CN101201132A - 陶瓷水龙头壳体的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种陶瓷水龙头壳体的制造工艺,它是按以下步骤制备:先选用10-20份生滑石、60-70份熟滑石、10-15份粘土、5-10份TiO或BaCO3或两者的混合物进行混合;再将混合原料煅烧到1320℃-1390℃后,研磨28-36小时,过筛得到250目-300目的超细粉末;接着将粉末加入到重量为粉末重量15%-20%的石蜡液中,制成浆料;然后将浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;之后对毛坯煅烧脱蜡、表面磨光、施釉;最后煅烧到1280-1350℃,自然冷却。本发明不仅在生产制造和使用过程中不会产生任何污染,而且产品具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、质量轻等优点。
Description
技术领域
本发明涉及水龙头壳体的制造工艺,特别是一种陶瓷水龙头壳体的制造工艺。
背景技术
现在市场上广泛应用的水龙头壳体(也称给水阀)多为金属制品,尤其是铸铜、铸锌合金镀层制品,这些金属制品的制造工艺流程由以下步骤顺序组成:原料配制、热压铸成型、粗坯打磨、面层电镀、配件组装。在整个生产制造过程中会不可避免地产生许多污染源,例如粗坯打磨时会产生大量的粉尘污染,对制造人员和环境带来一定的危害,又如电镀过程会产生大量的污水和重金属,对环境的危害更大。另一方面,上述金属制品在使用过程中也会对生活用水造成不同程度的金属污染,例如某些金属本身材料中含有铅、镉等重金属污染源,又如产品表面镀层在产品使用年限中会存在不同程度的被氧化现象,造成表面镀层的磨损、脱落,既影响产品的外观,又缩短使用年限,而且容易沾油污,不易清洗。此外,金属制品的水龙头不仅色泽单一,而且成本高、重量重,为了减轻重量和节约成本,经常将产品局部制成空腔,使用时会导致空腔内积水,影响水的卫生。目前有色金属资源已日趋紧缺,而市场价格仍在不断上涨,因此寻找一种成本适当、性能合格、环保耐用的新型材料和制造工艺来制造水龙头壳体,已成为水龙头革新的关键。
近年市场上出现了一些陶瓷材料的水龙头壳体,它是采用高岭土为主要原料,采用传统的石膏模注浆工艺来制造水龙头壳体的,制造时,将原料与水混合调制成浆料后注入石膏模具的内腔中(石膏模具的内腔与水龙头壳体的外形形状相似),利用石膏的吸水性,使与石膏模具内腔壁面接触的浆料水分被吸走后,逐渐凝固成固态,之后将石膏模具中部未凝固的浆料倒出,去除石膏模具,便得到沿着石膏模具内腔壁面形成的水龙头外壳。利用这种方法制造水龙头壳体,不能在水龙头壳体内同时成型进出水通道和接口螺纹部位,因此必须在水龙头外壳内粘接上另外制作好的进出水通道和接口螺纹部位配件,粘接工艺复杂,且由于粘接部位需采用化学粘接剂,使用时易出现老化现象,从而易出现漏水、型腔积水等问题,影响使用年限,并造成一定程度的生活用水污染。此外,采用上述方法只能用来制作一些粗大的水龙头壳体制品,且制造的水龙头壳体材料强度低、壁薄易碎、抗击能力低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷水龙头壳体的制造工艺,利用该工艺来制造水龙头壳体,不仅在生产制造过程和使用过程中都不会产生任何污染,而且产品具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、强度高、致密性高、膨胀系数低、质量轻等金属制品具有或不具有的优点。
为了实现上述目的,本发明技术方案是这样构成的,其特征在于,按照以下步骤顺序制备:
(1)选用10-20份的生滑石、60-70份经过煅烧的熟滑石、10-15份的粘土、5-10份的添加剂进行混合;以上均为重量份数比,其中5-10份的添加剂为TiO或BaCO3两种成分之一,或者由上述两种成分组合而成;
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1320℃-1390℃的温度以内,之后用球磨机研磨28-36小时,过筛得到250目-300目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量15%-20%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在50℃-80℃以内;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1280-1350℃的温度以内,自然冷却至常温,即制得成品。
