保定科泰:产学研合作提高创新效率
□本报记者 镡立勇
日前,保定科泰新型建材公司的全国首条铝复合中空板生产线正式投产。从铝单板到铝波纹芯复合铝板,再到铝复合中空板,产品越来越轻,强度越来越大,成为装饰装修铝材领域一条清晰的产品升级路线,而保定科泰公司已经站到了最前沿。
经对比检测,以3MM厚幕墙板为例,每平米铝单板重量为8公斤,同厚度铝塑板重4.5公斤,而科泰公司生产的铝复合中空板则每平米只有2.8公斤。重量减轻了,首先是节省了一半多的铝材,目前,每生产一吨铝仅电耗一项的碳排放量就达到5吨以上,如果得到广泛推广,对节能减排将发挥积极作用。其次,减轻了建筑物的载荷,一万平米就可以减少重量几十吨,减少了荷载可以让建筑物更加安全。因其显著的优势,铝复合中空板产品下线不久,就入选了CTC《绿色建筑先用产品导向目录》。
“自从2010年正式提出铝复合中空板研发项目,我们在这个项目上投入超过了2000万。”董事长石永海向记者介绍。
作为大楼的外墙立面装修使用的铝单板,一般都达到3毫米,目前依然在大楼的外立面装修上有不少应用,但是其局限性越来越明显表现出来,铝单板虽然防火级别达到了A级,强度刚度也较大,但是由于铝是热的良导体,作为外墙立面装饰,铝单板几乎没有隔热保温作用;而更重要的是,铝单板实芯的结构,导致其重量过大,加重了建筑物的载荷。
铝单板的升级产品就是铝波纹芯复合板,其采用了与瓦愣纸相似的夹芯结构,中间夹芯是波纹状,存在不少空间,强度韧度都没有降低的情况下,起到了一定隔热保温作用,还减少了铝材的使用。
科泰公司新下线的铝复合不空板,则是对铝波纹芯复合板的升级产品。记者在现场看到,铝复合中空板与铝波纹芯复合板最大的不同,是铝复合中空板的夹芯的形状有了一个新的改变,由波纹状改成了矩形排列,铝波纹芯板的纵向支撑结构,变成了多点网络支撑结构。
虽然只是结构的变化,从成品的外观上基本看不出什么差别,但是,其强度刚度却发生了质的改变。从理论上来说,同样的材料,这种矩形阵列的夹芯,其内应力成为了网状的结构,要比波纹状的纵向应力大了许多。同样的材料受到同样的撞击力,波纹状的夹芯可能会沿某一方向开裂,而网络状的夹芯则无需担心。这种设计上的理论,在实验中也得到了证实,产品出来后,保定科泰公司对3毫米厚的中空板进行了测试,发现其刚度和强度竟然比纯铝板还要高15%到25%。
据了解,科泰公司是保定宇航机械公司的子公司,而无论是科泰公司还是其宇航机械公司,在开始研发铝复合中空板之前,均没有铝加工的经历,研发铝复合中空板显然属于一种跨界研发。
一想就明白,但是把想法变成产品,却是一个复杂的过程,甚至是曲折的过程。
“开始研发时,处于摸索状态,浪费的材料太多了,实验用过的废铝一堆一堆的,拉走了好几车。”石永海向记者介绍。
要将研发产品变成为大规模工业化产品,第一道坎就是生产设备的选型和研发,有一些设备是通用的,而有一些则需要自主研发;第二道坎是产品生产过程中的管理与控制,第三道坎是下游装饰装修工具的研发。
“在经历了不少浪费后,我们决定寻求外援,与华北电力大学开展了合作,那些教授理论特别丰富。比如我们为了让材料粘结牢固,对温度控制进行了很多实验,但是开展产学研合作后,教授直接就告诉了我们最合适的温度,节省了大量的实验费用。产学研合作真是个好东西。”石永海说,华电以外,他们还与中国建筑科学研究院、清华大学等知名材料专家开展了产学研合作,其专门开发的生产设备,装饰装修专用工具等,都是与高校和科研机构合作开发完成。
对于京津冀协同发展,石永海更是很激动,向记者透露,他们将要兴建一幢4万平米的研发大楼,吸引京津高校和科研机构共同开展新型建筑材料的开发。