CN99102041.3
1999.02.13
CN1263815A
2000.08.23
撤回
无权
发明专利申请公布后的视为撤回|||公开
B29C39/10; F24H1/20
中外合资合肥荣事达日用电器有限公司;
张五一; 卢金根; 徐滨; 沈成广
230031安徽省合肥市黄山路449号
合肥市专利事务所
汤茂盛
本发明公开一种制造热水器钢塑内胆的方法,其主要过程包括:制备内胆→内胆投料→加热滚塑→旋转冷却,采用本发明制得的内胆可获得一均匀致密的内胆涂层,进而提高内胆的安全使用寿命。
1.一种热水器钢塑内胆的制造方法，它包括以下步骤： a：内胆制备，将金属板材制备成储水的容器内胆，并将内胆内壁进行表面 处理； b：内胆投料，将塑料粉沫投入其内；内胆上所开的工艺孔留一排气孔，其它 应挡住封住； c：加热滚塑，用夹具将内胆夹持住并置于加热烘炉内，炉温设置到塑化温 度，内胆在烘炉内翻滚，塑料粉沫流化并在胆体内壁上均匀涂覆，形成涂层； d：内胆旋转冷却，将夹具连同内胆从烘炉中取出，并在空气中冷却，冷却过 程中保持内胆的持续翻滚，直至冷却到室温。 e：从夹具上取下内胆。 2.根据权利要求1所述的热水器钢塑内胆的制造方法，其特征在于：内胆选 用低碳钢板，厚度为0.8～5.0mm的板材冲制成端盖和筒体，采用CO2、氩气混合 气填丝保护焊制成形；将上述制得的内胆进行表面处理，具体过程是脱脂→表 调→磷化→纯水洗→烘干。 3.根据权利要求1所述的热水器钢塑内胆的制造方法，其特征在于：塑料粉 沫为改性聚乙烯粉沫，其熔融指数为MI1.5～10，颗粒细度为20目以上粉沫。 4.根据权利要求1所述的热水器钢塑内胆的制造方法，其特征在于：滚塑的 烘炉温度在280～400℃，内胆在三维空间内翻滚。 5.根据权利要求1所述的热水器钢塑内胆的制造方法，其特征在于：所投塑 料粉沫可以选用以下塑料：聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯硫醚、环氧、氟塑料中的 一种。 6.根据权利要求2所述的热水器钢塑内胆的制造方法，其特征在于：脱脂时 采用碱性脱脂剂，在50～80℃，控制脱脂点数：总碱度＞15；采用胶体磷酸钛等表 调并进行磷化处理，在内胆内壁上获得一层致密磷化膜。 7.根据权利要求1所述的热水器钢塑内胆的制造方法，其特征在于：滚塑采 用的塑料可以是聚甲醛、聚碳酸脂、聚苯硫醚、纯环氧、环氧酚醛、环氧及 氟塑料。
热水器钢塑内胆的制造方法本发明公开一种开口敞开式或封闭式热水器钢塑内胆的制造方法。 金属板材制作的热水器内胆使用时，由于直接与介质水接触，易腐蚀，所以 必须作防腐涂层，方能保持长久寿命。目前，厂家通常采取的方法有：(1)采用 搪瓷工艺制作搪瓷内胆；(2)采用镀锌工艺制作镀锌内胆；(3)采用喷涂工艺制 作涂漆内胆。以上工艺虽有其优点，但仍存在致命缺陷，即由于针孔、 焊缝等 腐蚀而缩短使用寿命。 本发明的目的在于提供一个制造热水器钢塑内胆的方法，使钢质储水壳体 的内壁上获得致密的厚度均匀的内胆涂层，进而提高内胆的安全使用寿命。 为实现上述目的，本发明采用的加工方法包括以下步骤： a：内胆制备，用焊接或铆接法将金属板材制备成储水容器内胆，并将内胆 内壁进行表面处理； b：内胆投料，将塑料粉沫投入其内，内胆上所开的工艺孔留一排气孔，其余 工艺孔应封住； c：加热滚塑：用夹具将内胆夹持住并置于加热烘炉内，炉温设置到塑化温 度，内胆在烘炉内翻滚，塑料粉沫流化并在胆体内壁上均匀涂覆，形成涂层； d：内胆旋转冷却，将夹具连同内胆从烘炉中取出，并在空气中冷却，冷却过 程中保持内胆的持续翻滚，直至冷却到室温； e：从夹具上取下内胆。 