本发明采用在我国资源丰富、性能优异且对环境无污染的滑石原料(即氧化镁矿)作为水龙头的主要制备原料,通过适当的原料配比,加入必要的添加剂,并使原料通过热压铸成型技术成型,通过多次高温煅烧等工艺烧成制品,因此较之已有技术而言,本发明具有以下有益效果:(1)不仅生产制造过程中不会对环境产生任何污染源,而且使用过程中也不会对生活用水产生任何污染,非常环保;(2)产品具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、强度高、致密性高、膨胀系数低、质量轻等金属制品具有或不具有的优点;(3)产品表面光洁,不粘油污,容易清洗,且不易被氧化,不生锈;(4)由于产品不容易老化、氧化,因此无论使用多少年,看起来都永远如新;(5)可根据用户需要和市场需求制造表面具有各种色彩和图案规格的产品;(6)由于产品采用热压铸成型及高温烧结,因此产品的整体、内部进出水通道、以及各个螺纹接头部位可一次性成型,不需要对接头部位进行粘接或再加工,既简化了生产工序,又避免了因粘接部位采用化学粘接剂而对生活用水可能造成的污染,此外还提高了水龙头壳体整体的强度和塑性,避免老化、漏水、型腔积水等现象;(7)由于产品制造成本低且重量轻,因此除进出水通道和阀芯安装孔等必要的孔道外,产品整体可制成实心体,不需要像金属制品一样,为了减轻重量和节约成本而将产品局部制成空腔,从而导致空腔内积水,影响水的卫生;(8)制备原料中的滑石原料(即氧化镁矿)在我国矿产丰富,且工艺简单,因此有利于降低制造成本(与铸锌合金制品相比成本降低50%左右,与铸铜制品相比成本降低70%),不仅能给国家节约大量的有色金属资源,而且能为广大消费者节约大量金钱;(9)由于在原料中加入TiO或BaCO3或TiO与BaCO3的混合物作为添加剂,因此煅烧过程中,可降低烧结温度,从而促进烧结,减少能源的消耗;(10)产品不仅可具有与金属制品一样的外观形体,而且使用性能更加优越。
附图说明
图1是本发明制造的第一种单联体水龙头壳体示意图。
图2是本发明制造的第二种单联体水龙头壳体示意图。
图3是本发明制造的第三种单联体水龙头壳体示意图。
图4是本发明制造的一种双联体水龙头壳体示意图。
图5是图4的剖视图。
图中标号说明:1、水龙头壳体,2、单进水通道、3、出水通道、4、冷水进水通道,5、热水进水通道,6、出水弯道。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和实施例对本发明内容进行详细说明:
本发明具体实施方式是按照以下步骤顺序制备陶瓷水龙头:
(1)选用10-20份的生滑石、60-70份经过煅烧的熟滑石、10-15份的粘土、5-10份的添加剂进行混合;以上均为重量份数比,其中5-10份的添加剂为TiO或BaCO3两种成分之一,或者由上述两种成分组合而成;
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1320℃-1390℃的温度以内,之后用球磨机研磨28-36小时,过筛得到250目-300目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量15%-20%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在50℃-80℃以内。将粉末与石蜡混合可使形成的浆料易于流动,便于挤压注入模具型腔内,而且由于石蜡的熔点较低,在40℃的温度左右即凝结成固体,因此有利于浆料在模具型腔内快速凝固,形成水龙头壳体毛坯形状;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1280-1350℃的温度以内,自然冷却至常温,即制得成品。
上述步骤(4)利用热压铸工艺成型技术将浆料制成水龙头壳体毛坯的过程如下:利用压铸机将浆料挤压入预先制好的模具型腔内,使浆料在室温下逐渐冷却成固体;
其中水龙头壳体内的进出水通道及接口螺纹的成型分为两种情况:
①对于单联体水龙头壳体,如图1-图3所示,由于单联体水龙头壳体仅具有单进水通道和单出水通道,且大部分都直接和外部接口相通,因此在将浆料挤压入模具型腔内之前,可在模具型腔内预先埋入形状与进出水通道及接口螺纹外形一致的钢模(直棒或成一定弧度的弧形棒,棒端可根据需要制作成螺纹接头形状)或者可燃填料,当浆料冷却成固体之后,再将钢模取出,或者在后期煅烧脱蜡的过程中,使填料随石蜡一起烧成灰烬,从而在水龙头内部形成进出水通道及接口螺纹;
②对于双联体水龙头壳体,如图4-图5所示,由于双联体水龙头壳体具有双进水通道(通常是冷水通道和热水通道)和单出水通道,双进水通道的水在壳体内混合后才从出水通道流出,因此水龙头壳体内不可避免地具有不能与外部接口直接连通的出水弯道6,因此在将浆料挤压入模具型腔内之前,可在模具型腔内预先埋入形状与进出水通道及接口螺纹外形一致的可燃填料,在后期步骤(5)的煅烧脱蜡的过程中,使填料随石蜡一起烧成灰烬,从而在水龙头内部形成进出水通道及接口螺纹;所述填料的熔点适当高于浆料温度。
上述填料可由谷糠与少量石蜡混合压制成进出水通道及接口螺纹的外形形状。加入石蜡的目的是使谷糠更易于成型,因此其数量只要适当即可。
本发明所制造的水龙头并不局限于图1-图4几种形状结构。
实施例1
按照以下步骤顺序制备水龙头:
(1)选用10份的生滑石、70份经过煅烧的熟滑石、15份的粘土、5份的BaCO3添加剂进行混合(以上均为重量份数比);
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1350℃,之后用球磨机研磨30小时,过筛得到270目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量18%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在60℃附近;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1300℃,自然冷却至常温,即制得成品。
实施例2
按照以下步骤顺序制备:
