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穿條式隔熱鋁型材現(xiàn)如今在我國(guó)已經(jīng)有近十年的生產(chǎn)和使用的經(jīng)驗(yàn)。目前的情況是從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到應(yīng)用，有如百家爭(zhēng)鳴，百花齊放，各個(gè)生產(chǎn)廠商、系統(tǒng)公司都在推陳出新，各種各樣的窗型、系統(tǒng)是層出不窮，把我國(guó)的鋁合金門(mén)窗的應(yīng)用又推上了高峰。
但是不論是系統(tǒng)公司的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還是鋁型材廠的窗型設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)人員大都把注意力放在鋁型材的型腔設(shè)計(jì)、隔熱條形狀的選擇等方面，而忽略了穿條式隔熱鋁型材強(qiáng)度保證的關(guān)鍵因素---槽口的設(shè)計(jì)，從而致使各式各樣的槽口存在我們使用的系統(tǒng)中。因此有必要對(duì)穿條式隔熱鋁型材的槽口進(jìn)行一番探討。
穿條式隔熱鋁型材行業(yè)推薦的鋁型材標(biāo)準(zhǔn)槽口尺寸如圖1所示。而對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的隔熱條(空腔型和一些異型隔熱條除外)，其頭部尺寸基本上都是如圖2所示，這已經(jīng)是隔熱條行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)物。這樣就必然存在隔熱鋁型材槽口與隔熱條的配合問(wèn)題。
圖1
圖2
首先是隔熱鋁型材槽口的開(kāi)口尺寸,行業(yè)推薦的尺寸是
mm。這是因?yàn)楦魺徜X型材是要經(jīng)過(guò)滾齒、穿條、
滾壓等三道工序后復(fù)合而成，鋁型材槽口上的齒紋是由滾齒盤(pán)在鋁型材的槽口處
擠壓而成的，由于滾壓盤(pán)對(duì)槽口的擠壓，其齒峰必然向外突起約0.1mm左右，使得槽口的開(kāi)口處的凈尺寸在2.7mm以?xún)?nèi)(如圖3所示)。這時(shí)穿條還是比較順暢的，因?yàn)樵诖l過(guò)程中隔熱條同槽口之間的間距還有約0.3mm(如圖4所示)。
圖3
圖4
如果鋁型材槽口的開(kāi)口尺寸小于2.9mm，將使得滾齒后鋁型材槽口與隔熱條之間的間距要小于0.3mm，這時(shí)穿條將比較困難。如果此時(shí)隔熱條的誤差是正誤差的話(huà)，極有可能導(dǎo)致不能穿條的情況出現(xiàn)。如果鋁型材槽口的開(kāi)口尺寸大于2.9mm時(shí)，將使得滾壓時(shí)外夾頭的行程加大，影響外夾頭與隔熱條的咬合;如果大于3.1mm時(shí)，滾壓是外夾頭的行程過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致外夾頭開(kāi)裂。
其次是內(nèi)夾頭斜角，行業(yè)推薦的是58.6°。隔熱鋁型材槽口內(nèi)夾頭是為了隔熱條能夠垂直就位于鋁型材槽口中，并在滾壓中起支撐隔熱條的作用。由圖2我們知道隔熱條頭部的斜角是60°，因此有人可能要問(wèn)：既然隔熱條與隔熱鋁型材的槽口是相互配合的關(guān)系，那么隔熱鋁型材槽口的內(nèi)夾頭斜角為什么是58.6°，而不是60°?