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穿條式隔熱鋁型材（詞條“鋁型材”由行業(yè)大百科提供）因其美觀大方、易加工、高強(qiáng)度等特性已廣泛使用在隔熱門窗幕墻中。對于它的加工工藝，鋁型材生產(chǎn)廠家各位人士來已是很熟悉，有些還積累了一定的加工經(jīng)驗，但是對有些剛?cè)?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>門窗幕墻行業(yè)的設(shè)計人員和房產(chǎn)公司的材料選用技術(shù)人員來說并不一定很了解。本文通過簡單介紹穿條式隔熱鋁型材的組合工藝，希望能增強(qiáng)門窗幕墻的設(shè)計人員在系統(tǒng)設(shè)計中對型材結(jié)構(gòu)工藝性的考慮和房產(chǎn)公司的材料選用人員對影響隔熱型材質(zhì)量因素的認(rèn)識。
簡單來說，穿條式隔熱鋁型材就是將兩支預(yù)先擠出的鋁材和隔熱條廠家提供的隔熱條，通過復(fù)合加工將三者組合成一體的復(fù)合型材。因此，除了材料本身的質(zhì)量外，組合加工的工藝水平是決定隔熱型材質(zhì)量的重要因素。一般來說，組合工藝是由開齒、穿條、滾壓和檢測四道工序通過專用的設(shè)備來完成。
第一步：開齒
開齒是通過安裝在開齒機(jī)(圖1)上的硬質(zhì)滾齒輪在鋁型材用于穿條的槽口頸部滾出齒來，是特別關(guān)鍵的一道工序。滾齒輪通過傳輸機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，滾齒輪外緣的60度形狀的齒壓在鋁材槽口中央并施加一定壓力，帶動鋁材向前移動，同時在壓過的槽口外沿滾出齒來(圖2)。滾齒輪通過導(dǎo)軌能上下左右調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同高度和寬度的型材。
齒應(yīng)開在槽口的外錘頭側(cè)，在內(nèi)錘頭盡可能不開齒或只開很淺的一點(diǎn)齒(圖3)。原因是在后面的滾壓工序中，外錘頭會產(chǎn)生以自己頸根部為圓心的旋轉(zhuǎn)變形而將開好的齒壓入隔熱條，從而保證滾壓后隔熱鋁材的剪切強(qiáng)度。而槽口的內(nèi)側(cè)為定位部位，用來保證滾壓后隔熱型材的整體形狀尺寸，就算內(nèi)側(cè)的齒開的很好，滾壓后也壓不到隔熱條里，因此沒有任何效果。
好齒形的齒峰應(yīng)小于0.2mm,不超過齒距的三分之一左右(見圖4)，這樣滾壓時才容易壓入隔熱條內(nèi)。如果開齒太鈍或沒有開齒，就難以壓入隔熱條，隔熱型材的剪切性能就無法保證。開齒的好壞主要由開齒輪質(zhì)量、機(jī)器設(shè)備穩(wěn)定性和操作水平來決定的。開齒輪外緣的齒形斜面應(yīng)左右不對稱，外側(cè)角度應(yīng)大些，這樣方便將齒開在鋁材槽口外側(cè)。開齒輪是損耗件，時間一長外緣的齒就會逐漸磨損（詞條“磨損”由行業(yè)大百科提供），一般建議120噸左右要換新的開齒輪，當(dāng)然這要看開齒盤的材質(zhì)，差一些的幾十噸就要更換，好一些的進(jìn)口輪能使用更長的時間。好的設(shè)備因穩(wěn)定性好，往往更容易保證開齒的質(zhì)量，若設(shè)備的穩(wěn)定性欠佳，就會造成開齒盤的跳動，使得同一支型材一段開齒好，一段開齒不好，影響整體的開齒質(zhì)量。
第二步：穿條
