说明书 一种具有充气结构的铝塑复合型材及其生产方法 【技术领域】
本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种建筑物门窗使用的铝塑复合型材。
背景技术
现有的建筑门窗窗框材料使用的有木材、钢材、铝合金、塑料、玻璃钢。而木材、钢材已因不符合目前的国家产业政策，是国家不推广使用的材料。玻璃钢由于技术性能及质感欠佳很少应用。现在多用的是铝合金和塑钢两种材料。而两种型材各有利弊。铝合金型材强度高，性能好、质感好，加工简单，但导热系数大，传热(冷)快，易导电。在冬天易结露。在建筑材料来说是属于非节能材料。尽管目前由国外引进的断桥隔热铝合金型材能解决保温、隔热问题，但由于其耗料多造价昂贵，还难以推广使用；塑钢材料现也有两种：一种是塑料内衬钢型材；一种是钢塑共挤型材。前者生产工艺简单，整体性较差；后者生产工艺复杂，整体性较好。但两者共同存在导热系数小、不导电、隔热保温性能好的优点；而两者也共有强度较低，耐候性较长差，可老化，易变形变色的缺点。我们从中国专利也检索到一些铝塑复合型材的公开文献，如1、【名称】铝、塑复合窗，【申请号】：6200674.2，文摘：一种铝、塑复合窗，其窗框、窗扇的框架由面向室外的铝合金型材和面向室内的塑料型材组合而成，铝合金型材沿其纵向有双燕尾形的凹槽，塑料型材沿其纵向有相对应的双燕尾形的凸起，组合时塑料型材地双燕尾形凸起嵌入铝合金型材的双燕尾形凹槽。于横向施加机械压力，依靠铝合金型材燕尾槽边的横向变形将塑料型材的燕尾形凹起夹紧，从而将铝合金型材与塑料型材固定连接在一起；2、【名称】铝一塑组合型材门窗【申请号】97222932.9【摘要】一种铝-塑组合型材门窗，它包括门窗框、扇、窗玻璃，特征是门窗框、扇的外侧为铝型材，门窗框、扇的内侧为塑料型材，二者为两点式组合，既塑料型材的两个突出部分，分别嵌入铝型材的对应凹槽内，双层窗玻璃之间设计了最佳间距，其压条为共挤出塑料型材，其与玻璃接触部位为软质塑料，该新型的平开、推拉等形式的门窗均保温、防结露，强度、气密、水密性高，易于装饰、制作工艺简便、造价低，可广泛用于热带和寒带地区的建筑之上。3、【名称】新型铝塑组合窗【申请号】03260353.3【摘要】一种新型铝塑组合窗，其组成包括：铝料框材6、铝料扇材5、铝料中梃材4，所述的铝料中梃材4与塑料中梃材3用把钉7连接，所述的铝料扇材5与塑料扇材2用卡扣8连接，所述的铝料框材6与塑料框材1用卡扣8连接。上述所公开的专利文献可以解决现有铝合金型材的导热系数大，传热(冷)快的问题，具有了较好的使用性能和较高的气密性、水密性，因而受到市场欢迎，但也存在一些不足之处，如有的制作工艺不合理，在铝塑压合过程中易发生塑、铝型材裂纹，使铝塑窗的使用性能大大地降低，并且存在生产设备复杂，制造成本高等缺陷。有的将铝合金型材与塑料型材界面置于玻璃槽处，由于铝合金与塑料两种材料线膨胀系数和强度相差甚远，在温度变化和长期承载作用下会产生不同的变形而导致两者分离造成玻璃脱落的安全隐患。另外，这些塑料型材由于结构的原因，其节能效果还不是很理想。本发明人在2003年也申请了“一种新式铝塑复合型材结构”的发明专利，【申请号】03120384.1，该铝塑复合型材是在铝合金型材一侧设至少一凹槽沿断面形状长度分布，在塑料型材一侧设与铝合金型材上的凹槽数量和形状相对应的凸头沿断面形状长度分布，并将塑料型材的凸头插进铝合金型材的凹槽后通过压制，将凸头牢固地夹紧在凹槽内，使铝合金型材和塑料型材可靠连接后得到的产品。这种新式结构的铝塑复合型材的加工过程是将塑料型材的凸头插进铝合金型材的凹槽后在接触面垂直方向面加载压制，将凸头牢固地夹紧在凹槽内，使铝合金型材和塑料型材可靠连接后得到产品，两者合成物尽其材，形成一种强度高、质感好，避免老化、变形的新式复合型材，又是一种建筑门窗技术性能可靠，隔音、隔热保温节能环保型复合型材。
