一种八字加强筋铝木塑复合共挤型材的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种八字加强筋铝木塑复合共挤型材，属于门窗型材【技术领域】，其结构包括铝合金内衬和木塑料外包覆层。所述木塑外包覆层由里到外分别由木塑微发泡层、不发泡木塑层、外可视面ASA彩色共挤层组成，木塑发泡层增加了保温和节能性能；不发泡木塑层使型材外部更加坚硬和光滑，以及与ASA共挤层连接的更紧密；外可视面ASA彩色共挤层增加了抗老化和表面外观性能；所述铝内衬件外部带八字加强筋，八字加强筋使之与木塑外部包覆层连接更加紧密，不易剥离，同时提高了铝衬的抗风压、抗变形能力；此铝木塑复合共挤型材是利用木塑型材的木质外观、高密封保温性能及铝合金的高强度和之优点而开发的新型门窗复合异型材。
【专利说明】一种八字加强筋铝木塑复合共挤型材
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及门窗型材【技术领域】，具体地说是一种铝木塑复合共挤型材。
【背景技术】
[0002]随着现代化进程的不断发展，人们生活水平的日益提高的同时，越来越多的能源需求的背景下，节能和环保的理念不经意间已经深入人心，被越来越多的人们所接受和提倡。门窗作为建筑围护结构的重要组成部分，具有非常重要的作用。目前，我国门窗市场总体仍处于一种比较低端和无序的发展状态，市场主要以塑料门窗和铝合金门窗为主。而铝合金门窗在生产能耗、隔声、气密及使用中隔热节能方面比较差，塑料门窗有抗风压变形差，结构强度低等方面的缺点。因此，开发高档次的新型节能门窗就非常有必要。
实用新型内容
[0003]本实用新型的内容就是提供一种八字加强筋铝木塑复合共挤型材，改进现有铝塑型材中铝合金内衬和外包覆层容易分离的缺陷。
[0004]根据本实用新型的第一个实施方案，提供一种八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于该型材结构上由铝合金内衬和木塑外包覆层组成，铝合金内衬的外侧或外表面具有多组且每一组由两个或两条加强筋配对构成的八字加强筋结构，每一组八字加强筋结构中每一个加强筋的与铝合金内衬相连的一端为接触端，加强筋的另一端为非接触端，其中在每一组的八字加强筋中在两个加强筋各自的非接触端点(更准确地说，非接触端中心点)之间的距离小于两个加强筋各自的接触端点(更准确地说，接触端中心点)之间的距离。
[0005]所谓的“八字”是指，将铝合金内衬水平放置时从(横向)侧面观察，位于铝合金内衬之上的两个配对的加强筋相互呈现“八字”。这两个配对的加强筋构成了一组的八字加强筋或八字加强筋结构。其中“八字”的下端点与铝合金内衬相连。因此，下端点称作连接端，上端点称作非连接端。
[0006]一般，每一(组)八字加强筋结构中的接触端与非接触端为横截面直径或横截面等效直径大约相同的实心结构，和/或
[0007]每一组八字加强筋结构中各加强筋与铝合金内衬的表面接触的接触端在与铝合金内衬的该接触表面平行的方向上的宽度(即横向宽度)大于非接触端在同一方向上的宽度(即横向宽度)，其中每一加强筋为实心或者空心结构。
[0008]一般，铝合金内衬的内部还有角码定位筋结构。
[0009]优选的是，铝合金内衬的内侧设有内部加强筋结构。
[0010]在本申请中优选的是，木塑外包覆层从里到外由木塑微发泡层、不发泡木塑层、夕卜可视面ASA彩色层组成。这里所述的ASA材料是丙烯酸酯类橡胶(Acrylate elastomer)与苯乙烯(Styrene)和丙烯腈(Acrylonitrile)两种单体的接枝共聚物。
[0011]优选的是，八字加强筋结构中各加强筋相对于铝合金内衬表面的垂直高度为0.5-5mm,优选0.6-4mm,进一步优选0.7-3.5mm,更进一步优选0.8_3mm,再进一步优选0.9-2.5mm,最有选 1.0_2mm。
[0012]作为优选，八字加强筋结构中的加强筋与铝合金内衬表面之间的夹角角度为30° -85°，优选 35° -80°，进一步优选 40° -75°，再进一步优选 45° -75°。
