺寸精度的控制都是整個生產(chǎn)加工過程當(dāng)中重要的指標(biāo)之一，因為尺寸的大小直接影響著安裝質(zhì)量和安裝的協(xié)調(diào)性。穿條式隔熱鋁合金型材的外形尺寸檢驗內(nèi)容包含橫截面尺寸、型材角度、型材彎曲度以及型材厚度等。不同的檢驗尺寸有著不同的標(biāo)準(zhǔn)檢驗過程當(dāng)中主要通過相應(yīng)精度的卡尺、千分尺等輔助測量工具完成。以產(chǎn)品厚壁尺寸為例，如果型材本身的厚壁尺寸達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，則強(qiáng)度難以保證，對于產(chǎn)品的安全性和耐久性十分不利，即便可以順利完成安裝，但在使用的過程當(dāng)中很容易發(fā)生扭曲、變形、推拉卡滯、密封不嚴(yán)等現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)幕墻坍塌、門窗脫落等問題。

1.3 化學(xué)成分

穿條式隔熱鋁合金型材在加工的過程當(dāng)中，通常會加入相應(yīng)的化學(xué)成分來保證其性能的穩(wěn)定，但只有對其化學(xué)成分進(jìn)行嚴(yán)格地控制，才能夠達(dá)到積極的意義。如果型材當(dāng)中的化學(xué)成分不合格不僅會影響型材的外觀顏色，同時也會影響到型材的綜合性能。比如說鎂元素過剩會影響到力學(xué)性能，銅、鐵、錳等元素能夠促進(jìn)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的良好形成，同時也能夠保證良好氧化膜質(zhì)量的形成。因而在對型材進(jìn)行化學(xué)成分檢驗時，鐵、銅、鎂、錳等元素都是重要的檢驗指標(biāo)。

1.4 力學(xué)性能

穿條式隔熱鋁合金型材的力學(xué)性能反映的是在使用過程中的使用強(qiáng)度，整個力學(xué)性能檢驗指標(biāo)包含抗拉強(qiáng)度、包含伸長率、同時也包含維氏硬度HV以及韋氏硬度HW等。通常情況下，生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)的過程當(dāng)中會通過實(shí)際的使用需求進(jìn)行產(chǎn)品使用強(qiáng)度以及力學(xué)性能指標(biāo)的調(diào)整，如果忽略對其力學(xué)性能的設(shè)計和檢測，容易導(dǎo)致使用過程當(dāng)中斷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2 穿條式隔熱鋁合金型材關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)

2.1 隔熱基材

在穿條式隔熱鋁合金型材的產(chǎn)品加工過程中隔熱條完成的就是隔熱階段的主要任務(wù)。在整個加工工藝中隔熱基材的隔熱性條的選取也非常重要，由于隔熱基材具有各種的表面處理方法，既包括了陽極氧化、靜電粉末噴涂等，也包括了電泳涂漆以及氟碳噴涂等，因此不同的表面處理方法要求與不同的表面處理材質(zhì)相配合，這也就直接造成了隔熱基材多樣性的形成。而隔熱基材的品質(zhì)也直接影響到型材成品的加工質(zhì)量，隔熱基材瑕疵主要包括了彎曲、氣泡、條紋、色差以及串色等，因此，在穿條式隔熱鋁合金型材進(jìn)入隔熱加工工序前一定要對隔熱基材的質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)。

2.2 隔熱條

隔熱型鋁材生產(chǎn)過程當(dāng)中隔熱條是橋梁也是關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)的任務(wù)在于熱量的阻礙、在于保證型材的緊密連接、也在于保證鋁合金隔熱型材不受外界環(huán)境影響，并具備可靠的抗拉、抗剪切強(qiáng)度。隨著生產(chǎn)指標(biāo)的提升，穿條式隔熱鋁合金型材的隔熱條的選擇逐漸實(shí)現(xiàn)了尼龍（PA66+GF）隔熱條對PVC隔熱條的替代，傳統(tǒng)生產(chǎn)加工過程中通常以PVC隔熱條為主，但除了成本較低外，性能上并不占據(jù)優(yōu)勢。兩種隔熱條的性能指標(biāo)比較見表1。

