玻璃鋼的新應用領域――拉擠玻璃鋼門窗
第二節 拉擠玻璃鋼門窗
一、國內外發展概況
拉擠玻璃鋼門窗是將連續的玻璃纖維粗紗、連續氈、縫編氈、表面氈等增強織物浸漬含有不飽和聚酯樹脂、填料、助劑的膠液，在拉擠玻璃鋼成型機組牽引力的作用下，通過預成型模，加熱的成型模固化成型，切割成一定長度的型材，然后，再根據產品的型號尺寸要求，經切割、粘接、組裝、涂裝成各種規格的玻璃鋼門窗產品。
由于該產品是采用強度高，耐腐蝕性好，耐高、低溫性和，耐候性佳，阻燃、保溫、隔熱性優越，可設計性強的玻璃纖維增強復合材料，經加溫、加壓，連續機械加工成型而成的高科技新產品，具有木材、鋼材、鋁合金、塑料門窗無可比擬的優越性，常稱“第五代門窗”。
國外早在20世紀80年代就開始拉擠玻璃鋼門窗的研制。先由美國歐文斯科寧公司等幾家研制成功，后來轉讓到加拿大等國生產。日本、澳大利亞、原蘇聯等也相繼開發該產品。90年代初研制的拉擠法生產的玻璃鋼門窗型材，由于門窗型材斷面形狀復雜，拉擠難度大，拉擠水平不高，原材料不匹配，模具及工藝滿足不了復雜形狀型材拉擠工藝要求，使產品的合格率無法滿足工業化生產需求。加拿大的INLENE公司，在轉讓歐文斯科寧公司的全套技術的基礎上，不斷改進創新，發明了十幾項，在模具、原材料等技術上有重大突破，實現了工藝化生產，除在加拿大有三家公司，在蘇聯，意大利，美歐洲相繼建立了十家公司，在也有合作企業，技術上名列前茅。
國內玻璃鋼門窗發展較慢，早在20世紀60~70年代，為了化工廠廠房門窗防腐需要，江蘇常州建筑材料廠、安徽馬鞍山玻纖廠等單位相繼開發了手糊對模生產玻璃鋼門窗，滿足了一些市場需求。由于性能不穩定，外觀稍差，市場逐漸萎縮。自從國外拉擠法生產玻璃鋼門窗形成工業化生產后，國內廠家就引進了國外全套生產線。由于當時國內原材料不配套，也未形成批量生產；國內的一些廠家，采用自制的拉擠玻璃鋼型材生產線，由于基礎差，起點低，加工原材料不配套，拉擠工藝不熟練，缺少模具制作經驗，一直未形成批量生產。
近幾年，引進國外拉擠玻璃鋼門窗生產線的廠家，由于原材料逐漸配套齊全之后，引進設備恢復了生產。引進拉擠設備的廠家，如南京興亞玻璃鋼公司，也由于十多年拉擠玻璃鋼型材經驗積累，模具設計加工水平的提高，熟練操作人員的技能增加，具備了開發玻璃鋼門窗能力，并為國內外兩家企業進行技術服務。原有國內一些開發玻璃鋼門窗的廠家，在經過多年的磨練，不斷努力創新，技術上也逐漸完善，產品質量上升較快。秦皇島耀華玻璃鋼廠和北京建筑建筑工程公司在近兩年內陸續引進加拿大萊茵公司生產線，大大提高國內生產玻璃鋼門窗水平，拉擠玻璃鋼門窗新產品成為各拉擠廠家投資擴產的目標之一。拉擠玻璃鋼門窗已走出開發期，進入快速成長期。
二、拉擠玻璃鋼門窗的特點
（1）重量輕，強度高，拉伸強度達到A3 鋼指標，是PVC塑料拉伸強度的10倍，比重僅為1.8~2.1，是鋼材的1/4，且型材不卷曲，不彎曲，不凹陷；
（2）耐腐蝕性好，在酸堿性氣體介質和海洋性氣候中使用，不腐蝕，不腐爛；
（3）尺寸穩定性好，熱膨脹冷縮小，收縮率與玻璃相近，是與玻璃材料匹配的理想材料；
（4）抗潮濕性，吸水率小于0.5%，對潮濕環境和雨水沖刷的抵抗性強；
