专利名称：塑料异形材复合式增强钢衬的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑材料，特别是用于塑料门窗中的钢衬，属建筑材料技术领域。
背景技术：
近年来随着建筑业的飞速发展，各种建筑材料也有了长足的进步，塑料异型材作为制作门窗的优选材料，以其良好的密封、隔音、保暖、质轻、耐腐蚀、不变形等性能特点而异军突起。塑料门窗在制作过程中为增加其抗风压强度，在塑料异型材的内腔设有钢衬，即业内人士所说的增强型钢，普通增强型钢8为中空结构，其截面形状多与塑料型材的内腔形状类似，全部采用钢材制成，如图6所示。这种目前广泛使用的钢衬，从抗风压角度考虑，存有一些设计上的缺陷，如惯性矩值余量过大，由此造成材料的浪费。如果缩小钢衬截面轮廓尺寸，会带来连接件、五金件不易固定的问题，或为了固定钢衬，需增加塑料异形材腔室内筋等工艺上的麻烦；若只缩小壁厚，则钢衬容易失稳，且耐腐蚀性下降。上述情况特别对于大内腔的型材及风压较低的地区或低层建筑的塑料门窗，惯性矩值富裕量会更大。这种现状不仅耗费钢材，增加成本，而且使门窗的重量过大，给制造、安装、运输带来不便，是一种无谓的浪费。
发明内容
本实用新型用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种根据塑料门窗受力状态合理分布材料、质轻省材的塑料异形材复合式增强钢衬。
本实用新型所称问题是通过以下技术方案解决的一种塑料异形材复合式增强钢衬，其特别之处是所述钢衬为中空结构，它由塑料基体2和包覆在基体中的钢制加强筋复合而成，钢衬截面轮廓与所填充的塑料异形材内腔形状相匹配。
上述的塑料异形材复合式增强钢衬，所述加强筋为钢筋3或钢带5，它们分布在复合式增强钢衬的角或边处。
上述塑料异形材复合式增强钢衬，所述钢衬内设分隔室6、外壁上设有阻流翅片4。
上述塑料异形材复合式增强钢衬，所述钢带上设有粘接孔7。
本实用新型通过将塑料与金属共挤的方法，制成在塑料基材中夹有钢材的复合式增强钢衬，将其用于塑料门窗异型材中可增强其抗弯能力。它根据材料力学原理，离惯性矩心愈远的部位，所受到的拉、压应力成指数上升，将若干根钢制加强筋布置在钢衬截面距矩心最远的部位，以充分发挥其刚度高、强度大的特性，而其余部分使用塑料，由于塑料易于成型，可设计成复杂的、力学结构合理的截面形状，来巧妙地抵御外力，达到四两拨千斤的效果。本实用新型在诸多方面的优点是显而易见的，主要体现在如下方面1.重量轻，由于复合式增强钢衬是将少量钢材布置在截面上应力最大的部位，其余部分使用塑料，故整体重量减轻；2.耐腐蚀，钢衬中的加强筋处于塑料包容之中，因此耐腐蚀不生锈。3.充分利用再生料，复合式增强钢衬位于塑料门窗异型材的内腔，不受太阳光、雨水、大气等的作用，尺寸精度也不高，生产工艺简单可靠，可使用成本较低的再生塑料降低生产成本；4.易于制成高保温型材，可将复合式增强钢衬制成多腔结构以提高塑料门窗的保温性能，并可简化塑料异型材的结构、减少了优质PVC料的用量；5.节省加工能源，塑料加工温度仅为200度，而钢材须1000多度，可节约大量能源，还不包括运输、装卸、贮藏的能源消耗；6.生产过程利于环保，普通增强型钢需经过电镀以防止锈蚀，电镀液会造成环境污染。而复合式增强钢衬内的钢筋无须电镀。本实用新型还可以由此延伸出多种产品，如高抗弯型材、栅栏、托板、货架等其它结构件。基于上述优点本实用新型具有很大的发展空间和市场潜力，有望成为一种极具实用价值的新型建筑材料。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型带有分隔室和阻流翅片的结构示意图；图3是本实用新型带有分隔室和设有钢带的结构示意图；图4是本实用新型钢筋与钢带混合使用的结构示意图；图5是钢带的示意图；图6是塑料异型材使用普通增强型钢的结构示意图。
