隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)住宅門窗的要求也越來越高，除了安全舒適外，還要求門窗的品質(zhì)和個(gè)性化，要求環(huán)保節(jié)能。這樣給門窗建材提出了更高的要求，“第二代鋁合金門窗建材”的出現(xiàn)使問題得到了解決。根據(jù)"十五"規(guī)劃和2010年的發(fā)展計(jì)劃，有關(guān)部門預(yù)測(cè)，在本世紀(jì)的頭10年，我國(guó)將建設(shè)村鎮(zhèn)住宅50億平方米，建設(shè)公共建筑10億平方米，而10年中的城市住宅建設(shè)量為33.5億平方米。這樣巨大的建筑市場(chǎng)，就需要大量的門窗，若按15%的建筑面積來計(jì)算窗面積，按11%的建筑面積來計(jì)算門的面積，窗的年平均需求量為2億平方米，門為1.47億平方米。隨著建筑市場(chǎng)的發(fā)展，有關(guān)部門提出了建筑節(jié)能50%的目標(biāo)。并且2003年10月1日起建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》正式實(shí)施，該《標(biāo)準(zhǔn)》的出臺(tái)，意味著今后的住宅從設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到節(jié)能問題。因此，國(guó)內(nèi)門窗生產(chǎn)廠家把發(fā)展新型節(jié)能門窗作為實(shí)現(xiàn)節(jié)能的主要途徑。節(jié)能門窗主要是通過框體及玻璃這兩部分，結(jié)構(gòu)性能的改造，來阻止熱損失的三種形式的進(jìn)行。其中“第二代鋁合金建材”中的斷熱冷橋型材是環(huán)保節(jié)能建材精品中的精品。
其有兩種形式：“穿條工藝”和“澆注工藝”。
“穿條工藝”是由兩個(gè)隔熱條將鋁型材內(nèi)外兩部分連接起來，從而阻止鋁型材內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。它是來源于歐洲的技術(shù)，在市場(chǎng)上較為常見，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明國(guó)內(nèi)采用進(jìn)口穿條生產(chǎn)設(shè)備和國(guó)內(nèi)穿條生產(chǎn)設(shè)備的公司有近百家，正常生產(chǎn)的不到總數(shù)量的一半。
“澆注工藝”隔熱節(jié)能技術(shù)起源于美國(guó)，1937年10月，第一個(gè)描述鋁合金材料如何被進(jìn)行隔熱處理的專利誕生了。它的主要思想是將一種類似密封蠟的混合物澆注到門窗用鋁材的中間，來進(jìn)行隔熱。與此同時(shí)，有關(guān)聚氨酯的專利在德國(guó)出現(xiàn)了。1952年，另一個(gè)專利被公開發(fā)布。該專利的發(fā)明者的想法是用粘結(jié)或機(jī)械力壓緊的方法將某種未成型的高分子絕熱聚合物固定在鋁合金型材專用的斷熱槽中。然后，就象今天大家看到的那樣，將鋁合金型材槽底連接部分切除，這種方法就是今天“澆注工藝”技術(shù)的雛形。目前，國(guó)內(nèi)有不少廠家引進(jìn)了澆注設(shè)備，其中包括進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的，這些廠家大多是有進(jìn)穿條式設(shè)備的同時(shí)引進(jìn)澆注式設(shè)備的。
一、“穿條式”VS“澆注式”工藝對(duì)比
（1）生產(chǎn)工序
穿條式隔熱鋁型材一般分開齒、穿條、滾壓三道工序，現(xiàn)在也有設(shè)備廠家把開齒和穿條放在一臺(tái)設(shè)備上來完成，稱為“二步法”。
開齒：是用一臺(tái)帶有硬質(zhì)滾齒輪的設(shè)備將鋁型材上要穿隔熱條的部分滾出齒來。目的是通過滾齒使型材的粗糙度增加從而提高組合后型材的剪切力。由于型材分為內(nèi)外兩個(gè)部分，根據(jù)生產(chǎn)的需要，開齒設(shè)備一般是兩臺(tái)。