（5）電絕緣，易透電磁波；
（6）易著色，可按用戶要求任意著色；
（7）加阻燃劑后，阻燃性好，氧指數大于32；
（8）保溫隔熱、隔音性能優良，導熱系數低于0.2W/（m2?K），具有良好的保溫隔熱效果，在采暖或空調環境中使用，電能耗低，是理想的節能產品；
（9）使用壽命長，正常情況下可超過20年；
（10）維護費用低，不需油漆；[-page-]
三、玻璃鋼門窗與其他門窗材料的性能比較
玻璃鋼門窗與木材、鋼材、鋁材、塑料四類材料門窗性能綜合比較結果見1-12表 。
過過比較，玻璃鋼門窗的綜合性能優于木材、鋼材、鋁材、聚氯乙烯塑料門窗，具有一定的整體優勢。近年來，樹脂。玻璃纖維原材料相繼降價，拉擠成型工藝的逐漸成熟，玻璃鋼門窗價格有下降趨勢，其競爭能力更強。
四、規格系列介紹
1、常用玻璃鋼門窗規格 [-page-]
常用玻璃鋼門窗有推拉一平開窗、平開一下懸窗、推拉、平開窗、平開一下懸窗、平開窗等系列，具體規格如圖1-6所示。
2、玻璃鋼門窗窗型系列
玻璃鋼及復合材料框材具有以下性能：
a、高強多腔型材，保溫、隔熱效果佳；
b、多級密封確保極佳的水、氣密封性；
c、可安裝3~22mm各式玻璃；
d、窗框內設有排水槽；
e、窗框顏色可任意選定；
f、門窗框均為玻璃鋼拉擠成型。
玻璃鋼門窗有各種窗型，如圖1-7所示。
圖1-7所示
700系列門窗如圖1-7(b)，具有以下特點：
a、多級密封確保良好的水密、氣密性能；
b、窗型設計適應所有建筑，可裝各式玻璃；
c、連接件穩定可靠，確保門窗操作自如；
d、型材多腔設計，具有分支排水槽；
e、熱阻系數大，節能效果顯著。
300系列玻璃鋼框材均為玻璃鋼拉擠成型如圖1-7(c)，具有以下特點：[-page-]
a、密封性好，隔音、防風、防雨水；
b、保溫節能，特別是安裝LOW-E中空玻璃尤其顯著；
c、上懸、內平開動作均通過特殊的五金件由把手控制；
d、所有支承緊固件均牢固地鑲入雙層腔槽框內；
e、可采用單層或中空玻璃；
f、有可靠的排水槽；
g、標準色為白色，可按用戶要求生產其他顏色。
CM00系列框材均為玻璃鋼拉擠成型，如圖1-7（d），具有以下特點：
a、強度高，剛性好，安全可靠；
b、保溫節能，多級密封，性能優異；
c、推拉―平開轉換方便，開啟自如，便于清潔。
推拉系列框材包括：
a、AP70系列。玻璃鋼等復合材料型材、雙滑道推拉窗，型材厚度70mm
b、CM80系列。玻璃鋼型材、雙滑道推拉窗，型材厚度80mm。
c、800系列。玻璃鋼型材、單滑道推拉窗，型材厚度80mm。
平開系列包括700系列。玻璃鋼型材、內平開窗，型材厚度60mm。
復合開啟系列包括：
a、33系列。玻璃鋼型材、內平開下懸復合開啟窗，型材厚度60mm。
b、CM60系列。玻璃鋼型材雙滑道推拉內平開復合開啟窗，型材厚度60mm。
五、生產工藝流程及組裝
（一）生產工藝流程
拉擠玻璃鋼門窗生產流程如圖1-8。其組裝流程圖如圖1-10。
（二）主要原材料模具及設備
拉擠玻璃鋼門窗是一個壁薄、形狀復雜且中空的異型材，其成型技術較復雜，因而對其主產用模具、增強材料、樹脂基體等材料要求尤其重要。
