CN114953632A - 一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板及其加工工艺，涉及金属复合板加工技术领域，其技术方案要点是结构包括基板和两块面板，所述基板的顶面及底面均等距开设有若干空腔，若干所述空腔的内部均填充有填充物，两块所述面板的一侧面等距设置有若干与基板上开设的空腔相适配的嵌合块，效果是本发明通过在空腔的内部填充隔音棉和蛭石粉，沾附防火液的隔音棉具有隔音、防潮以及防火效果，蛭石粉遇热膨胀，从而在各个蛭石粉之间形成真空环境，达到好的隔音及保温效果，配合嵌合块挤压空腔，在高温环境下能辅助将空腔内部的空气完全挤出，形成真空环境，使生产的产品具有高保温效果，从而减少使用外部资源，达到环保减碳的效果。

Description

一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板及其加工工艺
技术领域
本发明涉及金属复合板加工技术领域，更具体地说，它涉及一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板及其加工工艺。
背景技术
金属复合板是指在一层金属上覆以另外一种金属的板子，在建筑领域有着广泛应用，常见的金属复合板有：钛钢复合板、铜钢复合板、钛锌复合板、钛镍复合板、镍钢复合板、铜铝复合板、镍铜复合板等。
目前，市场上的金属复合板在作为建筑装饰材料时，普遍防火、保温、防潮等功能较差，部分多功能的金属复合板虽然具有较好的防火、保温、防潮等功能，但其工艺复杂，不够节能环保。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板及其加工工艺。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，包括基板和两块面板，所述基板的顶面及底面均等距开设有若干空腔，若干所述空腔的内部均填充有填充物，两块所述面板的一侧面等距设置有若干与基板上开设的空腔相适配的嵌合块。
所述填充物包括隔音棉和蛭石粉，若干所述空腔的内部均填充有沾有防火液的隔音棉，所述隔音棉的外部铺设有若干蛭石粉。
优选地，所述基板为碳钢板或镀锌板，所述面板的材料为不锈钢、铜、铝或钛合金。
优选地，所述空腔的深度不大于基板厚度的三分之一，所述面板的厚度为0.1～0.5mm，所述嵌合块的厚度控制在空腔深度的三分之一到二分之一之间，所述隔音棉以及蛭石粉的总填充厚度控制在空腔深度的二分之一到三分之二之间。
优选地，所述基板的外边缘焊接有钨板，所述焊接方式优先采用激光焊接。
一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：切割基板，将基板的顶面及底面均匀切割出若干个空腔；
S2：制备面板，根据空腔的尺寸以及若干空腔之间的间距制作出模板，再将不锈钢或铜或铝或钛合金材料通过铸造、锻造、冲压、机械加工、粉末冶金，最后通过上述模板注射成型，最后制作得到一侧面设置有若干嵌合块的面板；
S3：清洗基板，首先清洗基板表面的油污及杂质，再将清洗干净的基板的表面均匀涂上弱氧化性盐试剂，然后将基板烘干，烘干方式优先采用热风烘干，风温控制在60度左右；
S4：焊接钨板，测量基板的边缘尺寸，测量面板的厚度，根据测量数据切割制备成四块条状的钨板，将四块钨板分别对称焊接在基板的四侧边缘，并使钨板相对基板的上下凸边高度一致，且四块钨板首尾端均相互焊接成一体；
S5：加热基板，将焊接完毕的基板放入加热炉中进行加热，加热温度控制在200摄氏度以上，加热时间控制在30～50秒之间；
