一种窗框热工性能提升处理方法

技术领域

本发明涉及金属门窗技术领域，尤其涉及一种窗框热工性能提升处理方法。

背景技术

我国建筑能耗消费总量约为10亿吨标准煤，占社会总能耗的22％，且呈现逐年增加的趋势。门窗虽然仅占建筑围护结构外表面面积的1/8～1/6，但因其传热与空气渗透造成的热损失之和却占围护结构总热损失的40％～50％，是建筑整体传热的薄弱环节。因此，提高建筑门窗的热工性能对提升围护结构整体节能水平极为关键。

玻璃和窗框作为门窗的主体结构，其热工特性直接决定整个门窗系统的节能性能。目前，涂膜玻璃、贴膜玻璃、中空玻璃、变色玻璃等新型节能玻璃的研发，极大提高了玻璃系统的遮阳与节能性能。除节能玻璃外，窗框几何形状优化、材料改性及成型技术升级亦可有效提高窗框的热工性能，其主要通过减小型材导热系数以提高其热工性能。

我国正面临过去40年快速建造的上百亿平方米既有建筑外窗的老损期，迫切需要政策指导和开发改造技术，并且我国建材生产阶段碳排放27.7亿吨CO2，占全国碳排放的比重为28.0％。因此，如何在不增加型材或胶条用量的前提下提高窗框热工性能，对于降低既有建筑外窗改造全过程产生的碳排放意义重大。

发明内容

本发明意在提供一种窗框热工性能提升处理方法，以解决如何在不增加型材或胶条用量的前提下提高窗框热工性能的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种窗框热工性能提升处理方法，包括步骤：来料预热、挤压成形、冷却、拉伸矫直和锯切，窗框用铝型材经拉伸矫直后，对其腔体内表面进行低辐射处理。

优选地，所述低辐射处理采用电化学抛光方法。

本发明的有益效果是：

与传统方式中为提高断桥铝合金窗框的保温隔热性能，通过增加隔热条厚度或使用量，又或是增加铝合金窗框的整体厚度，用以减少对流换热的方式相比，本发明在铝型材挤压成形后对其腔体内表面进行电化学抛光，能够使复杂的空腔内表面均匀平滑，用以降低断桥铝合金型材内壁的发射率，减少型材腔体内的辐射传热，并且相关设备简单、初投资低且节省能源，以低成本方式提升窗框热工性能并减少原材料耗量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种窗框热工性能提升处理方法的流程图；

图2为市面上常见的断桥铝合金窗框的断面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：1-1：铝合金型材，1-2：空腔内表面，1-3：冷腔室，1-4：隔热腔室，1-5：暖腔室，1-6：尼龙条，1-7：玻璃系统。

如图1所示的，一种窗框热工性能提升处理方法，包括以下步骤：

(1)来料预热：对铝棒、模具与盛锭筒进行预热处理，预热温度为120-180℃，升温速率为30-50℃/min；然后将铝棒送入加热机加热，将模具送入加热炉加热，加热温度为420-500℃；

(2)挤压成形：将铝棒送入盛锭筒内挤压成型，得到横截面与成型模具形状一致的铝型材；

(3)冷却：对出口的铝型材采用喷水雾进行淬火，使铝型材温度降到50℃以下；

(4)拉伸矫直：采用矫直机将淬火后的铝型材进行拉伸矫直，拉伸矫直时控制拉伸率为0.1％-1％；

(5)低辐射处理：使用温度为94-98℃的氢氧化钠溶液对铝型材进行电化学抛光，抛光时间为20-30min，清洗后烘干；

(6)锯切：切除铝型材两端不合格部分，锯切头料和尾料不小于80㎝，自然冷却后覆膜包装。

以市面上常见的断桥铝合金窗框为例，其采用锯切后的铝型材组装而成，通过对窗框各空腔内表面进行低辐射处理，从而降低其传热系数。窗框包括型材和其形成的封闭腔室；封闭腔室包括靠近室外侧的冷腔室1-3、靠近室内侧的暖腔室1-5以及中间侧的隔热腔室1-4述空腔为填充介质为气体或真空的封闭腔室；低辐射处理即通过表面处理技术降低型材表面的发射率，本发明实施例采用的是电化学抛光方法。

对于传统的断桥铝合金窗框，其隔热腔室一般填充聚氨酯泡沫或其他保温材料，而冷暖空腔的内表面即为普通的铝合金表面，发射率一般为0.9。假设其隔热腔室不填充保温材料，与冷暖空腔的内表面一并进行低辐射处理，使其发射率降至0.05。经模拟，两种工况的传热系数平均差值仅为0.10W/(m2·K)，虽然低辐射型窗框(后者)的热工性能无法完全媲美填充型窗框(前者)，但相对差异仅为6.70％，并且空腔内表面低辐射处理的成本远低于填充保温材料。

当隔热腔填充聚氨酯泡沫后，若对其余冷腔与暖腔的内表面进行低辐射处理，经模拟计算，处理后窗框传热系数的减小约0.25W/(m2·K)，热工性能提升幅度约16.90％。若该断桥铝合金窗框欲通过改变其总厚度达到相同的改善效果，则其厚度需增加10mm。因此，低辐射处理技术对于进一步提高已有填充型窗框的热工性能并降低原材料耗量具有积极的效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。