由上述技术方案可知，本发明是通过在金属内胆投入塑料粉沫，在加热环 境中使其流化，并不停地翻动内胆，塑料加热后由于其良好的流动性，内胆上将 涂覆一层厚度均匀、致密的涂层，内胆内壁上将不会出现针孔、露底等缺陷， 同时焊缝也被覆盖，保证不会渗水，有效地避免了金属材料直接与水接触而发 生腐蚀现象，采用具有一定强度的金属板材，可使其获得良好的耐压性能，从而 提高内胆的安全使用寿命。 图1是制造方法工艺流程图； 图2～5为翻滚状态示意图。 以下结合实施例对本发明作进一步的详细说明。 钢塑内胆滚塑的制造工艺流程是：内胆制备→内胆前处理→内胆投料→内 胆滚塑→内胆旋转冷却→内胆拆卸。 内胆焊接是内胆制造的第一步，考虑到耐压因素，内胆选用厚度为0.8～ 5.0mm的金属板材，通常选用1.0～2.0mm的低碳钢板材，采用低碳钢材料即可降 低成本，也可获得良好的耐压强度，板材冲压(剪)下料应按储水量的大小确定 坯料的尺寸，将盖和筒体对接，采用CO2、氩气混合填丝保护焊的方法，焊成图1 所示的容器壳体，其上开有安装加热管、进、出水管的工艺孔，厚壁内胆宜采 用焊接的方法成形，如果是小容积内胆，板材较薄时也可以采用专用设备进行 滚铆扣接成形。 金属材料焊制内胆不可避免地会含有油、锈及其它脏物，滚塑前必须采用 喷淋，浸泡等方法将内胆内壁进行处理，清理干净方能获得良好的内涂层。前 处理的步骤包括：脱脂→表调→磷化→纯水洗→烘干。脱脂的目的是为了除去 金属内胆内表面的油污。采用碱性脱脂剂，在50～80℃，控制脱脂液点数：总碱 度＞15。表调目的是活化钢铁表面以便后序磷化处理，采用胶体磷酸钛等表调 剂，磷化目的是为获得致密磷化膜，以期暂时防腐和增强与内壁涂层之间的附 着力。本发明中采用铁系磷化液进行金属内胆的磷化，也可以采用锌系、锌钙 系、锰系磷化液进行内胆的磷化，最后用纯水洗净内胆并进入烘道烘干待用， 烘道温度高于100℃，温度过低将影响烘干速度。 内胆投料：内胆经前述工序处理后，放置于滚塑专机上，由夹具夹持。在投 料工位称取一定重量的塑料粉沫，由内胆腰形孔位置投入胆内，之后，将其它工 艺孔封住，只留一长管排气。塑料粉沫可用改性聚乙烯(可视其为聚乙烯类)， 熔融指数为M1.5～10.0mm，颗粒细度为20目以上粉沫，也可用聚甲醛、聚碳酸脂、 聚苯硫醚、纯环氧、环氧酚醛、环氧及氟塑料。选用塑料时应考虑其耐温、 无毒等性能。 旋转滚塑：开启塑化烘炉炉门，将装有内胆的小车或旋转夹具推入或转入 炉内，关闭炉门。采用燃油、气或电加热的方式迅速将炉温升至280～400℃左 右，同时小车或旋臂开始沿主轴，副轴方向在360°范围内旋转或晃动式翻滚， 使粉沫料在胆内均匀涂覆在胆内壁上并形成均匀涂层。主、副轴转速有变频 电机控制在一定范围内可调；其旋转滚塑的轨迹如图2～4所示。应尽量使其在 三维空间内翻滚，使涂层各处均匀。 内胆旋转冷却：当内胆在塑化烘炉旋转滚塑一定时间后，开启炉门，将装内 胆的小车或旋臂推出或转出烘炉，处于室温下空气中冷却，同时小车或旋臂保 持晃动转动至内胆冷却至室温，停止转动或晃动。 内胆拆卸：冷却结束后，即可将成品内胆由滚塑专机固定夹具上取下，留待 下道装配工序使用。至此，钢塑内胆的加工过程完毕。用本发明制造的热水器 内胆的技术检测数据如图表1所示。 