穿條：是把隔熱條穿到型材上，把內(nèi)外兩部分型材連起來，為下一步滾壓作好準(zhǔn)備。一臺(tái)設(shè)備即可。
滾壓：該工序又分為導(dǎo)向及預(yù)夾緊、主要夾緊、校直（水平方向、垂直方向）三個(gè)工步，是確保成品型材的緊密度和垂直度的關(guān)鍵。
（2）生產(chǎn)工序
“澆注工藝”是把表面處理好的鋁型材通過行走系統(tǒng)做直線運(yùn)動(dòng)，使鋁型材的隔熱槽經(jīng)過澆注機(jī)的澆注頭下方時(shí)，液體隔熱材料流到隔熱槽內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間的凝固后再進(jìn)行切橋。
二、隔熱材料
（1）“穿條工藝”的隔熱材料是隔熱條，目前正規(guī)的隔熱條是聚酰胺66（即Polyamide66,俗稱尼龍66），它的生產(chǎn)方法有兩種：硬頂法和牽引法。硬頂法結(jié)構(gòu)緊、外觀好但比較“脆”，牽引法生產(chǎn)的韌性好但外觀差，側(cè)面有工藝凹陷。為了追求表面美觀和精度，用PA66尼龍加超細(xì)玻璃纖維是國(guó)外隔熱條的共同特點(diǎn)（極少用其它材料）。由于用的是超細(xì)玻璃纖維，抗拉強(qiáng)度差只有60N/mm，而且價(jià)格昂貴。以泰諾風(fēng)?保泰公司的926900（I12）為例，一米大約2.5元左右，一噸大約是24000米，用在一根型材（6米）上的隔熱條成本在30元上下。因此，國(guó)內(nèi)把PA66加普通玻璃纖維作為主攻方向，已經(jīng)取得一定的突破。但有人用PA6、ABS（苯乙烯―丙烯腈―丁二烯三元共聚物）、PP（聚丙烯），甚至有人用PVC等國(guó)家有關(guān)部門已明確規(guī)定不允許使用的只可用作非結(jié)構(gòu)性材料的通用塑料來代替工程塑料PA66制造隔熱條，有的用嚴(yán)重影響環(huán)保的礦物纖維和石粉。以次充好。嚴(yán)重影響了市場(chǎng)，造成市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)，使得穿條技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展受到了影響。
（2）“澆注工藝”的目前隔熱材料以聚氨酯隔熱膠為主，它的成分一般來說，由樹脂組分和異氰酸鹽（酯）組分組成。它分國(guó)外和國(guó)內(nèi)兩大類別，其中國(guó)外以美國(guó)亞松為代表，它從事這項(xiàng)工作已有很長(zhǎng)的一段時(shí)間，其性能較完善，但由于原料在美國(guó)本土或韓國(guó)生產(chǎn)，使其成本增加，價(jià)格也偏高。一噸要在4萬以上，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)這種隔熱膠的廠家較少，目前最好的是大連固得聚氨酯開發(fā)公司，其產(chǎn)品性能和進(jìn)口的相比沒有什么區(qū)別，但價(jià)格比進(jìn)口的要低得多，一噸在2.4萬左右。由于這種隔熱材料生產(chǎn)的廠商比較少，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)井然有序，不象“穿條工藝”隔熱條那樣混亂。
三、設(shè)備
（1）穿條設(shè)備分為進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備兩種。進(jìn)口設(shè)備一般來自德國(guó)或是瑞士，其中以瑞士慕勒為例，一套設(shè)備包括開齒機(jī)、穿條機(jī)、滾壓機(jī)和檢測(cè)機(jī)，總體一套大約至少要80萬左右。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的廠家有很多，而且價(jià)格不是很規(guī)范，大致在20~50萬之間。
