CN108855843A - 一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺 - Google Patents

一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开1、一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，步骤如下：1)混粉：将干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，充分混合后，送入喷粉枪；2)喷粉：喷粉枪的喷粉管缓慢插入铸造本体内腔，启动喷粉，喷粉管沿铸造本体内腔逆向缓慢退出，喷粉管完全退出后，停止喷粉；3)烘烤：将喷涂好的铸造本体放入烘箱烘烤，设置烘烤温度为180～220℃，之后冷却取出铸造本体。本发明铸造本体的内腔壁经此工艺处理后，铸造本体的内腔壁将形成一均匀厚度为0.2－0.3mm且附着力强的封闭膜层，可确保涉水通道无金属污染物析出。此时，铸造本体的内腔壁光滑，穿管容易，铸造本体外表面电镀过程不污染或残留镀液，有效提高锌水龙头非电镀面的耐蚀性，使用寿命高。

Description

一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺
技术领域
本发明属于水暖管道行业中的水龙头表面处理技术领域，具体是指一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺。
背景技术
锌合金虽然具有储量丰富、成型工艺多样、综合性能优良、应用广泛等特点，但基于涉水本体在使用过程中的金属污染物析出及抗晶间腐蚀能力较弱等原因，包括GB18145－2014在内的一些标准文件中已明确规定，与饮用水直接接触的部件不允许使用锌合金。然而，在国内外市场上，锌合金水龙头本体依然广泛应用，为满足相关标准要求，国内外知名品牌往往只将该类合金龙头本体作为不涉水的壳体，过水管使用无铅铜管、食品级的不锈钢管或高分子管，从而在重量、工艺要求、质感、价格等方面具有显著优势。即便如此，该类锌合金铸件壳体在装配和使用过程中仍然存在如下问题：
(1)铸造本件内腔壁附着沙粒，较粗糙，易擦伤过水管，尤其是高分子过水管；
(2)本体电镀前进行超声波清洗时内腔壁附着的砂粒易脱落，会污染电镀液，导致本体镀面表面质量不良；
(3)粗糙的内腔壁易残留电镀液，造成基体腐蚀；
(4)锌合金内腔壁直接暴露于潮湿环境，易腐蚀，降低龙头使用寿命。
为综合解决上述问题，本案发明人提出一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，通过采用静电喷涂技术，将一种新型高分子改性粉末均匀喷涂在锌合金水龙头本体内腔壁，形成一厚度可调且附着力强的封闭膜层，满足锌合金龙头生产工序要求，很好地解决了上述现有问题，大大提高使用寿命。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，步骤如下：
1)混粉：将干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，充分混合后，送入喷粉枪；
2)喷粉：喷粉枪的喷粉管缓慢插入铸造本体内腔，启动喷粉，喷粉管沿铸造本体内腔逆向缓慢退出，喷粉管完全退出后，停止喷粉；
3)烘烤：将喷涂好的铸造本体放入烘箱烘烤，烘烤完成后冷却并取出铸造本体。
所述步骤1)中，混粉的具体操作为：将压缩空气通入空气干燥机，当空气干燥度达到常压露点－70～－65℃时获得干燥空气，在供粉器中将干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，充分混合后，送入喷粉枪。
所述步骤1)中，干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，配粉气压为0.3～0.5kgf/cm2；充分混合后送入喷粉枪，送粉气压为3～4kgf/cm2；进气总气压不低于6～8kgf/cm2。
所述步骤1)中，在整个工作过程中，有机硅环氧树脂粉末至少占据供粉桶体积的1/3。