表1 尼龍（PA66+GF）隔熱條以及PVC隔熱條性能比較

不難看出，兩種隔熱材料尼龍（PA66+GF）的表現(xiàn)更為優(yōu)秀，但其生產(chǎn)成本較高。PVC隔熱條的整體性能不及（PA66+GF），但生產(chǎn)成本較低，所以很多廠家為了節(jié)省成本而選用PVC隔熱條，但其在使用的過程當(dāng)中會有一定的塑性變形產(chǎn)生，且隨著時間的積累變形愈來愈大最終導(dǎo)致抗剪切強(qiáng)度失效產(chǎn)生縱向位移，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致幕墻材料或者隔熱門窗發(fā)生整體變形，而相應(yīng)的氣密性、水密性以及抗風(fēng)壓性也會有所下降，發(fā)生高空墜落的危險事故。當(dāng)前在穿條式隔熱鋁合金型材的生產(chǎn)過程當(dāng)中對隔熱條的質(zhì)量選擇作出了明確的規(guī)定（見表2），因此，在對穿條式隔熱鋁合金型材進(jìn)行質(zhì)量的過程當(dāng)中隔熱條的選擇應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

表2 GB/T 52371.6-2017對隔熱條的質(zhì)量要求

2.3 壁厚膜厚

穿條式隔熱鋁合金型材的壁厚直接影響著型材產(chǎn)品的使用強(qiáng)度，壁厚難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)很容易造成使用過程當(dāng)中的扭曲變形產(chǎn)生安全隱患。因此在生產(chǎn)過程當(dāng)中要根據(jù)實(shí)際需求制定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，同時保證型材產(chǎn)品的壁厚尺寸在要求的數(shù)值公差內(nèi)。其厚度的數(shù)值直接影響著鋁合金型材本身的耐磨損性質(zhì)，而影響膜厚的主要因素就是鋁合金型材表面的氧化處理。如果未對型材產(chǎn)品進(jìn)行氧化處理膜厚難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，型材在使用的過程當(dāng)中會逐步出現(xiàn)老化褪色的現(xiàn)象，因此在生產(chǎn)過程當(dāng)中，膜厚數(shù)值一定要保證在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi)。

2.4 封孔質(zhì)量

封孔質(zhì)量是驗證穿條式隔熱鋁合金型材抗腐蝕性的重要依據(jù)，只有保證嚴(yán)格的封孔質(zhì)量才能保證產(chǎn)品的使用質(zhì)量，常溫方式下對型材產(chǎn)品完成封孔后要進(jìn)行陳化處理進(jìn)一步保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.5 開齒穿條

整個穿條式隔熱鋁合金型材生產(chǎn)過程當(dāng)中開齒是關(guān)鍵工序，該過程通過開齒機(jī)完成加工，作用原理在于將鋁型材置于開齒機(jī)上，通過硬質(zhì)滾齒輪的碾壓作用力，促使鋁型材的穿條槽口頸部形成一定規(guī)格的滾齒，整個開齒過程以電機(jī)驅(qū)動為動力源，以滾齒外緣在槽口中央的壓力為前進(jìn)動力帶動鋁材前進(jìn)，該過程當(dāng)中為了適應(yīng)不同高度以及寬度的型材加工，可以通過軌道對輥齒輪進(jìn)行調(diào)節(jié)。