（2）“澆注工藝”是一種設(shè)備和膠密不可分的技術(shù)，因而設(shè)備的廠家和隔熱膠的廠家基本上是一樣的，進(jìn)口以亞松為主，設(shè)備是在美國(guó)生產(chǎn)運(yùn)到國(guó)內(nèi)成本比較高，Ⅰ類在140萬左右，Ⅱ類在70萬左右。其中關(guān)于兩種原料混合的配比是固定的這樣使得廠家就必須選用它的原料，否則無法運(yùn)作,通用性差。國(guó)產(chǎn)設(shè)備，大連煉石科技有限公司所生產(chǎn)的設(shè)備在與其基本原理相同的基礎(chǔ)上，做了較大改動(dòng)，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是所有動(dòng)作由電腦控制，配比、溫度都可以根據(jù)需要調(diào)整。讓用戶有了主動(dòng)性，可以選擇更適合的原料供應(yīng)商。價(jià)格一般在30~40萬之間。
四、斷熱型材
聚氨酯澆注式鋁型材，穿條式鋁型材。復(fù)合型材強(qiáng)度：鋁型材一次性擠出，減少了工藝缺陷，聚氨酯一次性澆注到鋁型材隔熱槽內(nèi)，固化形成聚氨酯隔熱橋，由于聚氨酯的高粘合性，隔熱橋與鋁型材完全成為一體，所以鋁材的強(qiáng)度高.鋁型材通過兩次擠壓成形后，把隔熱條穿到兩塊鋁型材的工藝槽內(nèi)，經(jīng)過輥壓工藝，此過程使得隔熱材料強(qiáng)度不能很高，否則即會(huì)斷裂，產(chǎn)生廢品。強(qiáng)度不宜高。型材橫截面積：結(jié)構(gòu)緊湊，小巧美觀要經(jīng)過開齒，滾壓工藝，截面大。熱膨脹系數(shù)：和鋁型材較接?？伤苄裕嚎梢灾瞥筛鞣N異型門窗，包括直徑較小的360的圓弧形窗。由于隔熱條與鋁型材的機(jī)械性連接，鋁型材變形大時(shí)，隔熱條易從鋁型材的連接槽內(nèi)脫出，這樣它的窗形就受到限制。
制作門窗的擋光面：小且清秀美觀。
五、鋁型材成本
鋁材按20,000元/噸計(jì),PVC隔熱條按8，000元/噸,PA66隔熱條按30,000元/噸，聚氨酯澆注膠按24，000元/噸。
鋁的密度為2.7g/cm³PVC的密度為1.4g/cm³PA66密度為1.3g/cm³聚氨酯的密度為1.2g/cm³通常澆注腔的寬度比穿條腔的寬度小0.8cm，一般內(nèi)外壁厚為0.15cm，中間的厚度為0.12cm。型材長(zhǎng)度按600cm計(jì)。
1.澆注式鋁型材每根比穿條式節(jié)省鋁材成本為：
每根節(jié)省鋁材重量：0.8cm×(0.15+0.12+0.12+0.15)×600cm×2.7g/cm³=699.9g=0.7kg
每根節(jié)省鋁材成本：0.7kg×20元/kg=14元/根
2.穿條用量為：
條厚為0.2cm,條寬為1.5cm,長(zhǎng)為600cm
每根鋁型材PVC穿條用量：(0.2×1.5)×2×600×1.4g/cm³=504g=0.5kg
每根鋁型材PVC穿條成本：0.5kg×8.00元/kg=4.00元/根
每根鋁型材PA66穿條用量：(0.2×1.5)×2×600×1.3g/cm³=468g=0.47kg
每根鋁型材PA66穿條成本：0.47kg×30元/kg=14.1元/根
3.聚氨酯的用量為：
每根鋁型材聚氨酯用量：1.1cm×0.8cm×1.2g/cm³×600cm/根=633.6g=0.6336kg/根
每根鋁型材聚氨酯成本：0.6336kg/根×24元/kg=15.2064元/根
4.澆注式鋁型材比PVC穿條式每根節(jié)省：
14元/根―（15.2064元/根―4.00元/根）=2.7936元/根
5.澆注式鋁型材比尼龍66穿條式每根節(jié)?。?/p>
14元/根―（15.2064元/根―14.1元/根）=12.8936元/根
六、總結(jié)：
“穿條工藝”和“澆注工藝”都有很好的隔熱性能，都是節(jié)能鋁合金建材的發(fā)展方向，對(duì)此國(guó)家也明確指出發(fā)展斷熱冷橋的必要性。國(guó)家的質(zhì)檢部門也對(duì)建材市場(chǎng)進(jìn)行專向整治，嚴(yán)厲查處建材生產(chǎn)、銷售中的違法行為，包括生產(chǎn)、銷售不符合國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或明令禁止淘汰的產(chǎn)品。并將在今年推出鋁合金隔熱建筑型材的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。到時(shí)隔熱節(jié)能型材的市場(chǎng)就會(huì)變得更加明朗。
