日期:2022/10/13 Click:1114
目前,在市場上銷售的熱水器的內膽主要有不銹鋼內膽、鍍鋅內膽、玻璃搪瓷內膽等。內膽是熱水器裝水、加熱的部件,它通常是由金屬構成。由于長期與水接觸,還需要對水加熱,這就會產生一個絕對的問題——內膽腐蝕。腐蝕是金屬元素、水和溶解于水中的氧氣等發生的特殊的化學反應,其中水里所含離子、PH值以及冷熱水變化的頻率和水溫決定產生不同的腐蝕:表面腐蝕、滲透腐蝕、接觸元素腐蝕。
表面腐蝕——經常與氧發生,氧化反應很慢。這里要注意,在金屬表層也許會形成氧化物或鈣質層,這會防止腐蝕并*終中止反應。但是不要把保護層神圣化,特別是在水質不硬但很熱或者PH值較低的情況下,它也會受到破壞。
滲透腐蝕——是*危險的一種,它會毫不留情地襲擊薄弱點,越來越深入,直到出現一個洞。
接觸腐蝕——元素與鍍層表面接觸時發生反應,直到破壞鍍層。
現在的問題是:我們可以阻止因與熱水器接觸的任何腐蝕發生嗎?答案是肯定的,能。經過研究證明,在內膽內表面涂上玻璃搪瓷是解決腐蝕*安全的方法,也是*方便、*可靠的。請看以下不同類型內膽的熱水器的保質期:搪瓷熱水器5-10年;不銹鋼熱水器2-5年;鍍鋅熱水器1-2年。
一、搪瓷內膽的特性
搪瓷涂在經過適當處理后的鋼板上,通過800℃以上的溫度慢慢燒成。這個過程,使搪瓷與鋼板之間產生很強的結合力,使它們成為一體,*終成為搪瓷鋼。它具備鋼材的穩定性(抗壓、足夠的強度)及玻璃搪瓷的抗腐蝕性、電絕緣性。這種完善的防銹蝕性及電絕緣性恰恰是熱水器內膽所必需的。
此外,搪瓷鋼材料可以承受-60~+450℃的溫度變化范圍,并且能夠承受甚至高達200℃的溫度驟變。它防水、抗蒸氣、防酸堿,不釋放任何有害健康或污染環境的物質,任何物質包括水、離子、電解溶液等均不可能滲透其表層。
通常,搪瓷的抗腐蝕性為99.9%,一些微小的薄弱點使得腐蝕不可避免的發生。但是由于使用了陽極鎂棒,腐蝕反應會集中在陽極鎂棒上,以阻止那些未被良好搪瓷覆蓋的微點受到侵蝕,從而保護內膽。這也就是所謂的“犧牲陽極”。通過定期更換鎂棒就可以達到保護內膽的目的。
二、影響搪瓷內膽缺陷產生的因素
在搪瓷內膽的實際生產過程中,由于使用了多種的原材料和不同的生產工藝,因此會產生許多的不同的缺陷。期中影響*大的有以下幾個方面:
1、原材料
1.1鋼板
鋼板是搪瓷內膽的*重要的基底材料。只要采用必要的措施,無論是熱軋鋼板還是冷軋鋼板都能涂搪。鋼板的質量必須根據成型(變形、焊接等)、涂搪過程以及搪瓷制品的要求進行挑選。一般用熱軋鋼板生產熱水器內膽,冷軋鋼板由于價格較高,一般不用。選用的鋼板的含碳量不能高于0.08%,還要控制其它成分的含量比例。選用鋼板的厚度要在盡可能的前提下選厚一點的,以保證內膽擁有足夠的強度。只有選用了優質的搪瓷用鋼板,才能保證內膽的搪瓷質量,進而保證內膽的使用壽命。
除了未經酸浸的熱軋鋼板以外,鋼板表面通常有一層防銹油以保護鋼板不被腐蝕,在進入下道工序前必須采取措施,在預處理中用脫脂劑來完全去除這些油,并清洗干凈,否則會嚴重影響下道工序及搪瓷質量。
1.2瓷釉
瓷釉是搪瓷內膽的另一個重要原材料。它是由多種無機原材料混合后高溫燒熔并經過冷卻、粉碎、研磨加工成的。因此,控制其在生產中原料的配比、污染源(雜質)就能確保瓷釉的質量,從而保證搪瓷的質量和性能。目前,國內較大的專業熱水器生產廠家均采用國外進口的瓷釉進行生產,以保證熱水器內膽的搪瓷質量。
2、原材料的處理
2.1金屬成型
在生產經過合理設計的內膽毛坯時,必須采用適當的措施防止產生制件不可涂搪的缺陷。為了避免爆瓷和開裂,制件彎角上的急轉彎、金屬厚度的突然改變、在危險區域(如在角上)的焊接和接縫都必須避免。因為這將引起搪瓷層中產生巨大的張應力。同樣的道理,空洞的形狀建議采用圓形的或橢圓形的。在裁剪過程中不能使用鈍了的刀刃具,否則將在邊界處產生爆瓷。焊縫必須要進行后處理(打磨)以得到一個光滑的表面。焊縫中的開口空洞如果不能進行很好的預處理,將產生缺陷。在成型過程中,鋼板表面不得有嚴重的劃傷或劃痕,任何受損的表面都會引起反應過度,造成缺陷。