所述步骤2)中，喷粉枪启动喷粉操作如下：开启高压静电发生器，通过喷枪电极将60～80kV的高电压加到喷粉枪的前端，粉末被带上电荷，设置雾化气压为0.1～0.3kgf/cm2，在静电力的共同作用下，将粉末粒子定向喷涂到铸造本体的内腔壁上。
所述步骤2)中，喷粉枪的喷粉管末端始终保持封闭状态，喷粉管的靠近末端位置沿管圆周方向均匀布置若干个出粉孔，孔径Ф1.5～2mm；喷粉枪其喷粉管内的高压电极丝延长至出粉孔位置。
所述步骤2)中，喷粉枪其前端端部开设若干个泄压孔，孔径Ф4～5mm。
所述步骤2)中，喷涂过程中，铸造本体的内腔一端与喷粉工作台接触，喷粉工作台可靠接地；喷粉管从与喷粉工作台未接触的一端缓慢插入铸造本体内腔，启动喷粉，当喷粉管的喷头到达铸造本体与喷粉工作台接触端，喷粉管沿铸造本体内腔逆向缓慢退出，喷粉管完全退出后，停止喷粉。
所述步骤2)中，还进行粉体回收，具体为：多余的粉末在空气吹力的作用下被吸附到脉冲滤芯表面，压缩空气在脉冲控制仪和电磁阀的共同作用下，将吸附于滤芯表面的粉末振落到喷粉室底部，便于回收清理。
所述步骤3)中，喷涂好后的铸造本体必须在2小时内放入烘箱，设置烘烤温度为180－220℃，到达设定温度后保温0.5小时后随炉空冷，取出铸造本体。
采用上述方案后，本发明为一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，相对于现有技术的有益效果在于：本发明铸造本体(水龙头锌合金外壳)的内腔壁经此工艺处理后，铸造本体的内腔壁将形成一均匀厚度为0.2－0.3mm且附着力强的封闭膜层。此时，铸造本体的内腔壁光滑，穿管容易，可有效抑制锌合金本体内金属污染物的析出，在铸造本体外表面电镀过程中，裸露且粗糙度高的本体内腔壁不会因掉砂污染镀液，也不易产生镀液残留，可有效提高锌水龙头非电镀面的耐蚀性，使用寿命高。
附图说明
图1是喷粉枪的主视图；
图2是喷粉枪的分解图；
图3是内腔壁耐腐蚀工艺的喷粉步骤操作示意图；
图4是粉体回收示意图。
标号说明
铸造本体100，喷粉枪200，喷粉工作台300；
枪本体21，进粉端211，喷粉端212，喷粉管22，出粉孔221，
高压电极丝23，泄压孔241，连接头24，手持开关25。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
本案涉及一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，锌合金水龙头是采用铸造成型，之后需要经过摇沙、切割、去毛边、抛丸喷砂以及电镀等一系列处理。其中抛丸喷砂的主要作用是去除氧化皮或附着的砂芯残留，清除铸造水龙头外表面和内腔壁的凸出砂粒，从而有效减少锌合金外表面和内腔壁凸出颗粒的粘附数量。然而，喷砂后的内腔壁仍会粘附一些砂粒或砂粒脱落后形成坑洼表面，整体较粗糙，易擦伤过水管，尤其是高分子过水管；而且，本体电镀前进行超声波清洗时内腔壁附着的砂粒也易脱落，从而污染电镀液，导致本体镀面表面质量不良；另外，粗糙的内腔壁易残留电镀液，造成基体腐蚀。
由此，本案提出一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，在锌合金水龙头抛丸喷砂和电镀工序之间，针对内腔壁耐腐蚀性提出一种创新工艺，工艺步骤如下：
1)混粉：将干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，充分混合后，送入喷粉枪；
2)喷粉：喷粉枪的喷粉管缓慢插入铸造本体内腔，启动喷粉，喷粉管沿铸造本体内腔逆向缓慢退出，喷粉管完全退出后，停止喷粉；
3)烘烤：将喷涂好的铸造本体放入烘箱烘烤，烘烤完成后冷却并取出铸造本体。
优选的，所述步骤1)中，混粉的具体操作为：将压缩空气通入空气干燥机，当空气干燥度达到常压露点－70～－65℃时获得干燥空气，在供粉器中将干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，充分混合后，送入喷粉枪。其中，干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，配粉气压控制在0.3～0.5kgf/cm2；充分混合后送入喷粉枪，送粉气压控制在3～4kgf/cm2；进气总气压不低于6～8kgf/cm2。进气总气压包括配粉气压、送粉气压等在内总气压，具体指由空压机进入静电发生器的压力，由静电发生器再通过相应的调节开关分配为配粉气、雾化气、喷粉气等等。另外，在整个工作过程中，优选地确保有机硅环氧树脂粉末至少占据供粉桶体积的1/3，以保证喷粉效率。