图中标号表示如下1.塑料异形材；2.塑料基体；3.钢筋；4.阻流翅片；5.钢带；6.分隔室；7.粘接孔；8.普通增加型钢。
具体实施方式
本实用新型用于塑料异形材的内衬，以提高塑料异形材的刚度和强度从而提高塑料门窗的抗风压即抗弯能力。参看图1，所述钢衬为中空结构，它由塑料基体2和包覆在基体中的钢制加强筋复合而成，钢衬的截面轮廓与所填充的塑料异形材1的内腔形状相匹配。这种设计是根据材料力学原理，离惯性矩心愈远的部位，所受到的拉、压应力成指数上升，将若干根钢制加强筋布置在钢衬截面距离惯性矩心最远的部位，以充分发挥其刚、强度值大的特性。其余部分使用塑料，利用塑料易于成型，可设计成复杂的、力学结构合理的截面形状及抗腐蚀的特点，来巧妙地抵御外力，并到达减轻本体重量、耐腐蚀的目的。参看图2～4，加强筋为钢筋3或钢带5，分布在复合式增强钢衬的角或边处。选用钢带的目的是考虑固定五金件或连接的需要。为保证钢带与塑料牢固结合，在钢带上可预先加工出粘接孔7，如图5所示，这样在塑料与钢带共挤过程中可使塑料嵌入钢带的粘接孔中，二者可靠粘合。
参看图2、图3，本实用新型还可在钢衬内设分隔室6、外壁上设有阻流翅片4，阻流翅片与塑料异形材1的内壁相接触。设置分隔室可减小空气流通，提高塑料异形材的保温性能，还可以提高型钢的强度，简化塑料异形材的内部结构。设置阻流翅片则是为了分隔塑料异形材与钢衬之间的缝隙，防止空气形成长距离对流，提高保温性能。上述设计尤其适用于较大内腔的塑料异形材。
本实用新型所用加强筋的尺寸、根数应根据塑料门窗的具体应用场合，综合考虑楼层、风力强度等因素灵活设置。
权利要求1.一种塑料异形材复合式增强钢衬，其特征在于所述钢衬为中空结构，它由塑料基体(2)和包覆在基体中的钢制加强筋复合而成，型钢截面轮廓与所填充的塑料异形材内腔形状相匹配。
2.根据权利要求1所述的塑料异形材复合式增强钢衬，其特征在于所述加强筋为钢筋(3)或钢带(5)，它们分布在复合材料增强型钢的角或边处。
3.根据权利要求2所述的塑料异形材复合式增强钢衬，其特征在于所述钢衬内设分隔室(6)、外壁上设有阻流翅片(4)。
4.根据权利要求1或2或3所述的塑料异形材复合式增强钢衬，其特征在于所述钢带上设有粘接孔(7)。
专利摘要一种塑料异形材复合式增强钢衬，属建筑材料技术领域，用于解决塑料门窗钢衬合理使用材料的问题。特别之处是所述钢衬为中空结构，它由塑料基体和包覆在基体中的钢制加强筋复合而成，钢衬截面轮廓与所填充的塑料异形材内腔形状相匹配。本实用新型通过将塑料与金属共挤的方法，制成在塑料基材中夹有钢制加强筋的复合式增强钢衬，它根据材料力学原理，合理分布材料，充分发挥材料特性，具有质轻省材、抗腐蚀、保温性能好、充分利用再生料、生产工艺简单可靠等诸多优点，具有很大的发展空间和市场潜力，有望成为一种极具实用价值的新型建筑材料。
文档编号E06B3/08GK2858908SQ200520027938
公开日2007年1月17日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年10月28日
发明者王志斌, 苑克立 申请人:保定宝硕新型建筑材料有限公司