這是因?yàn)槿绻魺徜X型材槽口內(nèi)夾頭斜角是60°的話(huà)，在隔熱鋁型材滾壓時(shí)，隔熱條靠?jī)?nèi)夾頭一側(cè)應(yīng)該是要與內(nèi)夾頭緊密貼合的，這樣在這個(gè)位置上隔熱條受到的是線(xiàn)荷載，而滾壓時(shí)外夾頭給予隔熱條的是一個(gè)集中力(見(jiàn)圖5)，這樣就力矩而言是一個(gè)不平衡的體系，使得滾壓時(shí)就有隔熱條受扭開(kāi)裂的情況或隱患出現(xiàn);而隔熱鋁型材內(nèi)夾頭斜角是58.6°的話(huà)，在隔熱鋁型材滾壓時(shí)，由于傾斜角度的不一樣，隔熱條受鋁型材內(nèi)夾頭上部的阻擋，使得隔熱條靠?jī)?nèi)夾頭一側(cè)(除內(nèi)夾頭上部外)能夠非常接近但不能緊密貼合，因此同外夾頭一樣給予隔熱條的是集中力(見(jiàn)圖6)，這樣不論是受力狀況還是力矩，都是一個(gè)平衡的體系。所以減小了因?yàn)槭芰Φ牟黄胶舛嬖诘母魺釛l開(kāi)裂的隱患。
圖5
圖6
再次是內(nèi)倒圓弧角，在隔熱鋁型材槽口處還要注意的是外夾頭處的內(nèi)倒圓弧角問(wèn)題。因?yàn)樵跐L壓過(guò)程當(dāng)中，隨著外夾頭與隔熱條咬合，外夾頭根部位置是里邊受壓變形，會(huì)造成此處材料堆積，這樣就必然要預(yù)留位置來(lái)堆積這些材料。如果在鋁型材槽口中出現(xiàn)內(nèi)倒圓弧角缺失的現(xiàn)象(如圖7)，在滾壓過(guò)程中就勢(shì)必會(huì)造成外夾頭內(nèi)跟部位置受壓的鋁材（詞條“鋁材”由行業(yè)大百科提供）沒(méi)有位置堆積，只能向槽口內(nèi)側(cè)突出，如果要使外夾頭同樣程度的插進(jìn)隔熱條，就必然要增大滾壓力。這樣增大滾壓難度不算，還有可能造成的后果會(huì)有兩種：其一是滾壓力過(guò)大，使得外夾頭在根部出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象(如圖8所示);其二是堆積在外夾頭根部的鋁材經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，其內(nèi)應(yīng)力得到釋放，使得外夾頭不能緊緊的咬合在隔熱條內(nèi)，從而降低隔熱鋁型材的機(jī)械性能，特別是縱向剪切特征值。
圖7 內(nèi)倒圓弧角缺失現(xiàn)象
圖8 內(nèi)倒圓弧角缺失的滾壓模擬情況
另外還要注意的是鋁型材槽口外夾頭根部的圓弧角應(yīng)保持平滑，以避免滾壓時(shí)應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而造成外夾頭開(kāi)裂。
當(dāng)鋁型材槽口的開(kāi)口尺寸、內(nèi)夾頭傾斜角度、內(nèi)倒圓弧角等確定后，基本上槽口的內(nèi)部尺寸是確定了。
槽口的外部尺寸中最重要的一個(gè)數(shù)據(jù)是外夾頭高度，行業(yè)推薦的是3.5mm，這也是歐洲近四十年使用經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。當(dāng)然也可以做如圖9所示的槽口，有意將外夾頭尺寸加大，這樣可以減小滾壓時(shí)的滾壓力，因?yàn)闈L壓力的力臂加大了;或者在同樣的滾壓力下，隔熱鋁型材的外夾頭與隔熱條咬合的更緊密了。但不利之處是：如果使用的是C型條或其他的異性條，有可能會(huì)出現(xiàn)外夾頭與隔熱條磕碰的情況(如圖10所示)。所以建議如果一定要加大外夾頭尺寸時(shí)，要盡量避免出現(xiàn)磕碰。
圖9
圖10
本文就穿條式隔熱鋁型材槽口各尺寸對(duì)隔熱鋁型材生產(chǎn)的影響進(jìn)行了探討，并就探討的結(jié)果，推薦使用標(biāo)準(zhǔn)的槽口尺寸。綜上所述，為了讓隔熱鋁型材生產(chǎn)順利，并獲得良好的力學(xué)性能，在選擇標(biāo)準(zhǔn)的隔熱條的同時(shí)，選用行業(yè)推薦使用的隔熱鋁型材槽口。這不僅僅是隔熱鋁型材在歐洲近四十年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，也是隔熱鋁型材在我國(guó)近十年的實(shí)踐經(jīng)歷。