[0013]作为优选，八字加强筋结构中两个加强筋各自的接触端点之间的直线距离为
0.5cm-10.0cm,优选 0.7cm_8.0cm,进一步优选 0.8cm_6.0cm,再进一步优选 1.0cm-4.0cm,更优选 1.2cm-3.5cm。
[0014]作为优选，相邻两组的八字加强筋结构的中心距离，S卩，一组的两个八字加强筋之间的中心点或中间点与另一组的两个八字加强筋之间的中心点或中间点的纵向(指铝合金内衬的纵向)间距，为0.2cm_100cm,优选0.3cm_80cm,进一步优选0.5cm_60cm,再进一步优选 2.0cm_50cm,更优选 5.0cm_40cm,如 10、15、20、25、30、35cm。
[0015]作为优选，角码定位筋与角码配合尺寸为0.2-0.5mm，如0.25-0.45，0.3-0.35mm。
[0016]八字加强筋结构可以位于长条形的铝合金内衬的每一个表面上的横向的中间部位或边缘，和/或每一个表面上的横向的拐角处。优选的是，在铝合金内衬的单位长度上，在边缘和拐角处的八字加强筋结构的数量(或密度)大于中间部位的数量(或密度)，高或大了 30-70%、如50%，即相邻两组之间的中心间距更小。
[0017]更优选的是，在长条形的铝合金内衬的主体矩形横截面之外的边缘部分或不规则部分上具有八字加强筋结构，并且在铝合金内衬的单位长度上，在这些部分或不规则部分上的八字加强筋结构的数量(或密度)大于中间部位的数量(或密度)，即相邻两组之间的中心间距更小。
[0018]一般，铝合金内衬的内部有角码定位筋结构。
[0019]一般，铝合金内衬的内侧设有内部加强筋结构。
[0020]本实用新型所述共挤型材包括带八字加强筋2的铝合金内衬I和三层共挤的木塑外包覆层3。
[0021]本实用新型所述的八字加强筋相对铝合金内衬来说是突出结构，相比于铝合金现有技术中的“C形槽”和“U形槽”的工艺更简单，挤压后注塑成型更容易，在材料上更加节约，并且本实用新型的结构使得铝合金内衬与外包覆层结合更加紧密，能够承受更大的温度差而不容易分离。本实用新型的八字加强筋结构与铝合金现有技术中的“T”字形结构相t匕，工艺更加简便，由于“T”字形结构存在两个直角，在挤压或者注塑成型时更难达到要求，很难使得铝合金内衬与外包覆层完全吻合，而且本实用新型的结构惯性矩更大。本实用新型的八字加强筋结构在材料上更节约，同时惯性矩更大，节约材料的同时提高了共挤型材的抗风压、抗变形能力。八字加强筋的设置，在注塑加工中不存在加工死角，不影响熔化塑料的流动和渗透。
[0022]本实用新型所述铝合金内衬件I有多个八字加强筋2，它的高度为0.5_5mm，优选0.6-4mm,进一步优选0.7-3.5mm,更进一步优选0.8_3mm,再进一步优选0.9-2.5mm,最有选1.0-2mm。高度过高，影响外包覆层的结构；高度过低，八字加强筋的作用受到削减，使得产品抗风压、抗变形能力下降。它的角度设置为30° -85°，优选35° -80°，进一步优选40° -75。，再进一步优选45° -75。。角度过大，拉扯力下降，八字加强筋的作用受到削减，使得产品抗风压、抗变形能力下降；角度过小，施工工艺更加困难，挤压或注塑时，外包覆层与铝合金内衬很难完全吻合。本实用新型的八字加强筋结构两个接触端的直线距离设置为0.5cm-10.0cm,优选0.7cm_8.0cm,进一步优选0.8cm_6.0cm,再进一步优选
1.0cm-4.0cm,更优选1.2cm_3.5cm。相邻八字加强筋结构的中心距离为3.0cm-1OOcm,优选 4.0cm-80cm,进一步优选 5.0cm-60cm,再进一步优选 6.0cm-50cm,更优选 7.0cm-40cm,如10、15、20、25、30、35cm。这是根据具体型材决定，通过实验，能够达到抗风压、抗变形的最佳间距。实验证明，在这个高度、角度和距离范围内的产品，八字加强筋能很好的起到抗风压、抗变形的作用，而且不影响外包覆层的结构。本发明所述的八字加强筋的高度和角度是相对铝合金内衬的切面而言的。