S6：填充空腔，预先将隔音棉浸泡在防火液中，浸泡时间控制在1小时以上，将浸泡完成的隔音棉取出，并采用烘干机对隔音棉进行烘干处理，烘干温度控制在30～45摄氏度之间，烘干至隔音棉表面干燥即可，将烘干的隔音棉切割成均匀的方形小块，然后分别折叠成与空腔直径相适配的小块，并放入空腔的内部，再将蛭石粉填充到空腔的内部，填充深度控制在空腔深度的二分之一到三分之二之间；
S7：涂胶，将粘胶加热至30～40摄氏度，再快速将粘胶分别均匀涂覆在基板的顶面及底面，涂胶环境优选于保温箱内，涂胶厚度控制在0.1～0.15mm之间，涂胶过程中尽量避免粘胶进入空腔的内部；
S8：冷压成型，将两块面板分别对准基板的顶面和底面，并使用冷压机将两块面板冷压、复合在基板的上、下两侧面，使面板侧面设置的嵌合块全部一一对应插入空腔的内部，从而将隔音棉及蛭石粉压紧，并将空腔内部多余空气全部压出，形成真空环境。
优选地，所述S4的焊接过程中使用风机对焊接处持续吹风，吹风温度控制在50～60摄氏度。
优选地，所述S4中切割成条状的钨板，其长度略大于基板的长度，其宽度为基板与两块面板的厚度之和。
优选地，所述S8中冷压的温度为25摄氏度，冷压时间控制在3～5小时。
优选地，所述S8冷压之前在面板的顶面放置与面板尺寸相同的钢板，并保持面板与钢板接触面之间处于无尘环境，然后使用冷压机对面板进行均匀冷轧。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过在基板上下两面设置空腔，在面板一侧面设置与空腔相适配的嵌合块，在将面板复合到基板表面时，通过嵌合块能够将空腔内部的空气全部挤出，从而形成具有防火及保温效果好的真空环境；
2、本发明通过焊接四块钨板形成框而围住基板，从而防止后续冷压工艺时，少量粘胶从基板与面板的边缘处挤出而影响成品的美观，并且金属钨具有较好的防火性能，钨板能够围住粘胶，防止火灾情况下粘胶的燃烧，提高总体防火效果，并且金属钨的热膨胀系数低，在后续加热基板的过程中钨板的变形远小于基板，框住基板能够减小基板横向的形变，保证后续面板与基板尺寸的适配；
3、本发明通过将焊接完毕的基板放入加热炉中进行加热，焊接完毕的基板仍具有较高温度，立即加热可以缩短基板升温至200摄氏度的时间，从而节约资源，并且加热基板然后将面板冷轧至基板的表面，与传统热压工艺比，短时间将基板加热至高温状态，要比长时间对面板热轧更节约资源，并且后续对面板采用冷轧的方式能够尽量避免热压造成面板富有光泽的漆面产生破损及变形，从而提高产品质量；
4、本发明通过在空腔的内部填充隔音棉和蛭石粉，隔音棉具有隔音、防潮效果，沾附防火液能够提高隔音棉的防火效果，蛭石粉具有防火、吸潮的效果，并且蛭石粉遇热膨胀，从而在各个蛭石粉之间形成真空环境，从而达到好的隔音及保温效果，配合嵌合块挤压空腔，在高温环境下能辅助将空腔内部的空气完全挤出，从而形成真空环境，使生产的产品具有高保温效果，应用在建筑领域，能够减少外部资源，达到环保减碳的效果；
5、本发明通过粘胶复合能够减少传统爆炸复合对环境的噪声污染和烟尘污染，采用冷轧工艺要比热轧工艺更加简单，也相对更加节约资源。
附图说明
图1为本发明的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板的立体图；
图2为本发明的基板的部分结构立体图；
图3为本发明的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板的加工工艺的流程图。
图中：1、基板；11、空腔；2、面板；21、嵌合块；3、钨板；4、隔音棉；5、蛭石粉。
具体实施方式
参照图1至图3对本发明一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板及其加工工艺实施例做进一步说明。