【发明内容】
本发明人在长期的工作实践和科学研究中，经过多年的研究和试验，根据建筑门窗的工作环境、条件及受力特点，综合铝合金材料和塑钢材料的优点，发明出一种全新的具有强度高、隔热保温性能好的铝塑复合节能结构型材。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的铝塑复合型材，由铝合金型材和塑料型材复合而成，其特点是：该铝塑复合型材是与铝合金型材结合的塑料型材设有若干个封闭的可内充气体的空腔。
以上所述的铝塑复合型材，在塑料型材的封闭空腔内充入的气体为氩气，也可以充入氦气、氖气、氮气，或它们之间的混合物气体。
以上所述的铝塑复合型材，可以在塑料型材的封闭空腔内壁喷涂一层涂料，涂料原料可采用胶水或其它涂料，一方面可以防止塑料空腔的气体渗漏，另一方面可以达到更好的保温目的。
以上所述的铝塑复合型材，还可以在铝合金和塑料型材的结合面喷涂或溅射一层反射层，如氧化银等，这样可以将铝合金型材表明带入的温度反射出去，达到更好的保温目的；也可以在塑料型材的结合面喷涂一层涂料或胶，喷涂一层涂料或胶的好处是可以将铝合金型材和塑料型材粘紧。
本发明铝塑复合型材的具体结构是：在门窗的铝合金型材一侧设至少一凹槽沿断面形状长度分布，在设有若干个可内充气体的封闭空腔的塑料型材一侧设与门窗铝合金型材上的凹槽数量和形状相对应的凸头沿断面形状长度分布，并通过连接后压制复合得到产品，普通玻璃或者中空玻璃安装在铝合金型材的凹槽上。
以上所述的具有充气结构的铝塑复合型材，门窗铝塑复合型材的凹槽和塑料型材相对应的凸头为圆头或燕尾形状。
本发明产品的生产方法是将铝合金门窗型材设计成门、窗框料或扇料各种型材，在铝合金门窗型材内侧设至少一凹槽沿断面形状长度分布，而在塑料型材设计若干个封闭空腔，并在一侧设与铝合金门窗型材上凹槽数量和形状相对应凸头沿断面形状长度分布，再将塑料型材上的凸头沿长度方向穿插入铝合金型材的凹槽，在接触面垂直方向面用滚压设备沿铝合金型材料的上、下凸边滚压，将塑料型材的凸头牢牢压紧在铝合金型材的凹槽内，使铝合金型材和塑料型材可靠地连接在一起，再根据门窗的具体尺寸切割复合型材，切割后在每根型材中将气体充入塑料型材中的封闭空腔，也可以在空腔内外喷涂涂料，然后在空腔两端先封堵结构胶再焊接两端封口，确保其密封性达到塑料型材形成一幅内充气体的保温隔热面，最后将具有充气结构的铝塑复合型材制作成门窗。
与现有的铝塑复合型材相比，本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：
1、充气铝塑复合结构节能型材可以利用铝合金强度高和金属质感好、不老化的优点将其作为合成材料外侧承载结构部分，即能承受门窗重量及外部荷载，又能抵抗日晒雨淋，防水防尘，保持历久如新。将导热系数小、隔热保温性能好、内充气体的塑料型材作为合成材料的一侧置于室内，从而避免因日晒雨淋造成老化、变形变色等过去铝塑复合型材存在的问题。同时可将塑料制作成各形各色的面料，起到提高室内装饰作用，提高其实用性和美观性。这种新式内充气体铝塑复合型材结构解决了现有建筑门窗型材的存在问题，而且承载、隔热保温功能分工明确，力学原理清晰，不存在隐患。其技术可能、实用性强、隔热保温性好，节能效果比一般铝塑复合型材高15％，制作简单，价格便宜。