2.2成型后預處理
預處理的目的是將金屬表面的各種污染物(灰塵、防銹油脂、潤滑劑、氧化物等)清除掉,這些污染物質會在搪瓷涂層中引起缺陷。金屬表面預處理通常有兩種方法:噴砂清潔法和濕法化學處理。
噴砂清潔法是通過專用的噴砂設備將金屬粒狀磨料噴射到內膽內表面來實現預處理的目的。為了在整個噴砂清潔過程中獲得一個均勻的表面質量,磨料混合物的比例必須始終保持一致。制件的每一個區域必須要在設定的噴射時間、噴射壓力下被噴到,以使整個制件獲得良好的密著性。同時,為了防止磨料嵌入制件表面,工作壓力不能太高。很高的工作壓力還會損傷制件表面或在制件較薄的部位導入殘余應力和引起變形。
濕法化學預處理由以下幾個步驟組成:清洗、脫脂、酸浸漬、鎳披膜、中和。每個步驟之間都要進行足夠的清洗,并且在每兩個步驟之間制件表面上的液體是不允許干掉的,否則一層薄膜將在制件表面生成。有時這層薄膜在以后的各道預處理步驟是不能被清除的,這將引起搪瓷層的缺陷。
經過預處理的制件*好在盡可能短的時間內涂搪,如果存放時間過長的話,灰塵等會污染表面產生缺陷。
2.3釉漿的球磨
對于濕法搪瓷,需要進行釉漿的球磨。釉漿的配方、性能(細度、比重等)在配漿以前都必須符合和得到控制,以使釉漿施得均勻,搪瓷干燥后有足夠的強度以及獲得搪瓷良好的質量。許多的搪瓷缺陷都是來自不良的配方或者釉漿的性能不佳。大多數廠家都是自己制備釉漿的,有經濟實力的廠家可以直接購買事先混合好的釉漿,廠家只需加點水就能使用,這將避免許多可能發生的缺陷。對于靜電噴涂來說,廠家購買現成的釉料而無需再做任何處理。
3、涂搪工藝
涂搪工藝本身可分為三個階段:釉漿或粉末搪于制件表面;釉層的干燥(濕搪);燒成。
3.1涂搪
熱水器內膽的涂搪有兩種方法,一種是濕法噴涂(俗稱濕搪),一種是粉末靜電涂搪(俗稱干搪)。濕法涂搪一般是將釉漿注入制件內,通過往復擺動的噴涂機來達到釉漿均勻掛在制件表面,多余的釉漿通過工藝口排出后回收再利用。靜電粉末涂搪是通過高壓靜電噴槍的電極電離槍頭周圍的空氣,使噴槍噴出的干粉顆粒帶電,并在空氣動力和電力的共同作用下,被加速沉積在制件上。
3.2干燥
濕的瓷釉層在燒成前必須加以干燥,否則在燒成的時候很容易剝落。干燥后的瓷釉層成為干燥瓷層,此時不應該用臟手去觸摸它,以免引起指印和表面無光。移動時一定要小心,防止涂層剝落和破裂。要控制好干燥時間,不然易產生缺陷。
3.3燒成
將涂搪好的內膽制件懸掛在吊架上,通過800℃以上的高溫窯爐,實現對制件的搪瓷燒成。燒成的溫度和燒成的時間決定瓷釉的特性,必須嚴加控制才能獲得預期的密著、顏色和性能。燒成過度會引起層表面變色,瓷層受到破壞;燒成欠缺會導致密著性差、爆瓷。
為了能夠得到良好的和均勻的燒成瓷面,內膽制件必循與窯爐的加熱裝置保持一個均勻一致的、正確的距離,窯爐的溫度、鏈速、容量必須得到校正和控制。
3.4干搪與濕搪的比較
干搪的優點:不需要研磨和制備釉漿;無廢棄物和廢水,對環境無污染;設備占地小、人員少、能耗低;自動化程度高,生產能力大;多余釉料100%循環回收利用;涂層光滑且厚度均勻,產品合格率高,質量容易控制。
干搪的缺點:一次性投入大,對工作環境要求高(保持一定的溫度、濕度)、品種(顏色)少。
濕搪的優點:一次性投入低;對環境要求不高。
濕搪的缺點:需要制備釉漿,工藝控制要求高,釉漿易受到污染;排放廢水,需要做環境保護處理;設備占地大,人員多,能耗大。
為了規范容積式熱水器搪瓷內膽的生產,2003年由中國輕工業聯合會提出,全國日用玻璃搪瓷標準化中心負責歸口,國家眼鏡玻璃搪瓷制品質量監督檢驗中心負責起草的《貯水式熱水器搪瓷制件》的行業標準(QB/T 2590-2003)于2003年9月13日發布,并于2003年10月1日開始實施。該標準的實施得到了各熱水器專業生產廠家的一致歡迎,它對規范當今熱水器制造企業對搪瓷內膽的生產、質量控制起到了很好的指導和監督的作用。