1、對模具的要求
a、模具所有表面的粗糙度均為0.25；b、模具接合面上的棱過在加工和裝配中不得擦傷；c、模腔表面必須滿足直線度要求，偏差不得大于0.1µm；d、模具進行表面熱處理，表面硬度HRC>55；e、材料選擇40Cr鍛件，鍛件符合JD755Ⅱ級要求；f、模具入口處導入角均為50×(3~5。)；g、模具長度1~1.5m。
2、對擠拉玻璃鋼成型機組要求[-page-]
a、拉擠牽引力：9~15t 0~15t無級調節，牽引采用液壓或履帶式；b、牽引速度：0.15~1.2m/min；c、大夾持截面尺寸：800mm×300mm，并有自動切割裝置；d、加熱：分四區，電熱棒加熱0~250℃±2℃ ；e、牽引夾持大行程：400~600mm；f、機組年生產能力為250~350t/a（按300個工作日，每天24h ，連續生產計）。
3.對增強材料的要求
（1）玻璃纖維粗紗：a、中堿（無堿）無捻粗紗¢11~13µ,2400,4800,7200TEX；b、集束接頭，股及以上不許用；c、毛紗，起毛輕微；d、蛛網，3以上不允許；e、磨損，不允許；f、雜物，包括亂紗，1個；g、點狀，5mm以下，點三個；h、翹頭，1個；I、污漬，片狀污漬長度5~30mm，寬度5~10不允許；j、含水率，小于1.0%。
（2）紡織玻璃纖維氈：a、外觀，要求氈卷邊緣平直，卷繞緊密均勻；氈片上不得有影響使用的毛、皺斑、污漬、孔洞和原絲團等疵點，若出現疵點應作開剪處理。b、幅寬，任何一個寬度的測量值與公稱值之差小于1cm。c、單位面積質量及均勻性，1000c
一、國內外發展概況
拉擠玻璃鋼門窗是將連續的玻璃纖維粗紗、連續氈、縫編氈、表面氈等增強織物浸漬含有不飽和聚酯樹脂、填料、助劑的膠液，在拉擠玻璃鋼成型機組牽引力的作用下，通過預成型模，加熱的成型模固化成型，切割成一定長度的型材，然后，再根據產品的型號尺寸要求，經切割、粘接、組裝、涂裝成各種規格的玻璃鋼門窗產品。
由于該產品是采用強度高，耐腐蝕性好，耐高、低溫性和，耐候性佳，阻燃、保溫、隔熱性優越，可設計性強的玻璃纖維增強復合材料，經加溫、加壓，連續機械加工成型而成的高科技新產品，具有木材、鋼材、鋁合金、塑料門窗無可比擬的優越性，常稱“第五代門窗”。
國外早在20世紀80年代就開始拉擠玻璃鋼門窗的研制。先由美國歐文斯科寧公司等幾家研制成功，后來轉讓到加拿大等國生產。日本、澳大利亞、原蘇聯等也相繼開發該產品。90年代初研制的拉擠法生產的玻璃鋼門窗型材，由于門窗型材斷面形狀復雜，拉擠難度大，拉擠水平不高，原材料不匹配，模具及工藝滿足不了復雜形狀型材拉擠工藝要求，使產品的合格率無法滿足工業化生產需求。加拿大的INLENE公司，在轉讓歐文斯科寧公司的全套技術的基礎上，不斷改進創新，發明了十幾項，在模具、原材料等技術上有重大突破，實現了工藝化生產，除在加拿大有三家公司，在蘇聯，意大利，美歐洲相繼建立了十家公司，在也有合作企業，技術上名列前茅。