表一 涂 膜 的 机 械 性 能 该试验采用厚度为0.6mm冷轧磷化板、 涂膜厚度50--60μm 测 试 项 目 测试标准 测 试 结 果 附着力 划圈法 GB1720-79 1级通过 划格法 GB9286-88 0级通过 柔韧性(轴棒法) GB1731-79 ＜1mm 抗冲击性 GB1732-93 ＞50kg.cm 弯曲性 GB6742-86 ＜2mm通过 耐腐 蚀性 盐雾试验(GB1771-91) ＞1000h无锈蚀 样板(样 棒)经磷 化处理、 涂层厚 1mm 耐水性 自来水沸煮(GB1733-79) ＞2000h无变化 耐温 变性 企业标准(高低温试验法) 3℃～100℃ 3000次循环无变化0 ＞800h通过 涂层耐 化学性 序号 试验介质、条件 试验结果 1 10％FeCl3、6H2O溶液90℃ ＞500h 无锈蚀 2 人造海水(70℃--100℃) ＞500h 无变化 内胆寿 命实验 1 自来水(70℃--100℃) ＞2000h 45L、60L 内胆涂层 1mm以 上 2 1％FeCl3、6H2O溶液(70℃-100℃) ＞2000h 3 硬水(70℃--100℃) ＞2000h 整机寿 命实验 模拟整机实际使用条件、(室温-70℃)日循环二次 5000h通过
本发明公开一种开口敞开式或封闭式热水器钢塑内胆的制造方法。
金属板材制作的热水器内胆使用时，由于直接与介质水接触，易腐蚀，所以 必须作防腐涂层，方能保持长久寿命。目前，厂家通常采取的方法有：(1)采用 搪瓷工艺制作搪瓷内胆；(2)采用镀锌工艺制作镀锌内胆；(3)采用喷涂工艺制 作涂漆内胆。以上工艺虽有其优点，但仍存在致命缺陷，即由于针孔、 焊缝等 腐蚀而缩短使用寿命。
本发明的目的在于提供一个制造热水器钢塑内胆的方法，使钢质储水壳体 的内壁上获得致密的厚度均匀的内胆涂层，进而提高内胆的安全使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用的加工方法包括以下步骤：
a：内胆制备，用焊接或铆接法将金属板材制备成储水容器内胆，并将内胆 内壁进行表面处理；
b：内胆投料，将塑料粉沫投入其内，内胆上所开的工艺孔留一排气孔，其余 工艺孔应封住；
c：加热滚塑：用夹具将内胆夹持住并置于加热烘炉内，炉温设置到塑化温 度，内胆在烘炉内翻滚，塑料粉沫流化并在胆体内壁上均匀涂覆，形成涂层；
d：内胆旋转冷却，将夹具连同内胆从烘炉中取出，并在空气中冷却，冷却过 程中保持内胆的持续翻滚，直至冷却到室温；
e：从夹具上取下内胆。
由上述技术方案可知，本发明是通过在金属内胆投入塑料粉沫，在加热环 境中使其流化，并不停地翻动内胆，塑料加热后由于其良好的流动性，内胆上将 涂覆一层厚度均匀、致密的涂层，内胆内壁上将不会出现针孔、露底等缺陷， 同时焊缝也被覆盖，保证不会渗水，有效地避免了金属材料直接与水接触而发 生腐蚀现象，采用具有一定强度的金属板材，可使其获得良好的耐压性能，从而 提高内胆的安全使用寿命。
图1是制造方法工艺流程图；
图2～5为翻滚状态示意图。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
钢塑内胆滚塑的制造工艺流程是：内胆制备→内胆前处理→内胆投料→内 胆滚塑→内胆旋转冷却→内胆拆卸。
内胆焊接是内胆制造的第一步，考虑到耐压因素，内胆选用厚度为0.8～ 5.0mm的金属板材，通常选用1.0～2.0mm的低碳钢板材，采用低碳钢材料即可降 低成本，也可获得良好的耐压强度，板材冲压(剪)下料应按储水量的大小确定 坯料的尺寸，将盖和筒体对接，采用CO2、氩气混合填丝保护焊的方法，焊成图1 所示的容器壳体，其上开有安装加热管、进、出水管的工艺孔，厚壁内胆宜采 用焊接的方法成形，如果是小容积内胆，板材较薄时也可以采用专用设备进行 滚铆扣接成形。