一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，包括基板1和两块面板2，所述基板1的顶面及底面均等距开设有若干空腔11，若干所述空腔11的内部均填充有填充物，两块所述面板2的一侧面等距设置有若干与基板1上开设的空腔11相适配的嵌合块21。
所述填充物包括隔音棉4和蛭石粉5，若干所述空腔11的内部均填充有沾有防火液的隔音棉4，所述隔音棉4的外部铺设有若干蛭石粉5。
作为本发明的一种实施例，如图1、图2和图3所示，所述基板1为碳钢板或镀锌板，所述面板2的材料为不锈钢、铜、铝或钛合金，所述空腔11的深度不大于基板1厚度的三分之一，所述面板2的厚度为0.1～0.5mm，所述嵌合块21的厚度控制在空腔11深度的三分之一到二分之一之间，所述隔音棉4以及蛭石粉5的总填充厚度控制在空腔11深度的二分之一到三分之二之间。
工作时，基板1选用碳钢板或镀锌板，将基板1的顶面及底面均匀切割出若干个空腔11，并使空腔11的深度不大于基板1厚度的三分之一，根据空腔11的尺寸以及若干空腔11之间的间距制作出模板，再将不锈钢或铜或铝或钛合金材料通过铸造、锻造、冲压、机械加工、粉末冶金，最后通过上述模板注射成型，最后制作得到一侧面设置有若干嵌合块21的面板2，且面板2的厚度为0.1～0.5mm，嵌合块21的厚度控制在空腔11深度的三分之一到二分之一之间，从而保证嵌合块21挤压空腔11时，能够将空腔11内部的空气全部挤出，从而形成具有防火及保温效果好的真空环境。
作为本发明的一种实施例，如图1、图2和图3所示，所述基板1的外边缘焊接有钨板3，所述焊接方式优先采用激光焊接。
工作时，激光焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小。
一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：切割基板1，将基板1的顶面及底面均匀切割出若干个空腔11；
S2：制备面板2，根据空腔11的尺寸以及若干空腔11之间的间距制作出模板，再将不锈钢或铜或铝或钛合金材料通过铸造、锻造、冲压、机械加工、粉末冶金，最后通过上述模板注射成型，最后制作得到一侧面设置有若干嵌合块21的面板2；
S3：清洗基板1，首先清洗基板1表面的油污及杂质，再将清洗干净的基板1的表面均匀涂上弱氧化性盐试剂，然后将基板1烘干，烘干方式优先采用热风烘干，风温控制在60度左右；
S4：焊接钨板3，测量基板1的边缘尺寸，测量面板2的厚度，根据测量数据切割制备成四块条状的钨板3，将四块钨板3分别对称焊接在基板1的四侧边缘，并使钨板3相对基板1的上下凸边高度一致，且四块钨板3首尾端均相互焊接成一体；
S5：加热基板1，将焊接完毕的基板1放入加热炉中进行加热，加热温度控制在200摄氏度以上，加热时间控制在30～50秒之间；
S6：填充空腔11，预先将隔音棉4浸泡在防火液中，浸泡时间控制在1小时以上，将浸泡完成的隔音棉4取出，并采用烘干机对隔音棉4进行烘干处理，烘干温度控制在30～45摄氏度之间，烘干至隔音棉4表面干燥即可，将烘干的隔音棉4切割成均匀的方形小块，然后分别折叠成与空腔11直径相适配的小块，并放入空腔11的内部，再将蛭石粉5填充到空腔11的内部，填充深度控制在空腔11深度的二分之一到三分之二之间；
S7：涂胶，将粘胶加热至30～40摄氏度，再快速将粘胶分别均匀涂覆在基板1的顶面及底面，涂胶环境优选于保温箱内，涂胶厚度控制在0.1～0.15mm之间，涂胶过程中尽量避免粘胶进入空腔11的内部；