2、玻璃置于铝合金型材的玻璃槽处，而不是置于铝合金型材与塑料型材界面的玻璃槽处，因而可以避免玻璃脱落的危险。
【附图说明】
下面结合附图详细本说明具有充气结构的铝塑复合型材的具体实施结构：
图1是本发明铝合金门窗框料型材与塑料充气型材的配合结构的断面图。
图2是本发明铝合金门窗扇料型材与塑料充气型材的配合结构的断面图。
图3是本发明塑料型材端面焊接封口立面图。
【具体实施方式】
本发明产品主要由铝合金门窗型材1、塑料充气型材2组成。铝合金门窗型材1形状可根据各种建筑门窗型材断面而定。塑料充气型材2的形状可根据铝合金门窗型材1形状和室内装饰设计需求而定。两种型材合成构造如下：
在铝合金门窗型材1一侧设至少一个凹槽3沿断面形状长度分布，在塑料型材2一侧设与铝合金型材1上凹槽3数量和形状相对应凸头4沿断面形状长度分布。(参见图1、图2)。
将两者通过穿连压制成新式充气结构铝塑复合型材10。然后在制作组装门窗时将该型材按要求切割下料后在塑料型材封闭空腔9内充入氩气或氦气、氖气、氮气或它们之间的混合物气体，再将两端用结构胶8封口，然后焊接密封而成。
本发明的充气铝塑复合型材10的加工过程是：将塑料型材2上的凸头4沿长度方向穿插入铝合金型材1的凹槽3。然后在凹槽3接触面垂直方向上下凸边5加载压制而成。具体工艺可以采用滚压设备沿铝合金型材1的上、下凸边5滚压，将塑料型材2的凸头4牢牢压紧在铝合金型材1的凹槽3内，使铝合金型材1和塑料型材2可靠在连接在一起，形成一种新式充气结构的铝塑复合型材10。当制作组装门窗时，将该型材按要求切割下料后，在塑料型材2的封闭空腔9内充满氩气或氦气，再用结构胶8封堵两端，在拼装门窗时将塑料型材2两端的胁边6沿焊缝7焊接密封后便可使塑料型材2的闭封空腔9内充满气体而形成一幅隔热保温面，达到大幅度提高门窗节能效果。
本发明的铝塑复合型材10，可以在塑料型材2的封闭空腔9内壁喷涂一层涂料，涂料原料可采用胶水或其它涂料，喷涂后在塑料型材2的封闭空腔9内充满充入氩气或氦气、氖气、氮气或它们之间的混合物气体，再用结构胶8封堵两端，这样可以防止塑料空腔的气体渗漏，并达到更好的保温目的。
本发明的充气铝塑复合型材10，在铝合金型材1和塑料型材2的结合面喷涂氧化银等，喷涂后在塑料型材2的封闭空腔9内充满氩气或氦气，再用结构胶8封堵两端，这样可以将铝合金型材1表面带入的温度反射出去，达到更好的保温目的。也可以在塑料型材2的结合面喷涂一层涂料或胶，其好处是可以将铝合金型材1和塑料型材2粘紧。
以上所述的铝塑复合型材，可以分别做成门和窗，门框和窗框的框料或扇料都可以采用充气结构的铝塑复合型材10，窗框料分别有横窗框料和竖窗框料，铝合金型材1和塑料型材2做好后，用滚压方法压紧，每根窗框料的两端头都加工成斜角，对塑料型材2充气并封口焊接，四根窗框料对接，对接角用角码连接成窗框；中挺料安装在窗框中间，中挺料通过中挺连接角码固定在窗框中间；窗扇料也有横窗扇料两根和竖窗扇料两根共四根，它们的组装、充气跟窗框组装一样，对接角用扇料角码组角连接成窗扇；然后在窗扇的凹槽上穿上胶条，接着把玻璃或中空玻璃装上，再扣上压条和把胶条穿在压条的凹槽上成一个完整的窗扇；在窗框上装固定中空玻璃的原理跟装在窗扇的原理是一样的，即先穿胶条再把中空玻璃装上，扣压条，穿胶条，合页分别固定在相应的窗框和窗扇的凹槽上即可形成能开关的窗扇；五金配件窗锁系统分为锁手柄、锁点和锁座，锁手柄安装在窗扇塑料型材上，锁点安装在相应的窗扇凹槽上，锁座则安装在中挺相应的凹槽上，窗扇关上时扭动锁手柄即可锁住窗扇。门框料和门扇料的安装方法与窗框料和扇料的安装方法相同，这里不再重复描述。