一种木塑铝合金门窗型材的生产方法与流程

1.本发明属于门窗型材加工技术领域，尤其是一种木塑铝合金门窗型材的生产方法。


背景技术：

2.自人类筑室而居以来，木头就一直陪伴着我们，天然木材独具的温馨感觉是人们永远的爱，但传统木窗受木质自身属性及当时的工艺、环境、科技条件的限制，其缺陷又非常的明显。于是，在很长的一段时间内，木窗已经淡出了我们的生活，取而代之的是钢铁、铝合金门窗。人们巧妙地把具有天然装饰效果木材镶嵌于铝合金骨架的内侧，创造出内柔外刚的铝木复合门窗。铝木复合门窗突破了传统木窗的不足与金属的冰冷生硬，成为追求现代生活与温馨感受的时尚首选。铝木复合门窗是一种全新结构的门窗，和传统的门窗结构形式不同，它的门窗框体是由铝、木多种材料构成。铝木复合门窗将科技融入自然，铝木复合门窗市场前景广阔。目前，在高端工程项目及高端装修客户上将被广泛应用的高档节能门窗包括：实木门窗、铝包木门窗、铝木复合门窗、断桥隔热铝合金门窗四大品种。但是铝木复合门窗因其外侧为隔热铝合金型材，内侧为木装饰型材，并不能适应南方多雨、高温、潮湿，北方的寒冷、风沙大的气候条件，容易变质发霉。铝－木塑门窗以及铝木门窗制作过程中，铝型材与木材或木塑型材的复合方式对最终性能影响较大。中国专利cn112096229a一种环保型铝木复合窗的安装边框，包括两个横框和两个纵框，两个横框和两个纵框之间围成一个矩形边框，其代替了传统通过胶水对横框和纵框进行固定的工作方式。中国专利cn110714698a公开了真空阻隔的铝木复合窗，减震支撑柱可以减少两块玻璃窗受到冲击时对固定框的冲击力，从而使该真空阻隔的铝木复合窗达到了能够加强铝木复合窗的硬度。市面上的铝木型材、铝塑木型材，其主体是铝合金型材，木材或塑木采用机械连接的方式在铝合金型材的表面，对于嵌入法连接的复合型材，木材或木塑不能承受纵向的剪切力和横向的拉力，其承受的自身载荷和风压就只能靠铝型材来承担，连接强度低，精度差，型材易变形，其中使用的胶黏剂还有环保风险，还有工序复杂、不环保等缺点。因此沿用传统铝木型材或铝－木塑型材的复合方式并不理想。本领域技术人员为解决上述问题，亟待开发一种木塑铝合金门窗型材的生产方法及其应用以满足现有的市场需求和性能要求。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明旨在提供一种木塑铝合金门窗型材的生产方法。
4.一种木塑铝合金门窗型材的生产方法，包括以下步骤：步骤一、取除油、洗涤、干燥后切割好的铝合金门窗型材，置于发泡模具中固定；步骤二、将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、木质纤维粉混合配置a组分，并搅拌均匀，异氰酸酯作为b组分，将上述两组分的温度升温到20~22℃，然后经高速搅拌均匀后浇注入预热至40~45℃的发泡模具内发泡成型，并经熟化处理，脱模后即得木塑铝合金型材；步骤三、对木塑铝合金型材进行熨烫结皮；步骤四、将型材进行装配，得木塑铝合金门
窗。
5.木塑复合材料，缩写wpc，简称木塑，是木质纤维聚合物复合材料的俗称。
6.进一步的，所述铝合金型材上设有与木塑匹配的开口槽，在开口槽设有侧压齿。
7.进一步的，所述木质纤维为橡木粉、榆木粉、杨木粉中的其中一种。
8.进一步的，所述聚醚多元醇为聚乙二醇或聚四氢呋喃二醇，所处发泡剂为hfc-245fa和环戊烷、正戊烷中的一种或多种，所述催化剂包括叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂；所述叔胺类催化剂包括三乙烯二胺、三亚乙基二胺中的一种或多种；所述有机金属盐类催化剂包括辛酸亚锡、辛癸酸铋中的一种或多种，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯，所述泡沫稳定剂为m-8805或m-8815，其中按重量份数计聚醚多元醇100份、叔胺催化剂0.2～0.4份、有机金属盐类催化剂0.015～0.02份、发泡剂3～8份、水0.05～0.2份、异氰酸酯90～105份。
9.进一步的，所述发泡工艺为乳白时间1~3s、发泡时间15~20s、凝胶时间30~40s。
10.进一步的，所述熟化工艺为湿度55%、60℃下保温6h或湿度50%30℃下保温14h，熨烫结皮为温度150~155℃、压力1.5
×
105pa、熨烫时间3~10s。