S8：冷压成型，将两块面板2分别对准基板1的顶面和底面，并使用冷压机将两块面板2冷压、复合在基板1的上、下两侧面，使面板2侧面设置的嵌合块21全部一一对应插入空腔11的内部，从而将隔音棉4及蛭石粉5压紧，并将空腔11内部多余空气全部压出，形成真空环境。
作为本发明的一种实施例，如图1、图2和图3所示，所述S4的焊接过程中使用风机对焊接处持续吹风，吹风温度控制在50～60摄氏度，所述S4中切割成条状的钨板3，其长度略大于基板1的长度，其宽度为基板1与两块面板2的厚度之和。
工作时，测量基板1的边缘尺寸，测量面板2的厚度，根据测量数据切割制备成四块条状的钨板3，使其长度略大于基板1的长度，其宽度为基板1与两块面板2的厚度之和，将四块钨板3分别对称焊接在基板1的四侧边缘，并使钨板3相对基板1的上下凸边高度一致，且四块钨板3首尾端均相互焊接成一体，焊接过程中使用风机对焊接处持续吹风，吹风温度控制在50～60摄氏度，从而将焊接过程中产生的碎屑吹走，减少碎屑在钨板3表面的沾附，四块钨板3形成框而围住基板1，从而防止后续冷压工艺时，少量粘胶从基板1与面板2的边缘处挤出而影响成品的美观，并且金属钨具有较好的防火性能，钨板3能够围住粘胶，防止火灾情况下粘胶的燃烧，提高总体防火效果，并且金属钨的热膨胀系数低，在后续加热基板1的过程中钨板3的变形远小于基板1，框住基板1能够减小基板1横向的形变，保证后续面板2与基板1尺寸的适配。
作为本发明的一种实施例，如图1、图2和图3所示，所述S8中冷压的温度为25摄氏度，冷压时间控制在3～5小时，所述S8冷压之前在面板2的顶面放置与面板2尺寸相同的钢板，并保持面板2与钢板接触面之间处于无尘环境，然后使用冷压机对面板2进行均匀冷轧。
工作时，使用冷压机将两块面板2冷压、复合在基板1的上、下两侧面，使面板2侧面设置的嵌合块21全部一一对应插入空腔11的内部，从而将隔音棉4及蛭石粉5压紧，并将空腔11内部多余空气全部压出，形成真空环境，利用粘胶复合能够减少传统爆炸复合对环境的噪声污染和烟尘污染，采用冷轧工艺要比热轧工艺更加简单，也相对更加节约资源，采用，冷压之前在面板2的顶面放置与面板2尺寸相同的钢板，并保持面板2与钢板接触面之间处于无尘环境，从而能够在不影响冷轧的前提下使面板2受压得更均匀。
工作原理：基板1选用碳钢板或镀锌板，将基板1的顶面及底面均匀切割出若干个空腔11，并使空腔11的深度不大于基板1厚度的三分之一，根据空腔11的尺寸以及若干空腔11之间的间距制作出模板，再将不锈钢或铜或铝或钛合金材料通过铸造、锻造、冲压、机械加工、粉末冶金，最后通过上述模板注射成型，最后制作得到一侧面设置有若干嵌合块21的面板2，且面板2的厚度为0.1～0.5mm，嵌合块21的厚度控制在空腔11深度的三分之一到二分之一之间，从而保证嵌合块21挤压空腔11时，能够将空腔11内部的空气全部挤出，从而形成具有防火及保温效果好的真空环境；
清洗掉基板1表面的油污及杂质，从而防止杂质影响到后续的复合工艺，然后将清洗干净的基板1的表面均匀涂上弱氧化性盐试剂，弱氧化性盐试剂优选氯化钠试剂，最后将基板1烘干，烘干方式优先采用热风烘干，风温控制在60度左右，使用弱氧化性盐加热基板1，能够减少后续基板1的表面出现增碳现象；
测量基板1的边缘尺寸，测量面板2的厚度，根据测量数据切割制备成四块条状的钨板3，使其长度略大于基板1的长度，其宽度为基板1与两块面板2的厚度之和，将四块钨板3分别对称焊接在基板1的四侧边缘，并使钨板3相对基板1的上下凸边高度一致，且四块钨板3首尾端均相互焊接成一体，焊接过程中使用风机对焊接处持续吹风，吹风温度控制在50～60摄氏度，从而将焊接过程中产生的碎屑吹走，减少碎屑在钨板3表面的沾附，四块钨板3形成框而围住基板1，从而防止后续冷压工艺时，少量粘胶从基板1与面板2的边缘处挤出而影响成品的美观，并且金属钨具有较好的防火性能，钨板3能够围住粘胶，防止火灾情况下粘胶的燃烧，提高总体防火效果，并且金属钨的热膨胀系数低，在后续加热基板1的过程中钨板3的变形远小于基板1，框住基板1能够减小基板1横向的形变，保证后续面板2与基板1尺寸的适配；