优选的，所述步骤2)中，喷粉枪启动喷粉操作如下：开启高压静电发生器，通过喷枪电极将60～80kV的高电压加到喷粉枪的前端，粉末被带上电荷，设置雾化气压为0.1～0.3kgf/cm2，在静电力的共同作用下，将粉末粒子定向喷涂到铸造本体的内腔壁上。具体喷涂过程中，如图3所示，铸造本体100的内腔一端与喷粉工作台300接触，喷粉工作台300可靠接地；喷粉管从与喷粉工作台300未接触的一端缓慢插入铸造本体100的内腔，启动喷粉，当喷粉管的喷头到达铸造本体100与喷粉工作台300接触端，喷粉管沿铸造本体100的内腔逆向缓慢退出，喷粉管完全退出后，停止喷粉。在此工艺参数条件下，考虑树脂熔融凝固后的体积收缩，喷粉厚度应保证最终膜厚达到0.2－0.3mm，当附着在锌合金本体11上的粉末过厚，将发生静电相斥，后续粉末将无法再被吸附到喷涂表面，从而可保证获得均匀膜厚。另外需要注意的是，喷粉过程须穿戴橡胶手套操作，防止静电麻手或线手套丝线掉落到回收粉中而堵塞喷枪。
所述步骤2)中，较佳地还进行粉体回收，具体为：多余的粉末在空气吹力的作用下被吸附到脉冲滤芯表面，压缩空气在脉冲控制仪和电磁阀的共同作用下，将吸附于滤芯表面的粉末振落到喷粉室底部，便于回收清理。具体来讲，如图4所示，喷粉房73的顶部设有抽风机71和滤芯72，滤芯72通过电磁阀与抽风机71相连，在喷粉房73的底部还设有可活动的底部接粉桶74。按下开关后，电磁阀切断抽风机71与滤芯72之间的连接通道，同时打开压缩空气储气罐与滤芯72的连接，瞬间释放大量气体，将吸附于滤芯72表面的粉末振落到喷粉室底部，借助喷粉房73底部倾斜面进行集中回收至底部接粉桶74，最后将底部接粉桶74抽出，即可回收其中的粉末。
优选，所述步骤3)中，喷涂好后的铸造本体必须在2小时内放入烘箱，以防长时间静电消失而产生掉粉；设置烘烤温度为180－220℃，到达设定温度后保温0.5小时后随炉空冷，取出铸造本体。在烘烤过程中，高分子涂层先融化、再凝固，因此需根据产品形状确定合适放置方式，以保证烘烤过程涂层熔体均匀覆盖在工件内腔壁上。
本发明铸造本体100(水龙头锌合金外壳)的内腔壁经此工艺处理后，铸造本体的内腔壁将形成一均匀厚度为0.2－0.3mm且附着力强的封闭膜层，可确保涉水通道无金属污染物析出。此时，铸造本体的内腔壁光滑，穿管容易，铸造本体外表面电镀过程不污染或残留镀液，有效提高锌水龙头非电镀面的耐蚀性，使用寿命高。当然所述封闭膜层的厚度可根据需要随工艺参数而进行调整。
所述内腔壁耐腐蚀工艺的喷粉步骤中，还专门设计有用于喷涂锌合金水龙头内腔壁的喷粉枪200，该喷粉枪200如图1－2所示，主要包括枪本体21、喷粉管22及高压电极丝23。枪本体21呈枪型结构，其具有位于底部的进粉端211和位于枪口位置的喷粉端212，进粉端211用于连接进粉管，喷粉端212连接喷粉管22。优选的，枪本体21与喷粉管22间通过连接头24安装一体，该连接头24的接口处设有起密封作用的密封件。
所述喷粉管22具有连接喷粉端212的始端和呈自由延伸的末端，该末端保持封闭状态，构成为喷粉枪200的喷头。喷粉管22的靠近其末端位置(喷头位置)沿管圆周方向均匀布置若干个出粉孔221，优选的设计沿管圆周方向均匀布置3～4个出粉孔221。出粉孔221的孔径较佳地设计为Ф1.5～2mm。枪本体21上的对应喷粉管22的始端处开设若干个泄压孔241，用于防止过大送粉压力吹掉已喷涂好的粉末涂层。具体实施例中泄压孔241设有2～3个，设在连接头24上，泄压孔24的孔径优选地限定为Ф4～5mm。
高压电极丝23设于喷粉管22内，该高压电极丝23的末端延长至出粉孔221位置。枪本体21内设有高压模块，该高压模块和高压电极丝23进行适配电连接。再有，枪本体21上还设有手持开关25，该手持开关25和高压模块进行适配电连接。