穿條工序完成的是隔熱條通過穿條機(jī)導(dǎo)軌穿入完成開齒的鋁材槽口，保證兩條鋁型材以及隔熱條三者的緊密相連。整個開齒穿條工序進(jìn)行過程當(dāng)中，首先要保證機(jī)器設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，同時對下支撐輥進(jìn)行調(diào)整，有效防止型材表面受開始壓力而產(chǎn)生的變形以及表面劃傷；調(diào)整感應(yīng)器高度保證夾具在工作過程當(dāng)中能夠牢固吸合隔熱條；另外，整個過程當(dāng)中要對隔熱條定位塊進(jìn)行及時調(diào)整，保證隔熱條的良好固定；型材通過開齒刀和穿條機(jī)構(gòu)時應(yīng)遵循先低速再提速的原則，并在該過程當(dāng)中檢查開齒質(zhì)量以及穿條狀態(tài)做好記錄，為整個生產(chǎn)流程作出有效參考。

2.6 輥壓復(fù)合

輥壓復(fù)合工序通過滾壓盤的作用完成鋁材和隔熱條緊密復(fù)合，整個型材輥壓復(fù)合的過程當(dāng)中要保證支撐輥位于同一水平面、保證滾壓刀盤位于同一水平線、滾壓刀盤的上下刀間距在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。操作過程當(dāng)中應(yīng)該注意將開齒后型材和隔熱條組合好，并通過橡皮錘或者木錘的輔助保證良好的對齊度。另外，在此過程當(dāng)中應(yīng)該注重復(fù)合機(jī)、固定輔架以及活動輔架之間的高度調(diào)節(jié)，防止扭曲產(chǎn)生的撕裂，完成輥壓復(fù)合后的型材產(chǎn)品應(yīng)該及時進(jìn)入檢驗流程，檢驗合格之后實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

3 穿條式隔熱鋁合金型材質(zhì)量控制措施

3.1 設(shè)計階段

要實(shí)現(xiàn)穿條式隔熱鋁合金型材的質(zhì)量控制首先應(yīng)該對系統(tǒng)設(shè)計提起足夠的重視，系統(tǒng)設(shè)計的重點(diǎn)在于鋁型材槽口以及隔熱條頭部的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。整個系統(tǒng)設(shè)計過程應(yīng)該結(jié)合實(shí)際加工需求，保證槽口尺寸與隔熱條相配合、保證穿條過程的順暢。在槽口設(shè)計的過程當(dāng)中應(yīng)該注意外夾頭內(nèi)倒圓弧角的問題，一旦內(nèi)倒圓弧角出現(xiàn)缺失的現(xiàn)象很容易導(dǎo)致輥壓過程中內(nèi)夾頭根部位置出現(xiàn)受壓變形的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致材料堆積影響整個加工過程。

隔熱條頭部設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化在于保證與型材標(biāo)準(zhǔn)槽口的配合，其中內(nèi)夾頭的設(shè)計能夠確保隔熱條在生產(chǎn)加工過程中垂直就位于槽口，進(jìn)一步保證輥壓過程當(dāng)中的支撐作用；而外夾頭的設(shè)計是為了保證隔熱鋁合金型材在經(jīng)過輥壓工序之后達(dá)到一定成型標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而插進(jìn)隔熱條，保證機(jī)械性能的達(dá)標(biāo)。

3.2 隔熱條材料選擇

實(shí)際上穿條式隔熱鋁合金型材加工生產(chǎn)過程當(dāng)中對于材料的選擇主要就是進(jìn)行隔熱條的選擇。通過比較發(fā)現(xiàn)目前國際上公認(rèn)的隔熱條原材料為PA66+GF。該種類型隔熱條含有75%的聚酰胺66以及25%的玻璃纖維強(qiáng)化物，該種組合的優(yōu)勢在于PH66具備良好的機(jī)械性能和耐高溫性能，能夠保證鋁合金型材尺寸精度的穩(wěn)定，而玻璃纖維在原有基礎(chǔ)之上能夠進(jìn)一步提升隔熱條的機(jī)械性能滿足生產(chǎn)使用需求。