11.熨烫工艺以往是服装加工过程中的工序步骤，通过熨烫对聚氨酯木塑加温、加压、使表面结皮，使其具有致密坚韧的表皮，强度较高，不易擦伤，而制件的芯部可做到较低的密度，可以减少门窗型材的重量，同时具有较高的整体强度，丰满、富有立体感的仿木外观。
12.本发明的有益效果：本发明公开的木塑铝合金门窗型材的生产方法采取闭模浇灌的方式，采用高压发泡剂rim工艺生产聚氨酯仿木。铝合金型材上设有与木塑匹配的开口槽，在开口槽设有侧压齿吗，聚氨酯木塑铝合金门窗型材在模塑成型制作周期短、工艺简单、成本低、易维修、寿命长、表面花纹细腻、翻模速度快、操作轻便、特别适合浇注形状复杂和产品更新换代的制品。采用低成本模具一次模塑成型，工艺简单，可实现大规模工业化生产。可以制成各种复杂的结构及雕刻图案，拥有木材雕刻的效果、尺寸精确、图案清晰、纹理逼真。轻质高强、尺寸形状稳定、易着色、耐磨性好、耐冲击、耐腐蚀、防虫蛀、绝热性好。
13.相比现有技术本发明具有如下优点：本技术并没有使用现有技术中的粘贴和机械螺丝螺母复合，采取闭模浇灌的方式，采用发泡聚氨酯仿木一步生产木塑铝合金门窗型材，无需机械固定连接和胶水粘结。铝合金型材上设有与木塑匹配的开口槽，在开口槽设有侧压齿，它兼具木材和塑料的低成本和综合性能好的优点，能够将低值的木质纤维和有机固体废弃物加工制成高附加值的工业产品，在结构强度上能够满足对门窗的要求，而且隔热、保温、装饰效果上得到很大改善，在保护自然环境、美化建筑物方面，具有不可比拟的优势。木塑-铝之间采用一步成型，在有效保证连接强度。
实施方式
14.下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例
15.木塑铝合金门窗型材的生产方法，包括以下步骤：
第一步、6061铝合金型材除油在5%碳酸钠、4%xf-601洗涤剂的水溶液中，温度60℃下，浸10分钟，用干抹布擦干，取除油、洗涤、干燥后切割好的铝合金门窗型材，置于发泡模具中固定，铝合金型材1上设有与木塑2匹配的开口槽3，在开口槽两侧设有侧压齿301，在开口槽内表面设有打毛面302，打毛工艺为喷砂打毛粗糙度8.67μm，喷砂压力为0.2mpa，时间20s，砂为60目棕刚玉砂；第二步、聚醚多元醇为潞安聚四氢呋喃二醇ptmeg-1000，发泡剂为正戊烷，催化剂为叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂混合物，叔胺类催化剂为圳宇化工三乙烯二胺tc33，有机金属盐类催化剂为广东君晟材料公司辛癸酸铋，所述异氰酸酯为万华甲苯二异氰酸酯mdi-100，所述泡沫稳定剂为江苏美思德新材料有限公司m-8805，其中按重量份数计聚醚多元醇100份、叔胺催化剂0.2份、有机金属盐类催化剂0.02份、发泡剂8份、异氰酸酯105份、橡木粉35份，将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、hfc-245fa发泡剂、橡木粉混合配置a组分，并搅拌均匀，异氰酸酯mdi-100作为b组分，将上述两组分的温度升温到22℃，然后经高速搅拌均匀后浇注入预热至45℃的发泡模具内发泡成型，发泡工艺为乳白时间3s、发泡时间20s、凝胶时间40s，并经熟化处理，熟化工艺为湿度55%、60℃下保温6h，脱模后即得木塑铝合金型材；志高yl-2101电晕斗、江门市新会区双水镇木江伟华木料厂325目含水率2%的橡木粉，步骤三、对木塑铝合金型材进行熨烫结皮，熨烫结皮为温度155℃、压力1.5
×
105pa、熨烫时间10s；步骤四、将型材进行装配，获得木塑铝合金门窗。
16.产品耐撞击性能：门撞击后门框、扇无变形，连接处无松动现象，插销、门锁等附件应完整无损，启闭正常，玻璃无破损。
实施例
17.木塑铝合金门窗型材的生产方法，包括以下步骤：第一步、6063铝合金型材的除油在3%碳酸钠、2%xf-601洗涤剂的水溶液中，温度50℃下，浸洗5分钟，用干抹布擦干，取除油、洗涤、干燥后切割好的铝合金门窗型材，置于发泡模具中固定，铝合金型材1上设有与木塑2匹配的开口槽3，在开口槽两侧设有侧压齿301，在开口槽内表面设有打毛面302，打毛工艺为喷砂打毛粗糙度11.45μm，喷砂压力为0.3mpa，时间30s，砂为60目棕刚玉砂；第二步、聚醚多元醇为聚乙二醇peg-2000，发泡剂为环戊烷，催化剂为叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂混合物，叔胺类催化剂为广思远三亚乙基二胺，有机金属盐类催化剂