[0023]八字加强筋结构以较多的数量设置于铝合金内衬的各表面的横向的边缘和/或拐角处。并且与现有技术的T形或梯形以及其它类型的加强筋相比，本发明中八字加强筋结构在铝合金内衬的纵向和/或横向上设置的密度可以更大，尤其适合设置在边缘和/或拐角处，但不影响挤塑加工的效果。
[0024]共挤型材的现有技术中，铝合金内衬与外包覆层最容易分离的部位就是铝合金内衬的边缘或者拐角处。本实用新型研究发现，在铝合金内衬的边缘和/或拐角处设置八字加强筋结构，能够解决这一技术问题。而且由于位置特点，在铝合金内衬的边缘或拐角处不能设置C形槽、U形槽、T字形结构，而本实用新型的八字加强筋可以很好的设置在铝合金内衬的边缘或拐角处，从而可以很好的解决钕合金内衬边缘或拐角处容易与外包覆层分离的缺陷。
[0025]本实用新型公布了多种八字加强筋的结构，八字加强筋与铝合金内衬相连的为接触端，另一端为非接触端。八字加强筋结构的接触段与非接触端为直径相同的实心结构，和/或八字加强筋结构的接触端宽于非接触端，为实心或者空心结构。接触端宽于非接触端的结构，是的八字加强筋与铝合金内衬结合更加结实、牢固，不管是实心的还是空心的，均能起到这一作用。
[0026]所述木塑外包覆层3在外可视面由里到外分别由木塑微发泡层4、不发泡木塑层5、外可视面ASA彩色共挤层6组成，在非外可视面由木塑微发泡层4、不发泡木塑层5组成。
[0027]本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，由数台共挤机将木塑外包覆层3的各层原料分别加热挤出到共挤模头，然后和预热的铝合金内衬通过模头同时挤出成型。
[0028]本实用新型与现有技术比产生的增益效果是:
[0029]所述内衬件外部带八字加强筋2，它使铝内衬I与塑料外部包覆层3进行2个方向的卡接，连接更加紧密牢固，与其它铝塑型材中常用的C形槽、U形槽、T字形结构相比在材料上更节约，同时惯性矩更大，节约材料的同时提高了铝衬的抗风压、抗变形能力。在铝合金内衬的边缘或拐角处设置八字加强筋结构很好的解决了现有技术中最突出的问题，本实用新型铝合金内衬边缘或拐角处与外包覆层的抗风压、抗变形能力更强。
[0030]所述内衬件内部有角码定位筋8，角码的作用是起角部加强，使角部更加牢固，角码定位筋8的设计原理是定位角码位置，它与角码的配合尺寸要求最佳是0.3_。
[0031 ] 所述铝合金内衬内部设有内部加强筋，作用是稳固铝合金内衬,使整个铝合金内衬在横向和纵向上更加牢固，不容易变形。
[0032]所述木塑微发泡层4是通过独特的配方和模具使物料进行微发泡，形成发泡均匀、密度合适、与铝合金内衬结合良好的物料，该层的厚度约为3.5mm.。它的导热系数为0.07w/m.k,而硬质PVC塑钢材料的导热系数是0.17w/m.k,也就是说针对保温性能而言3.5_微发泡木塑材料与8.75_的硬质PVC材料相当，而整窗的抗风压挠度小，密封性能更好，所以它具有比塑钢型材更好的保温性能和隔声性能。
[0033]所述不发泡木塑层包5覆在木塑微发泡层4外面，该层的厚度约0.5mm,它使型材外部更加坚硬和光滑以及与外可视面ASA彩色层6连接的更紧密。
[0034]所述外可视面ASA彩色层6包覆在不发泡木塑层5外面，ASA可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，ASA是一种防静电材料，能使表面少积灰尘，通过雨水冲刷，更加洁净，它使型材的抗老化性能、自洁、表面硬度都得到很大提升，使用寿命更长。
[0035]以上所述表明铝木塑复合共挤型材是综合利用了木塑型材的木质外观、高密封保温性能及铝合金的高强度之优点而开发的新型门窗复合异型材。它具备独特的断面设计和良好的物理的性能，在抗风压、水密、气密、保温、隔声、遮阳、采光等七类物理性能指标已达到现行国家节能标准要求，是一种适合推广的新型节能型材。
[0036]“任选地”表示进行或不进行。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。本文未详述的技术方法，均为本领域常用的技术方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1为本实用新型的60框型材结构示意图。
