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鋁合金門窗角部架結構的加強與密封處理

 隨著我國建筑行業發展,近年來鋁合金門窗也得到了迅速地發展。在鋁合金門窗迅速發展的同時其質量問題也日益突顯。最主要的問題集中在型材本身的質量、隔熱條、五金配件以及門窗的角部強度和密 封上。今天,我們針對那些使用角碼連接的鋁合金門窗的角部加強與密封常遇到的問題談談看法。

  目前還有不少人錯誤地認為:生產鋁合金門窗只要切割設備的切割精度較高,角碼配合適當,加上組角機組角固定,便可使鋁合金門窗的角部強度和密封性達到要求。事實上,目前大多數使用角碼連接的鋁合金門窗就是用這種工藝生產出來的。這種簡單的機械固定的連接是一種剛性連接,很難適應門窗在生產、運輸、安裝和長期使用中所遇到的各種力的作用而不被損壞。

  首先,我們有必要了解鋁合金型材的物理性能。

  鋁合金型材和其它任何材料一樣存在著溫差應力。溫差應力是指一種材料由于溫度的改變而引起的應力,通常為線性膨脹/收縮系數。

  我們可以計算鋁合金型材在正常使用溫度范圍內的尺寸變化,即線性膨脹/收縮率公式如下:

  L=L0(1+αΔT)
  其中:L:變化后的長度
  L0:原長度
  α:為膨脹/收縮系數,對于鋁合金型材來說,在-40°C+50°C的范圍內,其值為2.4×10-5/°C
  ΔT:為溫度(攝氏)變化值
  計算舉例:鋁合金型材原長為1米,溫度變化值為+50°C-40°C=90°C
  L=1m(1+2.4×10-5°C×90°C)=1.00216m

  就是說:1米長鋁合金型材在的90°C溫度變化下就會產生2.16mm的長度變化量。對于鋁合金門窗僅用剛性連接的角部強度來說,這一變化量將產生摧毀性的影響,使門窗角部各零件的相互位置錯亂或變形,反映在門窗的角部無疑是致命的缺陷。這種缺陷是任何螺栓或組角機用剛性連接沒有辦法彌補的。

  其次,在鋁合金門窗生產、安裝過程中,由于搬運、運輸、安裝施工時的挪動誤差,以及門窗安裝完成后,鋁合金門窗要長期承受自身重量作用,承受窗洞口、建筑物墻體變形靜應力誤差,開關窗、風壓、環境聲波等尖峰沖擊和頻率不一的振動影響,這種振動有時會誘發門窗產生共振,對門窗整體強度造成影響。

  上述這些原因都會使門窗角部的間隙會隨著時間的推移逐漸加大和錯位,造成門窗氣密性、水密性、隔音、隔塵性能下降,嚴重的還會造成門窗變形,產生不良后果。目前由此而產生的工程糾紛已越來越多,嚴重影響了鋁合金高品質門窗的整體聲譽和形象。

  其實,鋁合金門窗的角部強度和密封只要使用專用的鋁合金門窗組角膠即可,但遺憾的是大多數門窗廠以及開發商、行政主管部門以及相關建筑設計、監理等單位沒有真正認識到專用組角膠在提高門窗整體質量上的重要作用。有些門窗組裝廠沒有使用組角膠或錯誤地將<玻璃膠、結構膠、環氧膠等當作鋁合金門窗專用組角膠在使用。

  目前市場上常冒充組角膠的膠有三類:

  1、玻璃膠

  又稱硅酮密封膠;對鋁合金的粘接力較差,耐候性差,易老化,硬度很低,彈性太大,固化時膠體不膨脹,不能使角碼與型腔緊密粘接成為一體。

  2、結構膠

  對鋁合金粘接較差,固化時間長,產品多有異味,固化時不膨脹,無法產生較高的強度。

  3、環氧膠

  固化后無彈性,無法適應窗體的微震,易酥化和破碎,組角后長期強度不夠,會產生開裂、掉渣現象。

  為什么我們提倡必須使用專用組角膠?是因為專用鋁合金門窗組角膠有如下特點:

  1、膠體屬于改性聚氨酯基膠粘劑,不含溶劑,符合環保要求。

  2、初固化時間短,大約10分鐘,有利于提高生產效率。分為單、雙組分兩種,更加適合“角碼涂膠插接和角部整體注膠”兩種工藝的要求。

  3、固化后硬度很高,但不脆,具有低彈性和極好的防水性能,使角碼與型材腔壁的粘接為韌性連接,從而彌補、減少窗角部位的各種變形、開裂狀況,有效解決門窗角部的滲漏問題。

  4、單組份膠組角膠完全固化后,角碼與型材內腔的有效粘接部位的剪切強度可以達到10.3N/mm2,雙組份組角膠剪切強度可以達到18N/mm2,大大提高窗角強度。就是說,我國普通60系列型材的抗剪切角強度都可以超過。

  5、膠體在固化過程中略微發泡、膨脹,形成金屬與金屬連接之間的彈性墊,有效減弱各種力的傳導,起到避震、緩沖墊的作用。

  6、耐侯性強,能耐-40°C+80°C的溫度變化,膠體為白色或半透明,打出的膠體不會在短期內變黃。雙組份組角膠可在230°C的高溫下耐受30分鐘,適合粉末噴涂等后期加工需要。

  7、與專用清洗劑配合,少量溢膠清潔方便,絕不傷害型材表面的涂層和漆面,環保無毒。

  筆者認為,目前市場上大量推廣使用的德國“衛仕”系列組角膠和相關配套組合產品,是針對鋁合金門窗角部結構加強及密封專業設計的,適應多種組角要求,是鋁合金門窗廠和各開發商的最明智的選擇。

  我們呼吁開發商、行政主管部門、建筑設計、監理等單位以及廣大門窗企業有識之士,以對消費者及門窗行業負責為使命,重視產品質量,在鋁合金門窗組角時提倡使用,能使門窗增強隔熱性、氣密性、水密性、隔音性的專用組角膠。

  我們也真誠地希望與廣大同行和朋友交流探討相關技術問題,并得到各位行業精英的支持、指導和幫助,共同打造高水平的鋁合金門窗產品,為我們的事業增添光彩。

 


錄入人:孫寧 
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