宝泰隔热条小课堂—注胶组角工艺对门窗角强度影响的试验分析

角强度是门窗质量的重要性能指标，若角强度不够，将导致门窗运输或施工过程中，窗框对角线变形过大，即可能演变为失效事故。

目前市面上有普通组角工艺和注胶组角工艺两种。

普通组角工艺：插人角码－组角机组角。这种简单的机械固定是一种刚性连接，很难适应门窗在生产、安装过程中，由于搬运、运输、安装施工时的挪动误差和长期使用中所遇到的各种力的作用而不被损坏。

注胶组角工艺为：型材45°断面涂防渗胶－插入角码－组角机组角－注胶口注双组份胶。

打孔注胶能真正确保在角码和型材内壁之间有一层薄薄的组角结构胶(约1mm厚度左右)，只有这样才能使型材和角码之间构成了一个粘接带，使角码和铝型材真正永久性地粘接在一起。

注胶过程中使用专业双组份胶枪对组角试件进行注胶，双组份胶枪可满足多种胶混合使用，避免使用过程中的混合比例错误、混合不均匀、浪费性大等问题，大大地提高了打胶效率和打胶质量。

本文将对以上两种组角工艺的角强度进行试验对比。

1角强度试验分析

(1) 试验样角

取相同截面的型材，在门窗组装厂插入相同的角码、按照相同的工艺方法和条件制成(90±1)°的直角试件，尺寸见图1。

图1 试件尺寸

试件共6个，对其中3个使用专业双组份胶枪注入即双组份胶，标注为AD1、AD2、AD3试件，静待48个小时以上；对另外三个未注胶的试件标注为BD1、BD2、BD3试件。在打胶过程中，夏季的注胶时间间隔不要超过3min，冬季注胶时间间隔不要超过5min。

(2) 试验过程

测试时采用拉伸试验机，常温下试件受力方式见图2。

图2 试验过程

试件对角受力，自制夹具夹住试件下部，自制拉伸机压块对试件进行压力测试，由于有上下夹具限位，整个试验过程保持样角稳定不摇晃，压力机匀速向下施压，记录在力的作用方向上位移的变化，其结果以三个试件测定结果的平均值表示。

(3) 试验结果

铝合金门窗安装允许偏差规定，门窗尺寸＜2000 mm时对角线长度允许偏差3 mm；角强度试验过程中，受力方向上的变形位移为2.5 mm时，视为试件受到破坏，继续加力到外角部位裂开完全受到破坏为止。

2受力分析

门窗使用及搬运的过程中，两型材连接处会受到各种外力的影响而发生变形，同时也会因为温度变化导致的热胀冷缩使两个型材发生不一致的缩小或膨胀，长期使用会使直角位置容易发生相互位置的错位或变形。

角强度是衡量铝合金门窗质量好坏的一个重要质量指标，用试验可以模拟外力作用下两型材连接处的变化，以此来断定角部连接处所能承受的外力极限。

试验过程中，上下型材受到外力的作用，使得样角的外角部位受到最大力，外角部位首先发生开裂，最终试验结束后受到破坏的试件见图3。

图3受破坏试件

在力的方向上，位移的变化曲线见图4，由曲线在力与变形的表中对比可知，在同等的作用下，注胶组角的位移变形远远小于普通组角，在前期试件未受到破坏时，注胶组角的变形比普通组角小很多，即使在试件受到破坏后，注胶组角也始终保持着较小的变形，也就是说，注胶组角所能承受的外力更大，角强度更好。

图4试件试验结果曲线

图4中取位移变形为2.5mm时，普通组角能承受的力为0.3kN，而注胶组角能承受的力为1.7kN，注胶组角在合格范围内能承受的力是普通组角的5.7倍。因此，组角注胶方式大大提高了铝合金门窗的角强度，提高了门窗质量。

3结论

综上所述，通过对普通组角和注胶组角的角强度试验对比可知，在变形相同的条件下， 注胶组角的角强度可提高5.7倍左右。

胶体在固化的过程中略微发泡、膨胀，形成金属与金属连接之间的弹性垫，有效减弱各种力的传导，起到避震、缓冲垫的作用，同时可提高门窗的隔热性、气密性、水密性及隔音性等性能。

使用打孔注胶会增加胶的成本，但其在安装过程中一次到位，却能大大降低其综合成本。

随着人们生活的水平的提高，对居住环境也有了更高的要求，做越来越好的门窗已成为一种趋势，使用专用组角胶可提高铝合金门窗角部强度与密封， 打造高品质铝合金门窗产品。