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热水器的核心-搪瓷内胆

日期:2022/10/13 Click:505
目前,在市场上销售的热水器的内胆主要有不锈钢内胆、镀锌内胆、玻璃搪瓷内胆等。内胆是热水器装水、加热的部件,它通常是由金属构成。由于长期与水接触,还需要对水加热,这就会产生一个绝对的问题——内胆腐蚀。腐蚀是金属元素、水和溶解于水中的氧气等发生的特殊的化学反应,其中水里所含离子、PH值以及冷热水变化的频率和水温决定产生不同的腐蚀:表面腐蚀、渗透腐蚀、接触元素腐蚀。

表面腐蚀——经常与氧发生,氧化反应很慢。这里要注意,在金属表层也许会形成氧化物或钙质层,这会防止腐蚀并*终中止反应。但是不要把保护层神圣化,特别是在水质不硬但很热或者PH值较低的情况下,它也会受到破坏。

渗透腐蚀——是*危险的一种,它会毫不留情地袭击薄弱点,越来越深入,直到出现一个洞。

接触腐蚀——元素与镀层表面接触时发生反应,直到破坏镀层。

现在的问题是:大家可以阻止因与热水器接触的任何腐蚀发生吗?答案是肯定的,能。经过研究证明,在内胆内表面涂上玻璃搪瓷是解决腐蚀*安全的方法,也是*方便、*可靠的。请看以下不同类型内胆的热水器的保质期:搪瓷热水器5-10年;不锈钢热水器2-5年;镀锌热水器1-2年。

一、搪瓷内胆的特性

搪瓷涂在经过适当处理后的钢板上,通过800℃以上的温度慢慢烧成。这个过程,使搪瓷与钢板之间产生很强的结合力,使它们成为一体,*终成为搪瓷钢。它具备钢材的稳定性(抗压、足够的强度)及玻璃搪瓷的抗腐蚀性、电绝缘性。这种完善的防锈蚀性及电绝缘性恰恰是热水器内胆所必需的。

此外,搪瓷钢材料可以承受-60~+450℃的温度变化范围,并且能够承受甚至高达200℃的温度骤变。它防水、抗蒸气、防酸碱,不释放任何有害健康或污染环境的物质,任何物质包括水、离子、电解溶液等均不可能渗透其表层。

通常,搪瓷的抗腐蚀性为99.9%,一些微小的薄弱点使得腐蚀不可避免的发生。但是由于使用了阳极镁棒,腐蚀反应会集中在阳极镁棒上,以阻止那些未被良好搪瓷覆盖的微点受到侵蚀,从而保护内胆。这也就是所谓的“牺牲阳极”。通过定期更换镁棒就可以达到保护内胆的目的。

二、影响搪瓷内胆缺陷产生的因素

在搪瓷内胆的实际生产过程中,由于使用了多种的原材料和不同的生产工艺,因此会产生许多的不同的缺陷。期中影响*大的有以下几个方面:

1、原材料

1.1钢板

钢板是搪瓷内胆的*重要的基底材料。只要采用必要的措施,无论是热轧钢板还是冷轧钢板都能涂搪。钢板的质量必须根据成型(变形、焊接等)、涂搪过程以及搪瓷制品的要求进行挑选。一般用热轧钢板生产热水器内胆,冷轧钢板由于价格较高,一般不用。选用的钢板的含碳量不能高于0.08%,还要控制其它成分的含量比例。选用钢板的厚度要在尽可能的前提下选厚一点的,以保证内胆拥有足够的强度。只有选用了优质的搪瓷用钢板,才能保证内胆的搪瓷质量,进而保证内胆的使用寿命。

除了未经酸浸的热轧钢板以外,钢板表面通常有一层防锈油以保护钢板不被腐蚀,在进入下道工序前必须采取措施,在预处理中用脱脂剂来完全去除这些油,并清洗干净,否则会严重影响下道工序及搪瓷质量。

1.2瓷釉

瓷釉是搪瓷内胆的另一个重要原材料。它是由多种无机原材料混合后高温烧熔并经过冷却、粉碎、研磨加工成的。因此,控制其在生产中原料的配比、污染源(杂质)就能确保瓷釉的质量,从而保证搪瓷的质量和性能。目前,国内较大的专业热水器生产厂家均采用国外进口的瓷釉进行生产,以保证热水器内胆的搪瓷质量。

2、原材料的处理

2.1金属成型

在生产经过合理设计的内胆毛坯时,必须采用适当的措施防止产生制件不可涂搪的缺陷。为了避免爆瓷和开裂,制件弯角上的急转弯、金属厚度的突然改变、在危险区域(如在角上)的焊接和接缝都必须避免。因为这将引起搪瓷层中产生巨大的张应力。同样的道理,空洞的形状建议采用圆形的或椭圆形的。在裁剪过程中不能使用钝了的刀刃具,否则将在边界处产生爆瓷。焊缝必须要进行后处理(打磨)以得到一个光滑的表面。焊缝中的开口空洞如果不能进行很好的预处理,将产生缺陷。在成型过程中,钢板表面不得有严重的划伤或划痕,任何受损的表面都会引起反应过度,造成缺陷。