穿條是將隔熱條通過穿條機(jī)(圖5)導(dǎo)軌穿入已經(jīng)開好齒的上下兩支鋁材的槽口中(圖6)，使三者連接一起。有些設(shè)備的穿條工序整合在開齒機(jī)中，即在開齒的過程中就將隔熱條穿入鋁材中。穿條后隔熱條和鋁材之間沒有緊密結(jié)合，是松動的，條與鋁材之間能相互竄動。隔熱條是由電機(jī)帶動的一組齒形輪驅(qū)動向前穿入上下鋁材的槽口中，完成穿條的。對于一些兩槽口中心距離小于10mm的鋁材，一般難以用穿條機(jī)直接穿條，這時只能用人工手動穿條了。
第三步：滾壓
滾壓是將已穿好條的型材通過滾壓機(jī)(圖7)的三組滾壓盤將鋁材與隔熱條緊密的結(jié)合在一起(圖8)。滾壓時，在兩滾壓盤的共同作用下，鋁材的外錘頭各自以自己頸根部為旋轉(zhuǎn)中心壓向隔熱條(圖9)，錘頭上的開齒壓入隔熱條，使得鋁材與隔熱條緊密的結(jié)合在一起。
三組滾壓盤功能不一樣：第一組為預(yù)壓，鋁材外錘頭稍微壓入隔熱條，保證隔熱條在鋁材中不竄動就行;第二組為壓緊，鋁材外錘頭完全壓入隔熱條，此時隔熱型材的機(jī)械性能應(yīng)能符合要求，一般這組滾壓盤之間的滾壓力在250-400公斤之間，具體數(shù)值與開齒質(zhì)量和鋁材槽口精度有關(guān);第三組為校正，在滾壓后出現(xiàn)型材側(cè)向彎曲和上下彎曲等情況，通過微調(diào)第三組滾壓盤的位置來保證復(fù)合型材不彎曲，相對于第二組盤，并沒有增加錘頭的滾壓變形量。
第四步：檢測
除了檢測滾壓后鋁材的尺寸精度外，縱向抗剪強(qiáng)度是最為重要的一項機(jī)械性能指標(biāo)。縱向抗剪強(qiáng)度的測試是將100mm長的型材試樣安裝在工廠專用的縱向抗剪測試機(jī)上(圖10)，通過外力使隔熱條與鋁才相互錯位變形(圖11)，在變形時顯示的最大單位長度負(fù)荷就是復(fù)合鋁材的縱向抗剪強(qiáng)度，單位為N/mm。GB5237.6《鋁合金建筑用型材 第6部分：隔熱型材》中規(guī)定隔熱鋁材的縱向抗檢強(qiáng)度特征值應(yīng)大于24N/mm,特征值的計算需要取一組10個測試值，求其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差后，用平均值減去2.02倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差就可得到。因此，在保證單個試樣測試值符合要求的情況情況，一組測試值的穩(wěn)定性就顯的特別重要。而試樣的穩(wěn)定性跟設(shè)備的穩(wěn)定性和鋁材精度的穩(wěn)定性息息相關(guān)。
以上只是簡單地介紹了隔熱鋁型材的組合工藝中的幾個步驟，在實(shí)際加工過程的操作細(xì)節(jié)沒有一一累敘。對于在加工過程的常見問題分析和型材設(shè)計中應(yīng)注意的事項，筆者將在《穿條式隔熱鋁型材加工工藝細(xì)節(jié)分析》中詳細(xì)介紹。隔熱鋁門窗幕墻在政府強(qiáng)力推進(jìn)建筑節(jié)能的社會大背景下已成為華北、東北、華東地區(qū)的主流門窗幕墻，作為主材料供應(yīng)商的鋁材生產(chǎn)企業(yè)都在隔熱型材的設(shè)計、加工方面投入了大量的精力、財力，泰諾風(fēng)致力于提供產(chǎn)品以外的更細(xì)化、深化的技術(shù)支持與配合，無私、客觀奉獻(xiàn)在歐洲積累的40年的隔熱鋁型材設(shè)計、加工工藝方面的經(jīng)驗和體會與國內(nèi)鋁加工行業(yè)的同仁分享，與大家共同努力提高我國隔熱鋁門窗幕墻系統(tǒng)的品質(zhì)與檔次。