(1)选用15份的生滑石、65份经过煅烧的熟滑石、12份的粘土、8份的BaCO3添加剂进行混合(以上均为重量份数比);
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1330℃,之后用球磨机研磨32小时,过筛得到280目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量19%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在58℃附近;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1330℃,自然冷却至常温,即制得成品。
实施例3
按照以下步骤顺序制备:
(1)选用18份的生滑石、62份经过煅烧的熟滑石、10份的粘土、10份的BaCO3添加剂进行混合(以上均为重量份数比);
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1390℃,之后用球磨机研磨36小时,过筛得到300目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量20%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在80℃;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1350℃,自然冷却至常温,即制得成品。
实施例4
按照以下步骤顺序制备:
(1)选用20份的生滑石、60份经过煅烧的熟滑石、13份的粘土、3份的BaCO3和7份的TiO添加剂进行混合(以上均为重量份数比);
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1320℃的温度以内,之后用球磨机研磨28小时,过筛得到250目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量15%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在50℃;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1280℃,自然冷却至常温,即制得成品。
实施例5
按照以下步骤顺序制备:
(1)选用20份的生滑石、60份经过煅烧的熟滑石、13份的粘土、10份的TiO添加剂进行混合(以上均为重量份数比);
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1320℃的温度以内,之后用球磨机研磨28小时,过筛得到250目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量15%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在50℃;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1280℃,自然冷却至常温,即制得成品。
Claims (3)
1.一种陶瓷水龙头壳体的制造工艺,其特征在于,按照以下步骤顺序制备:
(1)选用10-20份的生滑石、60-70份经过煅烧的熟滑石、10-15份的粘土、5-10份的添加剂进行混合;以上均为重量份数比,其中5-10份的添加剂为TiO或BaCO3两种成分之一,或者由上述两种成分组合而成;
(2)将上述混合好的原料先煅烧到1320℃-1390℃的温度以内,之后用球磨机研磨28-36小时,过筛得到250目-300目的超细粉末;
(3)取重量为粉末重量15%-20%的石蜡进行加热,使石蜡熔化成液体后,将粉末逐渐加入到石蜡溶液中,一边加热一边搅拌,使两者混合均匀,制成浆料,搅拌过程中控制温度在50℃-80℃以内;
(4)将混合均匀的浆料通过热压铸工艺成型技术制成规定形体的水龙头壳体毛坯;
(5)对水龙头壳体毛坯进行煅烧脱蜡,接着进行表面磨光,最后施釉,制成半成品;
(6)最后将半成品煅烧到1280-1350℃的温度以内,自然冷却至常温,即制得成品。
2.根据权利要求1所述的陶瓷水龙头壳体的制造工艺,其特征在于:步骤(4)利用热压铸工艺成型技术将浆料制成水龙头壳体毛坯的过程如下:利用压铸机将浆料挤压入预先制好的模具型腔内,使浆料在室温下逐渐冷却成固体;其中水龙头壳体内的进出水通道及接口螺纹的成型分为两种情况:①对于单联体水龙头壳体,在将浆料挤压入模具型腔内之前,在模具型腔内预先埋入形状与进出水通道及接口螺纹外形一致的钢模或者可燃填料,当浆料冷却成固体之后,再将钢模取出,或者在后期煅烧脱蜡的过程中,使填料随石蜡一起烧成灰烬,从而在水龙头内部形成进出水通道及接口螺纹;②对于双联体水龙头壳体,在将浆料挤压入模具型腔内之前,在模具型腔内预先埋入形状与进出水通道及接口螺纹外形一致的可燃填料,在后期煅烧脱蜡的过程中,使填料随石蜡一起烧成灰烬,从而在水龙头内部形成进出水通道及接口螺纹;所述填料的熔点适当高于浆料温度。
3.根据权利要求2所述的陶瓷水龙头壳体的制造工艺,其特征在于:所述填料由谷糠与少量石蜡混合压制成进出水通道及接口螺纹的外形形状。
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