2.2成型后预处理

预处理的目的是将金属表面的各种污染物(灰尘、防锈油脂、润滑剂、氧化物等)清除掉,这些污染物质会在搪瓷涂层中引起缺陷。金属表面预处理通常有两种方法:喷砂清洁法和湿法化学处理。

喷砂清洁法是通过专用的喷砂设备将金属粒状磨料喷射到内胆内表面来实现预处理的目的。为了在整个喷砂清洁过程中获得一个均匀的表面质量,磨料混合物的比例必须始终保持一致。制件的每一个区域必须要在设定的喷射时间、喷射压力下被喷到,以使整个制件获得良好的密着性。同时,为了防止磨料嵌入制件表面,工作压力不能太高。很高的工作压力还会损伤制件表面或在制件较薄的部位导入残余应力和引起变形。

湿法化学预处理由以下几个步骤组成:清洗、脱脂、酸浸渍、镍披膜、中和。每个步骤之间都要进行足够的清洗,并且在每两个步骤之间制件表面上的液体是不允许干掉的,否则一层薄膜将在制件表面生成。有时这层薄膜在以后的各道预处理步骤是不能被清除的,这将引起搪瓷层的缺陷。

经过预处理的制件*好在尽可能短的时间内涂搪,如果存放时间过长的话,灰尘等会污染表面产生缺陷。

2.3釉浆的球磨

对于湿法搪瓷,需要进行釉浆的球磨。釉浆的配方、性能(细度、比重等)在配浆以前都必须符合和得到控制,以使釉浆施得均匀,搪瓷干燥后有足够的强度以及获得搪瓷良好的质量。许多的搪瓷缺陷都是来自不良的配方或者釉浆的性能不佳。大多数厂家都是自己制备釉浆的,有经济实力的厂家可以直接购买事先混合好的釉浆,厂家只需加点水就能使用,这将避免许多可能发生的缺陷。对于静电喷涂来说,厂家购买现成的釉料而无需再做任何处理。

3、涂搪工艺

涂搪工艺本身可分为三个阶段:釉浆或粉末搪于制件表面;釉层的干燥(湿搪);烧成。

3.1涂搪

热水器内胆的涂搪有两种方法,一种是湿法喷涂(俗称湿搪),一种是粉末静电涂搪(俗称干搪)。湿法涂搪一般是将釉浆注入制件内,通过往复摆动的喷涂机来达到釉浆均匀挂在制件表面,多余的釉浆通过工艺口排出后回收再利用。静电粉末涂搪是通过高压静电喷枪的电极电离枪头周围的空气,使喷枪喷出的干粉颗粒带电,并在空气动力和电力的共同作用下,被加速沉积在制件上。

3.2干燥

湿的瓷釉层在烧成前必须加以干燥,否则在烧成的时候很容易剥落。干燥后的瓷釉层成为干燥瓷层,此时不应该用脏手去触摸它,以免引起指印和表面无光。移动时一定要小心,防止涂层剥落和破裂。要控制好干燥时间,不然易产生缺陷。

3.3烧成

将涂搪好的内胆制件悬挂在吊架上,通过800℃以上的高温窑炉,实现对制件的搪瓷烧成。烧成的温度和烧成的时间决定瓷釉的特性,必须严加控制才能获得预期的密着、颜色和性能。烧成过度会引起层表面变色,瓷层受到破坏;烧成欠缺会导致密着性差、爆瓷。

为了能够得到良好的和均匀的烧成瓷面,内胆制件必循与窑炉的加热装置保持一个均匀一致的、正确的距离,窑炉的温度、链速、容量必须得到校正和控制。

3.4干搪与湿搪的比较

干搪的优点:不需要研磨和制备釉浆;无废弃物和废水,对环境无污染;设备占地小、人员少、能耗低;自动化程度高,生产能力大;多余釉料100%循环回收利用;涂层光滑且厚度均匀,产品合格率高,质量容易控制。

干搪的缺点:一次性投入大,对工作环境要求高(保持一定的温度、湿度)、品种(颜色)少。

湿搪的优点:一次性投入低;对环境要求不高。

湿搪的缺点:需要制备釉浆,工艺控制要求高,釉浆易受到污染;排放废水,需要做环境保护处理;设备占地大,人员多,能耗大。

为了规范容积式热水器搪瓷内胆的生产,2003年由中国轻工业联合会提出,全国日用玻璃搪瓷标准化中心负责归口,国家眼镜玻璃搪瓷制品质量监督检验中心负责起草的《贮水式热水器搪瓷制件》的行业标准(QB/T 2590-2003)于2003年9月13日发布,并于2003年10月1日开始实施。该标准的实施得到了各热水器专业生产厂家的一致欢迎,它对规范当今热水器制造企业对搪瓷内胆的生产、质量控制起到了很好的引导和监督的作用。

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