异型尼龙隔热条的设计探讨

陈爱新 陈前

异型尼龙隔热条的设计探讨

陈爱新 陈前

【摘 要】本文对异型尼龙隔热条产品从结构设计、配方设计和模具设计三个方面展开论述，总结了异型尼龙隔热条的设计特点和注意事项。

【关键词】隔热条；异型；空心；尼龙（聚酰胺）；特氟龙

尼龙隔热条按外形分为标准条和异型条，实心条和空心条。所谓标准条即标准件，各家幕墙公司能够通用，尺寸是固定的，如Ⅰ型、T型等，模具也是通用的，整体技术比较成熟；异型条是幕墙设计师创新的产品，需要专门开模制作。尼龙隔热条模具制作相比密封胶条工艺复杂、周期长、开模费较贵，且一旦开出了模具，再进行结构调整的可能性极小，修模费用相当于重做模具，所以在设计这类产品时，需特别谨慎考虑以下三个方面。

1.结构设计

1.1 结构的对称性

借鉴标准条的设计特点，异型条也应尽可能简化设计，不要过于追求结构创新，设计成过于奇形怪状、无规律的结构，对称性设计可以明显减轻空心和大尺寸隔热条的波浪弯曲现象。

1.2 壁厚的一致性

截面的壁厚应尽可能保持一致性，主要目的就是为了减少挤出时，由于厚度不一致所产生的收缩不平均而导致的弯曲，见图1。

1.3 壁厚的取值范围

壁厚的取值范围在1.5～5mm左右，既可以满足隔热要求，又能保持了足够的力学性能，还有利于生产挤出的稳定性。当壁厚超过15mm时，应考虑采用空心结构，优化案例见图2。

1.4圆角位设计

尼龙隔热条含有约25%的玻纤，材质特性决定了尼龙条生产工艺的复杂，通常采用“硬顶”挤出的工艺，圆角位应当设计至少为R0.3，可以延长模具使用寿命，还可以预防隔热条边缘锋利刮手和造成包装物的破损。

1.5装配间隙

尼龙隔热条产品图必须和铝合金型材的装配图结合设计，一定要依照型材的表面处理方式和装配方式，同时要考虑尼龙的吸水性，评估弯曲数值对使用的影响，综合考虑装配间隙，通常在0.2～0.5mm左右。

1.6变形标准

尼龙隔热条尤其是异形，空心隔热条有弯曲变形是不可避免的，但是，控制在一定范围内，是可以满足使用的，见图3。

2.配方设计

2.1 加工性

异型隔热条所用材料的加工性比标准条I型、T型等更高，且GB/T 23615.1中规定了尼龙隔热条玻纤含量为25±2.5%，PA66的主体材料含量为65%，所以主要通过选择不同粘度的PA66型号按适当比例并用调整加工性，对不同结构的异型隔热条使用不同加工性的配方。

2.2 相容性

异型尼龙隔热条在安装时，常常需要硅酮密封胶做封水处理，故而，相容性和粘接强度也是必须考虑的，不能单纯考虑材料的流动性，加入过多的润滑剂、流动助剂，防止小分子材料析出表面，破坏粘接强度或变色。

2.3 硬度控制

GB/T 23615.1中规定尼龙隔热条硬度范围邵D 80±5，考虑到异型隔热条挤出工艺复杂性，控制硬度范围邵氏D度75-80之间，效果较好。

3.模具设计

3.1 冷却水流道的影响

隔热条模具非常复杂，典型图片如图4。

其中定型板内的水冷流道设计非常关键，直接影响挤出的连续性，流道距离型腔过近，容易造成模具爆裂、漏水，过远则往往造成成品冷却不足，出现竹节现象，表面粗糙和弯曲变形。不同结构的隔热条，应根据隔热条的壁厚，设计成合理的流道间距。冷却水宜采用蒸馏水为冷却介质，辅以可以控温的工业冷水机，并具备有流量调节功能。

3.2 模具表面光洁度

众所周知，模具表面光洁度和模具钢材材质和热处理工艺有直接关系，空心隔热条模芯应采用高温特氟龙表面喷涂工艺，提高表面光滑程度，减少挤出阻力。

3.3 模具的组装工艺

尼龙模具定型模板由内外两块模板镶嵌焊接，对组装的精度要求较高，应先焊接后再上进口设备慢走丝切割，防止模具内部应力集中，高温受压时产生爆裂漏水。经过对比，氩弧焊比铜焊对模具的影响较小，焊接时应根据工件大小，精心调节电流，控制焊接温度在一定范围。

异型尼龙隔热条是一个复杂的系统工程，从前端设计到后期的批量生产，从结构设计到配方设计以及模具设计，只要每一个环节都谨慎对待，科学设计，是可以做出物美价廉的好产品。

【参考文献】

[1]GB/T 23615.1-2009 铝合金建筑型材用辅助材料 第一部分聚酰胺隔热条

[2]陈乐怡主编. 合成树脂及塑料牌号手册 （下）. 中国石化出版社，2003

[3]朱建民主编. 聚酰胺树脂及其应用. 化工出版社，2011

[4]张玉龙，李萍主编. 工程塑料改性技术. 机械工程出版社，2006

[5]郭宝华，张增明，徐军主编. 聚酰胺合金技术与应用. 机械工程出版社，2010

[6]何震海，常红梅，郝连东主编. 挤出成型. 化学工业出版社，2007

[7]尼龙隔热条常识与应用. 深圳市联和强实业有限公司内部资料（2014版）.

（作者单位：深圳市联和强实业有限公司）

【中图分类号】TU532.65

【文献标识码】A

【文章编号】1671-3362（2015）08-0052-02