[0038]图2为本实用新型的60中挺型材结构示意图。
[0039]图3为本实用新型的60内开扇型材结构示意图。
[0040]图4为本实用新型的60外开扇型材结构示意图。
[0041]图5为本实用新型的门中挺型材结构示意图。
[0042]图6为本实用新型门扇型材结构示意图。
[0043]图7为本实用新型的门板型材结构示意图。
[0044]图8为本实用新型的门框型材结构示意图。
[0045]图9为本实用新型的外包覆层局部放大示意图。
[0046]图10为本实用新型铝合金内衬八字加强筋示意图。
[0047]图11为本实用新型铝合金内衬八字加强筋示接触端与非接触端直径相同结构示意图。
[0048]图12为本实用新型八字加强筋位于铝合金内衬拐角处示意图。
[0049]图13为本实用新型八字加强筋位于铝合金内衬拐角处和边缘的结构示意图示意图。
[0050]图14为本实用新型铝合金内衬八字加强筋空心并且接触端宽于非接触端示意图。
[0051]图15为本实用新型铝合金内衬八字加强筋实心并且接触端宽于非接触端示意图。
[0052]图16为本实用新型铝合金内衬八字加强筋混合结构示意图。
[0053]附图标记:1、铝合金内衬；2、八字加强筋；3、木塑外包覆层；4、木塑微发泡层；5、不发泡木塑层；6、外可视面ASA彩色层；7、内部加强筋；8、角码定位筋。
【具体实施方式】
[0054]为了进一步了解本发明，以下结合实施例对本发明作进一步的详细阐述，但并非对本发明的限制，应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。凡依照本发明公开内容所作的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。
[0055]实施例1
[0056]如图10所示，此图为本实用新型铝合金内衬的结构图，其结构包括铝合金内衬1，铝合金内衬外部设有八字加强筋2。
[0057]实施例2
[0058]如图11所示，此图为本实用新型铝合金内衬的结构图，其结构包括铝合金内衬1，铝合金内衬外部设有八字加强筋2，在铝合金内衬的拐角处也设有八字加强筋。
[0059]实施例3
[0060]如图12所示，此图为本实用新型铝合金内衬的结构图，其结构包括铝合金内衬1，铝合金内衬外部设有八字加强筋2，在铝合金内衬的边缘和拐角处也设有八字加强筋。
[0061]实施例4
[0062]如图9所示，其中外部塑料包覆层3包括木塑微发泡层4、不发泡木塑层5、外可视面ASA彩色共挤层6。
[0063]实施例5
[0064]如图1所示，此图为本实用新型的60框型材，其结构包括外部塑料包覆层3和铝合金内衬1，铝合金内衬外部设有八字加强筋2，内部设置有加强筋7，内部加强筋上设置有角码定位筋8。
[0065]实施例6
[0066]如图14所示，此图为本实用新型铝合金内衬的结构图，其结构包括铝合金内衬1，铝合金内衬外部设有八字加强筋2，并且八字加强筋为空心、接触端宽于非接触端。
[0067]实施例7
[0068]如图15所示，此图为本实用新型铝合金内衬的结构图，其结构包括铝合金内衬1，铝合金内衬外部设有八字加强筋2，并且八字加强筋为实心、接触端宽于非接触端。
[0069]实施例8
[0070]如图16所示，此图为本实用新型铝合金内衬的结构图，其结构包括铝合金内衬1，铝合金内衬外部设有八字加强筋2，八字加强筋包括接触端与非接触端直径相同的实心结构和八字加强筋为接触端宽于非接触端的空心和/或实心结构。
[0071]对比例I
[0072]—种铝塑共挤型材，其结构包括U形铝合金内衬，外包覆层和其他结构与实施4相同。对比例2
[0073]—种铝塑共挤型材，其结构包括T形铝合金内衬，外包覆层与和其他结构实施4相同。对比例3
[0074]一种铝塑共挤型材，其结构包括外包覆层为PVC，铝合金内衬和其他结构均与实施例I相同。
[0075]测试相关性能，与对比例I和对比例2相比较，实施例1的产品抗风压、抗变形能力更强，能够承受更大的温度差。
[0076]与对比例3相比较，实施例5的产品在抗风压、水密、气密、保温、隔声、遮阳、采光等七类物理性能指标均有较大的提高。