金属材料焊制内胆不可避免地会含有油、锈及其它脏物，滚塑前必须采用 喷淋，浸泡等方法将内胆内壁进行处理，清理干净方能获得良好的内涂层。前 处理的步骤包括：脱脂→表调→磷化→纯水洗→烘干。脱脂的目的是为了除去 金属内胆内表面的油污。采用碱性脱脂剂，在50～80℃，控制脱脂液点数：总碱 度＞15。表调目的是活化钢铁表面以便后序磷化处理，采用胶体磷酸钛等表调 剂，磷化目的是为获得致密磷化膜，以期暂时防腐和增强与内壁涂层之间的附 着力。本发明中采用铁系磷化液进行金属内胆的磷化，也可以采用锌系、锌钙 系、锰系磷化液进行内胆的磷化，最后用纯水洗净内胆并进入烘道烘干待用， 烘道温度高于100℃，温度过低将影响烘干速度。
内胆投料：内胆经前述工序处理后，放置于滚塑专机上，由夹具夹持。在投 料工位称取一定重量的塑料粉沫，由内胆腰形孔位置投入胆内，之后，将其它工 艺孔封住，只留一长管排气。塑料粉沫可用改性聚乙烯(可视其为聚乙烯类)， 熔融指数为M1.5～10.0mm，颗粒细度为20目以上粉沫，也可用聚甲醛、聚碳酸脂、 聚苯硫醚、纯环氧、环氧酚醛、环氧及氟塑料。选用塑料时应考虑其耐温、 无毒等性能。
旋转滚塑：开启塑化烘炉炉门，将装有内胆的小车或旋转夹具推入或转入 炉内，关闭炉门。采用燃油、气或电加热的方式迅速将炉温升至280～400℃左 右，同时小车或旋臂开始沿主轴，副轴方向在360°范围内旋转或晃动式翻滚， 使粉沫料在胆内均匀涂覆在胆内壁上并形成均匀涂层。主、副轴转速有变频 电机控制在一定范围内可调；其旋转滚塑的轨迹如图2～4所示。应尽量使其在 三维空间内翻滚，使涂层各处均匀。
内胆旋转冷却：当内胆在塑化烘炉旋转滚塑一定时间后，开启炉门，将装内 胆的小车或旋臂推出或转出烘炉，处于室温下空气中冷却，同时小车或旋臂保 持晃动转动至内胆冷却至室温，停止转动或晃动。
内胆拆卸：冷却结束后，即可将成品内胆由滚塑专机固定夹具上取下，留待 下道装配工序使用。至此，钢塑内胆的加工过程完毕。用本发明制造的热水器 内胆的技术检测数据如图表1所示。
表一 涂 膜 的 机 械 性 能 该试验采用厚度为0.6mm冷轧磷化板、 涂膜厚度50--60μm 测 试 项 目 测试标准 测 试 结 果 附着力 划圈法 GB1720-79 1级通过 划格法 GB9286-88 0级通过 柔韧性(轴棒法) GB1731-79 ＜1mm 抗冲击性 GB1732-93 ＞50kg.cm 弯曲性 GB6742-86 ＜2mm通过 耐腐 蚀性 盐雾试验(GB1771-91) ＞1000h无锈蚀 样板(样 棒)经磷 化处理、 涂层厚 1mm 耐水性 自来水沸煮(GB1733-79) ＞2000h无变化 耐温 变性 企业标准(高低温试验法) 3℃～100℃ 3000次循环无变化0 ＞800h通过 涂层耐 化学性 序号 试验介质、条件 试验结果 1 10％FeCl3、6H2O溶液90℃ ＞500h 无锈蚀 2 人造海水(70℃--100℃) ＞500h 无变化 内胆寿 命实验 1 自来水(70℃--100℃) ＞2000h 45L、60L 内胆涂层 1mm以 上 2 1％FeCl3、6H2O溶液(70℃-100℃) ＞2000h 3 硬水(70℃--100℃) ＞2000h 整机寿 命实验 模拟整机实际使用条件、(室温-70℃)日循环二次 5000h通过
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本发明公开一种制造热水器钢塑内胆的方法,其主要过程包括:制备内胆内胆投料加热滚塑旋转冷却,采用本发明制得的内胆可获得一均匀致密的内胆涂层,进而提高内胆的安全使用寿命。 。
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