将焊接完毕的基板1放入加热炉中进行加热，加热温度控制在200摄氏度以上，加热时间控制在30～50秒之间，加热基板1然后将面板2冷轧至基板1的表面，与传统热压工艺比，短时间将基板1加热至高温状态，要比长时间对面板2热轧更节约资源，并且后续对面板2采用冷轧的方式能够尽量避免热压造成面板2富有光泽的漆面产生破损及变形，从而提高产品质量；
在以上步骤之前预先将隔音棉4浸泡在防火液中，浸泡时间控制在1小时以上，将浸泡完成的隔音棉4取出，并采用烘干机对隔音棉4进行烘干处理，烘干温度控制在30～45摄氏度之间，烘干至隔音棉4表面干燥即可，再将烘干的隔音棉4切割成均匀的方形小块，然后分别折叠成与空腔11直径相适配的小块，并放入空腔11的内部，再将蛭石粉5填充到空腔11的内部，填充深度控制在空腔11深度的二分之一到三分之二之间，隔音棉4具有隔音、防潮效果，沾附防火液能够提高隔音棉4的防火效果，蛭石粉5具有防火、吸潮的效果，并且蛭石粉5遇热膨胀，从而在各个蛭石粉5之间形成真空环境，从而达到好的隔音及保温效果，配合嵌合块21挤压空腔11，在高温环境下能辅助将空腔11内部的空气完全挤出，从而形成真空环境，使生产的产品具有高保温效果，应用在建筑领域，能够减少外部资源，达到环保减碳的效果；
将粘胶加热至30～40摄氏度，再快速将粘胶分别均匀涂覆在基板1的顶面及底面，涂胶环境优选于保温箱内，涂胶厚度控制在0.1～0.15mm之间，涂胶过程中尽量避免粘胶进入空腔11的内部，最后将两块面板2分别对准基板1的顶面和底面，并使用冷压机将两块面板2冷压、复合在基板1的上、下两侧面，使面板2侧面设置的嵌合块21全部一一对应插入空腔11的内部，从而将隔音棉4及蛭石粉5压紧，并将空腔11内部多余空气全部压出，形成真空环境，利用粘胶复合能够减少传统爆炸复合对环境的噪声污染和烟尘污染，采用冷轧工艺要比热轧工艺更加简单，也相对更加节约资源。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，包括基板(1)和两块面板(2)，其特征在于：所述基板(1)的顶面及底面均等距开设有若干空腔(11)，若干所述空腔(11)的内部均填充有填充物，两块所述面板(2)的一侧面等距设置有若干与基板(1)上开设的空腔(11)相适配的嵌合块(21)；
所述填充物包括隔音棉(4)和蛭石粉(5)，若干所述空腔(11)的内部均填充有沾有防火液的隔音棉(4)，所述隔音棉(4)的外部铺设有若干蛭石粉(5)。
2.根据权利要求1所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于：所述基板(1)为碳钢板或镀锌板，所述面板(2)的材料为不锈钢、铜、铝或钛合金。
3.根据权利要求2所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于：所述空腔(11)的深度不大于基板(1)厚度的三分之一，所述面板(2)的厚度为0.1～0.5mm，所述嵌合块(21)的厚度控制在空腔(11)深度的三分之一到二分之一之间，所述隔音棉(4)以及蛭石粉(5)的总填充厚度控制在空腔(11)深度的二分之一到三分之二之间。
4.根据权利要求3所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于：所述基板(1)的外边缘焊接有钨板(3)，所述焊接方式优先采用激光焊接。