國內玻璃鋼門窗發展較慢，早在20世紀60~70年代，為了化工廠廠房門窗防腐需要，江蘇常州建筑材料廠、安徽馬鞍山玻纖廠等單位相繼開發了手糊對模生產玻璃鋼門窗，滿足了一些市場需求。由于性能不穩定，外觀稍差，市場逐漸萎縮。自從國外拉擠法生產玻璃鋼門窗形成工業化生產后，國內廠家就引進了國外全套生產線。由于當時國內原材料不配套，也未形成批量生產；國內的一些廠家，采用自制的拉擠玻璃鋼型材生產線，由于基礎差，起點低，加工原材料不配套，拉擠工藝不熟練，缺少模具制作經驗，一直未形成批量生產。
近幾年，引進國外拉擠玻璃鋼門窗生產線的廠家，由于原材料逐漸配套齊全之后，引進設備恢復了生產。引進拉擠設備的廠家，如南京興亞玻璃鋼公司，也由于十多年拉擠玻璃鋼型材經驗積累，模具設計加工水平的提高，熟練操作人員的技能增加，具備了開發玻璃鋼門窗能力，并為國內外兩家企業進行技術服務。原有國內一些開發玻璃鋼門窗的廠家，在經過多年的磨練，不斷努力創新，技術上也逐漸完善，產品質量上升較快。秦皇島耀華玻璃鋼廠和北京建筑建筑工程公司在近兩年內陸續引進加拿大萊茵公司生產線，大大提高國內生產玻璃鋼門窗水平，拉擠玻璃鋼門窗新產品成為各拉擠廠家投資擴產的目標之一。拉擠玻璃鋼門窗已走出開發期，進入快速成長期。
二、拉擠玻璃鋼門窗的特點
（1）重量輕，強度高，拉伸強度達到A3 鋼指標，是PVC塑料拉伸強度的10倍，比重僅為1.8~2.1，是鋼材的1/4，且型材不卷曲，不彎曲，不凹陷；
（2）耐腐蝕性好，在酸堿性氣體介質和海洋性氣候中使用，不腐蝕，不腐爛；
（3）尺寸穩定性好，熱膨脹冷縮小，收縮率與玻璃相近，是與玻璃材料匹配的理想材料；
（4）抗潮濕性，吸水率小于0.5%，對潮濕環境和雨水沖刷的抵抗性強；
（5）電絕緣，易透電磁波；
（6）易著色，可按用戶要求任意著色；
（7）加阻燃劑后，阻燃性好，氧指數大于32；
（8）保溫隔熱、隔音性能優良，導熱系數低于0.2W/（m2?K），具有良好的保溫隔熱效果，在采暖或空調環境中使用，電能耗低，是理想的節能產品；
（9）使用壽命長，正常情況下可超過20年；
（10）維護費用低，不需油漆；[-page-]
三、玻璃鋼門窗與其他門窗材料的性能比較
玻璃鋼門窗與木材、鋼材、鋁材、塑料四類材料門窗性能綜合比較結果見1-12表 。
過過比較，玻璃鋼門窗的綜合性能優于木材、鋼材、鋁材、聚氯乙烯塑料門窗，具有一定的整體優勢。近年來，樹脂。玻璃纖維原材料相繼降價，拉擠成型工藝的逐漸成熟，玻璃鋼門窗價格有下降趨勢，其競爭能力更強。
四、規格系列介紹
1、常用玻璃鋼門窗規格 [-page-]
常用玻璃鋼門窗有推拉一平開窗、平開一下懸窗、推拉、平開窗、平開一下懸窗、平開窗等系列，具體規格如圖1-6所示。
2、玻璃鋼門窗窗型系列
玻璃鋼及復合材料框材具有以下性能：
a、高強多腔型材，保溫、隔熱效果佳；
b、多級密封確保極佳的水、氣密封性；
c、可安裝3~22mm各式玻璃；
d、窗框內設有排水槽；
e、窗框顏色可任意選定；
f、門窗框均為玻璃鋼拉擠成型。
玻璃鋼門窗有各種窗型，如圖1-7所示。
圖1-7所示
700系列門窗如圖1-7(b)，具有以下特點：
a、多級密封確保良好的水密、氣密性能；
b、窗型設計適應所有建筑，可裝各式玻璃；
c、連接件穩定可靠，確保門窗操作自如；