就PA66本身而言是一種性價比較高的工程塑料，但其本質(zhì)畢竟是一種合成的有機(jī)高分子材料，所以蠕變特性非常明顯，整個蠕變性的體現(xiàn)在于外力作用下易產(chǎn)生形變，且形變量會隨著時間的增加而積累，如果直接用于型材生產(chǎn)，隨著使用時間的延長造成的變形產(chǎn)生的后果異常嚴(yán)重。因此，PA66如果未經(jīng)過增強(qiáng)改性，難以直接作為隔熱條來使用，想要抑制PA66的蠕變性，可以通過填充物的添加進(jìn)行改性。經(jīng)大量的研究實(shí)驗證明加入25%的GF能夠顯現(xiàn)出最好的蠕變抑制效果，同時在抑制蠕變產(chǎn)生的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、剛性以及其他性能指標(biāo)的提升。且增強(qiáng)后的PA66比抗張強(qiáng)度與硬鋁或者合金鋼的比抗張強(qiáng)度相接近，有效地保證了力學(xué)性能上的匹配度。

3.3 生產(chǎn)工藝流程

3.3.1 嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

調(diào)試隔熱鋁合金型材的主要生產(chǎn)流程為開齒、穿條以及輥壓，整個生產(chǎn)工藝的掌控對隔熱型材質(zhì)量的影響非常關(guān)鍵，工藝流程的執(zhí)行會對型材的質(zhì)量以及力學(xué)性能造成根本的影響。因而在整個生產(chǎn)過程當(dāng)中，應(yīng)根據(jù)我國現(xiàn)有的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定，保證型材本身的壁厚、膜厚以及力學(xué)性能等符合國家標(biāo)準(zhǔn)。整個生產(chǎn)過程當(dāng)中應(yīng)該建立嚴(yán)格的監(jiān)督管理執(zhí)行力度，將產(chǎn)品參數(shù)規(guī)定數(shù)值貫穿于生產(chǎn)全程，在嚴(yán)格的監(jiān)督管理之下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

3.3.2 加大產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新力度

另外，伴隨著對產(chǎn)品智能性要求不斷提升，對于隔熱鋁合金型材也提出了更高的要求，整個穿條式隔熱鋁合金建筑型材的生產(chǎn)過程當(dāng)中應(yīng)該注重技術(shù)的創(chuàng)新和科學(xué)理念的融入，同時加大產(chǎn)品研發(fā)力度，保證創(chuàng)新型材生產(chǎn)技術(shù)下?lián)碛懈迂S富的型材產(chǎn)品可類型以選擇。另外，在生產(chǎn)流程當(dāng)中有效結(jié)合智能化和自動化的生產(chǎn)管理也能夠有效避免人工生產(chǎn)所造成的質(zhì)量誤差，同時合理利用節(jié)能措施能夠保證穿條式隔熱鋁合金型材的可持續(xù)發(fā)展。

3.3.3 多方入手預(yù)防常見質(zhì)量缺陷

（1）開齒變形：如果生產(chǎn)過程當(dāng)中未能完成對開齒受力點(diǎn)的良好調(diào)整，下支撐輥會產(chǎn)生一定程度的傾斜，隨之產(chǎn)生一定的壓力；而且使用時間的積累會導(dǎo)致下支撐輥調(diào)節(jié)導(dǎo)軌磨損以及開齒輪產(chǎn)生磨損。因此地在綜合外力的影響之下型材產(chǎn)生受壓變形，導(dǎo)致開齒變形。想要解決該種問題，首先應(yīng)該對開齒的受力支點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，保證應(yīng)力支點(diǎn)不發(fā)生移位；其次，及時更換磨損零部件，防止變形。