喷粉枪200专用于喷涂铸造锌合金水龙头100内腔壁作用，喷涂过程中，如图3所示，铸造锌合金水龙头100的内腔一端与喷粉工作台300接触，喷台可靠接地；喷粉枪200的喷粉管22从与喷粉工作台300未接触的一端缓慢插入铸造本体内腔，启动喷粉，当喷粉管200喷头到达铸造锌合金水龙头100与喷粉工作台300接触端，喷粉管22沿铸造锌合金水龙头100内腔逆向缓慢退出，喷粉管22完全退出后，停止喷粉。最终铸造锌合金水龙头100内腔壁将形成一均匀厚度且附着力强的封闭膜层。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，步骤如下：
1)混粉：将干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，充分混合后，送入喷粉枪；
2)喷粉：喷粉枪的喷粉管缓慢插入铸造本体内腔，启动喷粉，喷粉管沿铸造本体内腔逆向缓慢退出，喷粉管完全退出后，停止喷粉；
3)烘烤：将喷涂好的铸造本体放入烘箱烘烤，烘烤完成后冷却并取出铸造本体。
2.如权利要求1所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤1)中，混粉的具体操作为：将压缩空气通入空气干燥机，当空气干燥度达到常压露点－70～－65℃时获得干燥空气，在供粉器中将干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，充分混合后，送入喷粉枪。
3.如权利要求1或2所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤1)中，干燥的有机硅环氧树脂粉末与干燥空气混合，配粉气压为0.3～0.5kgf/cm2；充分混合后送入喷粉枪，送粉气压为3～4kgf/cm2；进气总气压不低于6～8kgf/cm2。
4.如权利要求1所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤1)中，在整个工作过程中，确保有机硅环氧树脂粉末至少占据供粉桶体积的1/3。
5.如权利要求1所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤2)中，喷粉枪启动喷粉操作如下：开启高压静电发生器，通过喷枪电极将60～80kV的高电压加到喷粉枪的前端，粉末被带上电荷，设置雾化气压为0.1～0.3kgf/cm2，在静电力的共同作用下，将粉末粒子定向喷涂到铸造本体的内腔壁上。
6.如权利要求1所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤2)中，喷粉枪的喷粉管末端始终保持封闭状态，喷粉管的靠近末端位置沿管圆周方向均匀布置若干个出粉孔，孔径Ф1.5～2mm；喷粉枪其喷粉管内的高压电极丝延长至出粉孔位置。
7.如权利要求1或6所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤2)中，喷粉枪其前端端部开设若干个泄压孔，孔径Ф4～5mm。
8.如权利要求1所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤2)中，喷涂过程中，铸造本体的内腔一端与喷粉工作台接触，喷粉工作台可靠接地；喷粉管从与喷粉工作台未接触的一端缓慢插入铸造本体内腔，启动喷粉，当喷粉管的喷头到达铸造本体与喷粉工作台接触端，喷粉管沿铸造本体内腔逆向缓慢退出，喷粉管完全退出后，停止喷粉。
9.如权利要求1所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤2)中，还进行粉体回收，具体为：多余的粉末在空气吹力的作用下被吸附到脉冲滤芯表面，压缩空气在脉冲控制仪和电磁阀的共同作用下，将吸附于滤芯表面的粉末振落到喷粉室底部，便于回收清理。
10.如权利要求1所述的一种锌合金水龙头的内腔壁耐腐蚀工艺，其特征在于，所述步骤3)中，喷涂好后的铸造本体必须在2小时内放入烘箱，设置烘烤温度为180－220℃，到达设定温度后保温0.5小时后随炉空冷，取出铸造本体。
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