[发明专利]一种抗热胀作用的背栓及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗热胀作用的设置有扩张环的背栓，尤其适用于建筑幕墙的脆性石材、陶瓷板、微晶玻璃等板材连接使用，本发明还涉及制造方法。

背景技术

现有的扩张环背栓其扩张环为质地较硬的不锈钢制成，由于国家幕墙规程规定必须采用316奥氏体不锈钢，主要考虑到316奥氏体不锈钢(化学成分 C≤0.08 Si≤1.00 Mn≤2.00 P≤0.035 S≤0.03 Ni10.00-14.00 Cr16.00-18.50 Mo2.00-3.00 )，由于它的碳C≤0.08和镍Ni10.00-14.00 、铬Cr16.00-18.50、钼Mo2.00-3.00的含量，使其低碳合金成为既有较好的强度又有较好的耐腐蚀性能。扩张环，材料为1.5mm×1.5mm左右的方条的弧圈，通过上下双曲形成总高度约5.3-5.5mm扩张环，扭成对角60度的三顶三底的等三角扭曲波浪状，由于为上下两个错位的60°的三角扭曲波浪势必存在方条状环带的其中一个向外侧翘的大角度方角201b（见图10），并且这种扣除方条厚度的上下两个错位的60°的三角的中间扭曲段只有数个毫米长度，又只有1.5毫米宽，而就是这向外侧翘方角的存在，以扭曲带状方角直接抵触于脆性石材、陶瓷板、微晶玻璃等板材底部扩孔处孔壁主要受力区来载荷板重和风压，所以造成应力集中，在载重应力释放、热胀导致金属与板材线膨胀系数差、风频震动荷载、地震、板材安装平衡差等作用下，就是向外侧翘的方角导致较多幕墙板材开裂。也有技术员企图采用超低碳合金的316L(化学成分C≤0.03 Si≤1.00 Mn≤2.00 P≤0.035 S≤0.030 Ni12.00-15.00 Cr16.00-18.00 Mo2.00-3.00)奥氏体不锈钢来解决这一问题，但是虽碳C≤0.03有所下降，铬Cr16.00-18.00的含量还是非常高，其不锈钢的强度还是较高而未见效，继续发生石材幕墙板材开裂而被更换成有柔性层的背栓。通过大量研究，发现表明，国家幕墙规范中的奥氏体不锈钢金属体的线膨胀系数为1.8 × 10^-5，花岗岩石材的线膨胀系数为0.8× 10^-5，导致背栓体延伸和石材孔变小。所以其幕墙的花岗岩石材开裂原因主要原因是：奥氏体不锈钢金属体的扩张环背栓，是有硬质不锈钢波浪扩张环向外侧翘的条状方角直接抵触于线膨胀系数较小且硬度较高的脆性石材、陶瓷板、微晶玻璃等板材的底部扩孔处孔壁，在夏天炎热产生的热胀线膨胀系数，和风频震动荷载、板材安装平衡差、板材重力等相互作用下，导致应力集中处所造成幕墙板材开裂，而非316L材质能解决。如：中国专利CN201020579472.4紧固元件。且发现这类扩张环，大多弯曲角度较小和成形工艺上有在缺陷，从而导致出现应力集中的皱纹，而这些皱纹在伸张时导致断裂的主要原因。

发明内容

本发明首先所要解决的技术问题提供一种抗热胀作用的背栓，结构简单，却能克服热胀时扩张环顶裂板材及扩张时扩张环容易断裂的问题。

一种抗热胀作用的背栓，包括带锥头的螺杆、套筒、波浪状的扩张环，其特征在于：所述扩张环包括顶部折弯处，及处于折弯处之下的承力段；所述扩张环采用圆角过渡的正多边形环不锈钢金属环条经折弯压延形成所述顶部折弯处和承力段，顶端折弯处的上表面呈与下压部件配合的弧顶正向上的承压部位，顶端折弯处的下表面为防止伸展断裂的光滑弧面，所述承力段被压延，所述承力段因金属环条被折弯成波浪形而导致的环翘角部被压成向承力段外侧延展、面向孔壁的面，被压延形成的所述面的边沿超出金属环条的条形本体侧面；所述的扩张环顶部折弯处的厚度，小于套筒外表面与螺杆表面之间的尺寸。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：

所述扩张环因所述压延而使其内表面变得平整，与螺杆锥头接触的内表面为平面或者弧度大于螺杆锥头的弧面，所述扩张环扩张后，其顶部折弯段及承力段的上部内表面靠在所述锥头上，所述承力段压延形成的面部分悬空于所述锥头表面而和相连接的板材底部扩孔处孔壁相抵靠。

所述压延形成的面沿承力段弯曲方向而布置于承力段底端及所述底端两侧的承力段部位。

所述压延形成的面布置于承力段底端两侧的承力段部位。

所述压延形成的面的宽度在承力段的底端最宽，在底端两侧的承力段部位向上逐渐收窄，或者在在底端两侧的承力段部位的中部最宽，并自最宽部位向上和向底端逐渐收窄。

所述压延形成的面的宽度向上逐渐收窄。