（2）開齒膜裂：型材生產(chǎn)過程當(dāng)中生產(chǎn)線的設(shè)計十分關(guān)鍵，如果開齒太深且槽口尺寸變大則會導(dǎo)致整個生產(chǎn)流程當(dāng)中的夾頭輥壓過量，從而引發(fā)開齒膜裂的現(xiàn)象產(chǎn)生。想要有效解決該種問題，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求對開齒深度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時加大復(fù)合時的輥壓量保證型材剪切力；另外，型材表面處理擁有多種形式尤其是氧化材以及電泳才表面處理型材，很容易在開始時產(chǎn)生氧化膜裂，所以操作流程應(yīng)該引起足夠的重視。

（3）復(fù)合咬邊：在加工生產(chǎn)過程當(dāng)中復(fù)合機(jī)下支撐輥橫向縱向水平應(yīng)該在同一水平線上，而整個刀盤高度以及型材的槽口高度要實(shí)現(xiàn)平行的調(diào)節(jié)，而在復(fù)合過程當(dāng)中一旦出現(xiàn)水平不準(zhǔn)調(diào)節(jié)不平行的現(xiàn)象，則會導(dǎo)致型材復(fù)合過程當(dāng)中產(chǎn)生咬邊缺陷，為有效防止該種問題需要及時對支撐輥以及刀盤高度和槽口高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，避免復(fù)合咬邊。

（4）復(fù)合不緊：緊實(shí)復(fù)合是穿條式隔熱鋁合金型材生產(chǎn)過程中的最基本需求，一旦生產(chǎn)過程當(dāng)中，刀盤并沒有壓到槽口或者槽口寬度不一致，就會導(dǎo)致兩面鋁合金型材的單方面輥壓，造成負(fù)荷不緊的現(xiàn)象。對此，應(yīng)該及時地對刀盤以及槽口的位置進(jìn)行調(diào)整，同時完成輥壓過程的良好控制。

（5）型材輥?。盒筒妮佊〉男纬蛇^程具有批量性的特征，當(dāng)鋁屑或者是其他金屬粉末等硬地粒子附著在開齒機(jī)的下支撐輥表面上，當(dāng)整個開齒過程進(jìn)行時就會發(fā)現(xiàn)在型料表面上形成等間距且形狀規(guī)整的輥印痕跡，這種缺陷就會導(dǎo)致批量報廢，為了有效防止這種缺陷在開齒前就必須要及時仔細(xì)的對下支撐輥表面進(jìn)行檢查，并對其粘附的雜質(zhì)加以清除，確保表面清潔程度。

（6）扭擰側(cè)彎：形成扭擰側(cè)彎缺點(diǎn)的重要因素是由于隔熱條本身精度產(chǎn)生了相應(yīng)的誤差，而這種偏差也可能是因為隔熱條基材的自身產(chǎn)生了彎曲以及側(cè)彎等現(xiàn)象。此外，對復(fù)合機(jī)中左右彎曲調(diào)整輥的調(diào)節(jié)也是非常重要的，但如果調(diào)節(jié)不到位，也會形成扭擰側(cè)彎的缺點(diǎn)。所以，為了從根本上防止這種問題的產(chǎn)生，首先要選用品質(zhì)優(yōu)異的隔熱性條并對其精度誤差加以消除；然后又要保證針對性地調(diào)節(jié)復(fù)合板的左右彎曲輥。

4 綜述

隨著我國對節(jié)能減排重視力度的不斷加大，隔熱鋁合金型材憑借良好的節(jié)能特性成為了當(dāng)前鋁合金型材生產(chǎn)企業(yè)的主要生產(chǎn)方向之一，而穿條式隔熱鋁合金 型材憑借其外觀簡單大方、強(qiáng)度高、精度高、氣密性好等優(yōu)勢占據(jù)著市場的半壁江山。想要實(shí)現(xiàn)對穿條式隔熱鋁合金型材質(zhì)量的控制，應(yīng)該從設(shè)計、材料以及加工三個方面入手，將質(zhì)量控制貫穿于生產(chǎn)全程，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷嚴(yán)加控制，才能夠從根本上提升產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。