d、型材多腔設計，具有分支排水槽；
e、熱阻系數大，節能效果顯著。
300系列玻璃鋼框材均為玻璃鋼拉擠成型如圖1-7(c)，具有以下特點：[-page-]
a、密封性好，隔音、防風、防雨水；
b、保溫節能，特別是安裝LOW-E中空玻璃尤其顯著；
c、上懸、內平開動作均通過特殊的五金件由把手控制；
d、所有支承緊固件均牢固地鑲入雙層腔槽框內；
e、可采用單層或中空玻璃；
f、有可靠的排水槽；
g、標準色為白色，可按用戶要求生產其他顏色。
CM00系列框材均為玻璃鋼拉擠成型，如圖1-7（d），具有以下特點：
a、強度高，剛性好，安全可靠；
b、保溫節能，多級密封，性能優異；
c、推拉―平開轉換方便，開啟自如，便于清潔。
推拉系列框材包括：
a、AP70系列。玻璃鋼等復合材料型材、雙滑道推拉窗，型材厚度70mm
b、CM80系列。玻璃鋼型材、雙滑道推拉窗，型材厚度80mm。
c、800系列。玻璃鋼型材、單滑道推拉窗，型材厚度80mm。
平開系列包括700系列。玻璃鋼型材、內平開窗，型材厚度60mm。
復合開啟系列包括：
a、33系列。玻璃鋼型材、內平開下懸復合開啟窗，型材厚度60mm。
b、CM60系列。玻璃鋼型材雙滑道推拉內平開復合開啟窗，型材厚度60mm。
五、生產工藝流程及組裝
（一）生產工藝流程
拉擠玻璃鋼門窗生產流程如圖1-8。其組裝流程圖如圖1-10。
（二）主要原材料模具及設備
拉擠玻璃鋼門窗是一個壁薄、形狀復雜且中空的異型材，其成型技術較復雜，因而對其主產用模具、增強材料、樹脂基體等材料要求尤其重要。
1、對模具的要求
a、模具所有表面的粗糙度均為0.25；b、模具接合面上的棱過在加工和裝配中不得擦傷；c、模腔表面必須滿足直線度要求，偏差不得大于0.1µm；d、模具進行表面熱處理，表面硬度HRC>55；e、材料選擇40Cr鍛件，鍛件符合JD755Ⅱ級要求；f、模具入口處導入角均為50×(3~5。)；g、模具長度1~1.5m。
2、對擠拉玻璃鋼成型機組要求[-page-]
a、拉擠牽引力：9~15t 0~15t無級調節，牽引采用液壓或履帶式；b、牽引速度：0.15~1.2m/min；c、大夾持截面尺寸：800mm×300mm，并有自動切割裝置；d、加熱：分四區，電熱棒加熱0~250℃±2℃ ；e、牽引夾持大行程：400~600mm；f、機組年生產能力為250~350t/a（按300個工作日，每天24h ，連續生產計）。
3.對增強材料的要求
（1）玻璃纖維粗紗：a、中堿（無堿）無捻粗紗¢11~13µ,2400,4800,7200TEX；b、集束接頭，股及以上不許用；c、毛紗，起毛輕微；d、蛛網，3以上不允許；e、磨損，不允許；f、雜物，包括亂紗，1個；g、點狀，5mm以下，點三個；h、翹頭，1個；I、污漬，片狀污漬長度5~30mm，寬度5~10不允許；j、含水率，小于1.0%。
（2）紡織玻璃纖維氈：a、外觀，要求氈卷邊緣平直，卷繞緊密均勻；氈片上不得有影響使用的毛、皺斑、污漬、孔洞和原絲團等疵點，若出現疵點應作開剪處理。b、幅寬，任何一個寬度的測量值與公稱值之差小于1cm。c、單位面積質量及均勻性，1000c