为辛癸酸铋，所述异氰酸酯为万华ipdi-e，所述泡沫稳定剂为江苏美思德新材料有限公司m-8815，其中按重量份数计聚醚多元醇100份、叔胺催化剂0.4份、有机金属盐类催化剂0.015份、发泡剂3份、异氰酸酯90份、杨木粉30份，将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、木质纤维粉混合配置a组分，并搅拌均匀，异氰酸酯作为b组分，将上述两组分的温度升温到20℃，然后经高速搅拌均匀后浇注入预热至40℃的发泡模具内发泡成型，发泡工艺为乳白时间1s、发泡时间15s、凝胶时间30s，并经熟化处理，熟化工艺为湿度50%、30℃下保温14h，脱模后即得木塑铝合金型材；步骤三、对木塑铝合金型材进行熨烫结皮，熨烫结皮为温度150℃、压力1
×
105pa、熨烫时间7s；步骤四、将型材进行装配，获得木塑铝合金门窗。
18.产品耐撞击性能：门撞击后门框、扇无变形，连接处无松动现象，插销、门锁等附件应完整无损，启闭正常，玻璃无破损。
实施例
19.木塑铝合金门窗型材生产门窗：铝合金外门窗构件加工应符合现行行业标准《铝合金门窗工程技术规范》jgj214的有关规定。铝木复合外门窗构件加工应符合现行国家标准《建筑用节能门窗第1部分：铝木复合门窗》gb/t29734.1的有关规定。
20.下料：将除油清洗干燥后的铝合金型材按照生产工艺单下料切割；其中切割后长度误差
±
1mm，角度误差＜15
′
大小面误差＜0.5mm、毛刺高度误差＜0.3mm；表面划伤＜80mm，处数＜3处，型材外观擦伤＜3处。
21.（2）排水孔冲压/铣削选择相应的模具/程序对待加工型材进行冲压或铣削。内平开框，开启部位开排水孔：两端距端头50mm处各铣一个排水孔，共铣2个；外平开框开启框部位排水孔：两端头（切割外面）20mm处各铣一个排水孔，共2个；排水孔规格：ф5mm，内开长度为35mm的孔缝，外开长度为15mm，排水孔不得有毛刺、杂物、不允许伤到内筋；外门窗型材应依据加工图进行切割，其中门窗尺寸：1500mm
×
2100mm
×
85mm活动扇尺寸：750mm
×
2100mm。
22.铝合金的除油在4%碳酸钠、3%xf-601洗涤剂的水溶液中，温度55℃下，浸洗8分钟，用干抹布擦干，取除油、洗涤、干燥后切割好的铝合金门窗型材，置于发泡模具中固定，铝合金型材上设有与木塑匹配的开口槽，在开口槽设有侧压齿；（4）聚醚多元醇为聚四氢呋喃二醇ptmeg-1000，发泡剂为hfc-245fa，催化剂为叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂混合物，叔胺类催化剂为三乙烯二胺，有机金属盐类催化剂为辛癸酸铋，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯mdi-100，所述泡沫稳定剂为m-8805，其中按重量份数计聚醚多元醇100份、叔胺催化剂0.3份、有机金属盐类催化剂0.016份、发泡剂5份、异氰酸酯100份、35目榆木粉32份，将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、木质纤维粉混合配置a组分，并搅拌均匀，异氰酸酯作为b组分，将上述两组分的温度升温到21℃，然后经高速搅拌均匀后浇注入预热至42℃的发泡模具内发泡成型，发泡工艺为乳白时间2s、发泡时间18s、凝胶时间33s，并经熟化处理，熟化工艺为湿度55%、70℃下保温5h，脱模后即得木塑铝合金型材；（5）对木塑铝合金型材进行熨烫结皮，熨烫结皮为温度153℃、压力12
×
105pa、熨烫时间8s；（6）穿胶条、毛条、内容：使用剪刀按型材截面形状剪切，胶条外观应光滑、平直、无扭曲变形，表面无裂纹、无明显杂质及其他缺陷，颜色均匀一致；密封胶条安装对接口位置应设置在：内/外开框、扇上部中间位置，框、扇对接处无缝隙；（7）胶条安装应处于自然松紧状态，禁止拉紧安装，胶条转角及接头对接时，应使胶条放量，以防止出现收缩缝隙；（8）固定件、安装紧固螺丝开孔、（5）五金安装、（6）玻璃安装打胶、成品尺寸、成品保护、成品摆放。下料操作内容：根据生产工艺单等要求，切割45
°
/90
°
，选择直角切割机或45
°