5.一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板的加工工艺，应用于权利要求4所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于，所述一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板的加工工艺包括如下步骤：
S1：切割基板(1)，将基板(1)的顶面及底面均匀切割出若干个空腔(11)；
S2：制备面板(2)，根据空腔(11)的尺寸以及若干空腔(11)之间的间距制作出模板，再将不锈钢或铜或铝或钛合金材料通过铸造、锻造、冲压、机械加工、粉末冶金，最后通过上述模板注射成型，最后制作得到一侧面设置有若干嵌合块(21)的面板(2)；
S3：清洗基板(1)，首先清洗基板(1)表面的油污及杂质，再将清洗干净的基板(1)的表面均匀涂上弱氧化性盐试剂，然后将基板(1)烘干，烘干方式优先采用热风烘干，风温控制在60度左右；
S4：焊接钨板(3)，测量基板(1)的边缘尺寸，测量面板(2)的厚度，根据测量数据切割制备成四块条状的钨板(3)，将四块钨板(3)分别对称焊接在基板(1)的四侧边缘，并使钨板(3)相对基板(1)的上下凸边高度一致，且四块钨板(3)首尾端均相互焊接成一体；
S5：加热基板(1)，将焊接完毕的基板(1)放入加热炉中进行加热，加热温度控制在200摄氏度以上，加热时间控制在30～50秒之间；
S6：填充空腔(11)，预先将隔音棉(4)浸泡在防火液中，浸泡时间控制在1小时以上，将浸泡完成的隔音棉(4)取出，并采用烘干机对隔音棉(4)进行烘干处理，烘干温度控制在30～45摄氏度之间，烘干至隔音棉(4)表面干燥即可，将烘干的隔音棉(4)切割成均匀的方形小块，然后分别折叠成与空腔(11)直径相适配的小块，并放入空腔(11)的内部，再将蛭石粉(5)填充到空腔(11)的内部，填充深度控制在空腔(11)深度的二分之一到三分之二之间；
S7：涂胶，将粘胶加热至30～40摄氏度，再快速将粘胶分别均匀涂覆在基板(1)的顶面及底面，涂胶环境优选于保温箱内，涂胶厚度控制在0.1～0.15mm之间，涂胶过程中尽量避免粘胶进入空腔(11)的内部；
S8：冷压成型，将两块面板(2)分别对准基板(1)的顶面和底面，并使用冷压机将两块面板(2)冷压、复合在基板(1)的上、下两侧面，使面板(2)侧面设置的嵌合块(21)全部一一对应插入空腔(11)的内部，从而将隔音棉(4)及蛭石粉(5)压紧，并将空腔(11)内部多余空气全部压出，形成真空环境。
6.根据权利要求5所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于：所述S4的焊接过程中使用风机对焊接处持续吹风，吹风温度控制在50～60摄氏度。
7.根据权利要求5所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于：所述S4中切割成条状的钨板(3)，其长度略大于基板(1)的长度，其宽度为基板(1)与两块面板(2)的厚度之和。
8.根据权利要求5所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于：所述S8中冷压的温度为25摄氏度，冷压时间控制在3～5小时。
9.根据权利要求5所述的一种具备环保节能减碳防火功能的金属复合板，其特征在于：所述S8冷压之前在面板(2)的顶面放置与面板(2)尺寸相同的钢板，并保持面板(2)与钢板接触面之间处于无尘环境，然后使用冷压机对面板(2)进行均匀冷轧。
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