【权利要求】
1.八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于该型材结构上由铝合金内衬和木塑外包覆层组成，铝合金内衬的外侧或外表面具有多组的八字加强筋结构且每一组由两个或两条加强筋配对构成，每一组八字加强筋结构中每一个加强筋的与招合金内衬相连的一端为接触端，加强筋的另一端为非接触端，其中在每一组的八字加强筋中在两个加强筋各自的非接触端点之间的距离小于两个加强筋各自的接触端点之间的距离。
2.根据权利要求1所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于:每一组八字加强筋结构中的接触端与非接触端为横截面直径或横截面等效直径大约相同的实心结构，和/或 每一组八字加强筋结构中各加强筋与铝合金内衬的表面接触的接触端在与铝合金内衬的该接触表面平行的方向上的宽度大于非接触端在同一方向上的宽度，其中每一加强筋为实心或者空心结构。
3.根据权利要求1所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于:木塑外包覆层从里到外由木塑微发泡层、不发泡木塑层、外可视面ASA彩色层组成。
4.根据权利要求1一 3中任何一项所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于: 八字加强筋结构中各加强筋相对于铝合金内衬表面的垂直高度为0.5-5mm ;和/或 八字加强筋结构中的加强筋与铝合金内衬表面之间的夹角角度为30° -85° ;和/或 每一八字加强筋结构中两个加强筋各自的接触端点之间的直线距离为0.5cm-10.0cm0
5.根据权利要求4所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于: 八字加强筋结构中各加强筋相对于铝合金内衬表面的垂直高度为0.6-4mm ;和/或 八字加强筋结构中的加强筋与铝合金内衬表面之间的夹角角度为35° -80° ;和/或 每一八字加强筋结构中两个加强筋各自的接触端点之间的直线距离为0.3cm-8.0cm0
6.根据权利要求5所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于: 八字加强筋结构中各加强筋相对于铝合金内衬表面的垂直高度为0.7-3.5mm ;和/或 八字加强筋结构中的加强筋与铝合金内衬表面之间的夹角角度为40° -75。;和/或 每一八字加强筋结构中两个加强筋各自的接触端点之间的直线距离为0.4cm-6cm。
7.根据权利要求1一 3中任何一项所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于:相邻两组的八字加强筋结构的中心距离为0.2cm-100cm。
8.根据权利要求7所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于:所述中心距离为 0.5cm_60cm。
9.根据权利要求1一 3中任何一项所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于: 八字加强筋结构位于长条形的铝合金内衬的每一个表面上的横向的中间部位或边缘，和/或每一个表面上的横向的拐角处；和/或 在长条形的铝合金内衬的主体矩形横截面之外的边缘部分或不规则部分上具有八字加强筋结构。
10.根据权利要求7所述的八字加强筋铝木塑复合共挤型材，其特征在于:在铝合金内衬的单位长度上，在边缘和拐角处的八字加强筋结构的数量或密度大于中间部位的数量或密度；和/或 在铝合金内衬的单位长度上，在长条形的铝合金内衬的主体矩形横截面之外的边缘部分或不规则部分上的八字加强筋结构的数量或密度大于中间部位的数量或密度。
【文档编号】E06B1/04GK204225677SQ201420510020
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】肖炳荣, 邹黎明, 邱创业, 刘旭东 申请人:株洲湘瑞塑料建材有限公司