专下料机。（9）组角、组装：将铝角码、平整钢片插入待组角型材，待组角型材涂抹组角胶；气压、位置调整后进行组角，安装中梃、固上滑。（10）组装操作内容：对涉及的型材进行组装，塑料件必须安装配齐。组装后，内横、竖对线误差≤2mm；固定件、安装紧固螺丝开孔固定件、安装紧固螺丝开孔操作内容：使用不锈钢螺丝将固定件紧固至型材，使用沉孔钻用加工中心或台钻，对所用型材进行开孔。（11）五金安装传动杆、滑撑、待安装五金等在安装型材上安装。五金安装质量及工艺控制要求：铰链安装处干涉胶条必须削去，需留筋，削去长度与试样合页配试误差＜5mm；传动杆安装必须根据制作单距离开孔，安装后应灵活；滑撑安装定位孔
‘
首孔’与
‘
末孔’平行度＜1mm；（12）
玻璃安装打胶玻璃安装打胶操作内容：对照制作单，安装相对应玻璃；对角线测量；毛条点胶；胶条接头抹胶。
23.产品性能：水密性能)6级、气密性能8级、抗风压性能8级、保温性能k值1.8。
24.注：参考gb/t29734-2013建筑用节能门窗。

技术特征：
1.一种木塑铝合金门窗型材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、取除油、洗涤、干燥后切割好的铝合金门窗型材，置于发泡模具中固定；步骤二、将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、木质纤维粉混合配置a组分，并搅拌均匀，异氰酸酯作为b组分，将上述两组分的温度升温到20~22℃，然后经高速搅拌均匀后浇注入预热至40~45℃的发泡模具内发泡成型，并经熟化处理，脱模后即得木塑铝合金型材；步骤三、对木塑铝合金型材进行熨烫结皮；步骤四、将型材进行装配，得木塑铝合金门窗。2.根据权利要求1所述的一种木塑铝合金门窗型材的生产方法，其特征在于，所述铝型材上设有与木塑匹配的开口槽，在开口槽设有侧压齿。3.根据权利要求1所述的一种木塑铝合金门窗型材的生产方法，所述木质纤维为橡木粉、榆木粉、杨木粉中的其中一种。4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨损铝合金门窗的生产工艺，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚乙二醇或聚四氢呋喃二醇，所处发泡剂为hfc-245fa和环戊烷、正戊烷中的一种或多种，所述催化剂包括叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂；所述叔胺类催化剂包括三乙烯二胺、三亚乙基二胺中的一种或多种；所述有机金属盐类催化剂包括辛酸亚锡、辛癸酸铋中的一种或多种，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯，所述泡沫稳定剂为m-8805或m-8815，其中按重量份数计聚醚多元醇100份、叔胺催化剂0.2～0.4份、有机金属盐类催化剂0.015～0.02份、发泡剂3～8份、水0.05~0.2份、异氰酸酯90~105份。5.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨损铝合金门窗的生产工艺，其特征在于，所述发泡工艺为乳白时间1～3s、发泡时间15～20s、凝胶时间30～40s。6.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨损铝合金门窗的生产工艺，其特征在于，所述熟化工艺为湿度55%、60~70℃下保温5~6h或湿度50%25~30℃下保温12～14h，熨烫结皮为温度150~155℃、压力1~1.5
×
105pa、熨烫时间3～10s。

技术总结
本发明属于门窗型材加工技术领域，尤其是一种木塑铝合金门窗型材的生产方法，本发明公开的木塑铝合金门窗型材的生产方法采取闭模浇灌的方式，采用发泡聚氨酯仿木一步生产木塑铝合金门窗型材，无需机械固定连接和胶水粘结。铝合金型材上设有与木塑匹配的开口槽，在开口槽设有侧压齿，聚氨酯木塑铝合金门窗型材在模塑成型制作周期短、工艺简单、成本低、易维修、寿命长，采用低成本模具一次模塑成型，工艺简单，可实现大规模工业化生产，可以制成各种复杂的结构及雕刻图案，拥有木材雕刻的效果、尺寸精确、图案清晰、纹理逼真，尺寸形状稳定、在结构强度上能够满足对门窗的要求，而且隔热、保温、装饰效果上得到很大改善。装饰效果上得到很大改善。


技术研发人员：吴心勇 刘乃正 孙从国 石文磊 张文忠
受保护的技术使用者：金鹏节能科技有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/8/1