CN110819990B - 搪瓷生产线 - Google Patents

Abstract

搪瓷生产线，属于金属表面加工技术领域。包括工件输送辊道（1）、烘干箱（10）和釉浆灌装机构（8），工件输送辊道（1）穿过烘干箱（10），釉浆灌装机构（8）设置在工件输送辊道（1）的一侧，在工件输送辊道（1）的下侧还设有硼砂水箱（2），工件输送辊道（1）的上侧设有冲洗管（3），冲洗管（3）与硼砂水箱（2）相对设置并通过水泵（4）连通。利用冲洗管对待加工工件的表面进行冲洗，经过烘干后就在工件表面形成一层硼砂微粉，然后再在工件表面涂覆釉浆，经过烘干、烧结后在工件表面形成釉层，由于在涂覆釉浆之前在工件表面形成一层硼砂微粉，能够有效提高釉层与工件的结合强度，该生产线结构简单，操作方便，生产成本低。

Description

搪瓷生产线

技术领域

搪瓷生产线，属于金属表面加工技术领域。

背景技术

水泵等在液体介质工作环境中使用的金属部件，在实际使用过程中经常出现由于介质泥沙含量超出使用范围、介质酸碱度超出范围造成寿命大幅降低的情况。为解决腐蚀磨损问题，若更换零件材质为耐磨铸件，则成本高，加工困难，为此人们开发了搪瓷涂釉泵，能够在灰铸铁基体上实现近乎特种合金的耐磨耐腐蚀性能，更能提高水泵效率。然而经过近些年的发展，铸铁搪瓷泵也表现出了他的不足，其中尤为突出的缺陷就是搪瓷与基体结合强度不高，过流部件搪瓷不全面，或者在使用过程中釉层脱落等问题，影响了实现过流部件搪瓷耐磨耐腐蚀，提高水泵效率的优点。为此本申请人发明了一种提高釉层结合强度的工艺，但是目前没有合适的生产线以使用该工艺进行生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种搪瓷生产线，能够在涂覆釉浆之前在工件表面施加一层硼砂，能够极大地提高釉层结合强度，结构简单，操作方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该搪瓷生产线，其特征在于：包括工件输送辊道、烘干箱和釉浆灌装机构，工件输送辊道穿过烘干箱，釉浆灌装机构设置在工件输送辊道的一侧，在工件输送辊道的下侧还设有硼砂水箱，工件输送辊道的上侧设有冲洗管，冲洗管与硼砂水箱相对设置并通过水泵连通。

优选的，所述工件输送辊道与釉浆灌装机构之间还设有吊装机构，吊装机构用于在工件输送辊道与釉浆灌装机构之间转移工件。

优选的，所述釉浆灌装机构包括外筒体和密封盖，密封盖密封固定在外筒体的上侧，密封盖下侧设有伸入外筒体内的溢流管，外筒体上设有用于连接压缩气管路的压缩气接口，密封盖的上侧圆周上固定有围挡，围挡在密封盖上侧形成灌浆室，溢流管上端连通灌浆室。

优选的，所述密封盖横截面为下凹的弧形。

优选的，所述密封盖上侧还设有密封垫。

优选的，所述外筒体内还放置有一个内筒体，釉浆存放在内筒体内，溢流管下端插入内筒体内。

优选的，所述工件输送辊道输入端的一侧还设有升降平台。

优选的，所述升降平台的一侧设有待加工工件存放区，在待加工工件存放区与升降平台之间设有吊装机构，吊装机构用于在待加工工件存放区、升降平台和工件输送辊道之间转移工件。

优选的，所述吊装机构为单臂吊。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本发明在工件输送辊道的下侧设置了硼砂水箱，水泵将硼砂水箱内的硼砂水输送至冲洗管，利用冲洗管对待加工工件的表面进行冲洗，而且硼砂水能够在冲洗的过程中进入工件表面的缝隙，在冲洗的同时在工件表面形成一层硼砂水，经过烘干后就在工件表面形成一层硼砂微粉，然后再在工件表面涂覆釉浆，经过烘干、烧结后在工件表面形成釉层，由于在涂覆釉浆之前在工件表面形成一层硼砂微粉，试验证实能够有效提高釉层与工件的结合强度，该生产线结构简单，操作方便，生产成本低。

附图说明

图1为该搪瓷生产线的俯视图。

图2为硼砂水箱的示意图。

图3为釉浆灌装机构的示意图。

其中：1、工件输送辊道 2、硼砂水箱 3、冲洗管 4、水泵 5、待加工工件存放区 6、升降平台 7、第一单臂吊 8、釉浆灌装机构 9、第二单臂吊 10、烘干箱 11、工件 12、放水阀13、外筒体 14、内筒体 15、密封盖 16、密封垫 17、围挡 18、灌浆室 19、溢流管 20、压缩气接口。

具体实施方式

图1~3是该搪瓷生产线的最佳实施例，下面结合附图1~3对本发明做进一步说明。

参见图1~2，该搪瓷生产线，包括工件输送辊道1、烘干箱10和釉浆灌装机构8，工件输送辊道1穿过烘干箱10，釉浆灌装机构8设置在工件输送辊道1的一侧，在工件输送辊道1的下侧还设有硼砂水箱2，工件输送辊道1的上侧设有冲洗管3，冲洗管3与硼砂水箱2相对设置并通过水泵4连通。

工件输送辊道1输入端的一侧还设有升降平台6，通过升降平台6放置工件11，便于将工件11转移较高的工件输送辊道1上。升降平台6的一侧设有待加工工件存放区5，在待加工工件存放区5与升降平台6之间设有第一单臂吊7，第一单臂吊7用于在待加工工件存放区5、升降平台6和工件输送辊道1之间转移工件11。工件输送辊道1与釉浆灌装机构8之间还设有第二单臂吊9，第二单臂吊9用于在工件输送辊道1与釉浆灌装机构8之间转移工件11。

冲洗管3冲洗工件11后的硼砂水经过工件输送辊道1后重新落入硼砂水箱2内，实现硼砂水的循环使用，并且避免造成厂房内地面潮湿。硼砂水箱2的下部设有放水阀12，通过放水阀12定期放掉硼砂水箱2内的硼砂水，进行定期更换。

参见图3，釉浆灌装机构8包括外筒体13和密封盖15，密封盖15密封固定在外筒体13的上侧，密封盖15下侧设有伸入外筒体13内的溢流管19，外筒体13上设有用于连接压缩气管路的压缩气接口20，密封盖15的上侧圆周上固定有围挡17，围挡17在密封盖15上侧形成灌浆室18，溢流管19上端连通灌浆室18。

外筒体13内还放置有一个内筒体14，溢流管19下端插入内筒体14内。釉浆存放在内筒体14内，不同的零件需要不同配方的釉浆，将釉浆放置在内筒体14内，在需要更换釉浆时，只需要将内筒体14从外筒体13内拿出，更换不同的内筒体14即可，不需要用泵将釉浆抽出进行更换，操作方便，而且能够保证釉浆不被污染。

密封盖15横截面为下凹的弧形。在冲洗后密封盖15上侧的釉浆汇集后经过中部由溢流管19返回内筒体14。密封盖15上侧还设有密封垫16，密封垫16中部开设有连通溢流管19的通孔，将工件11放置在密封垫16上，可以对工件11四周与密封盖15的接触处进行密封，外筒体13注入压缩气后，在压力作用，内筒体14内的釉浆经过溢流管19向上进入工件11内，解除压力后釉浆又在自身重力作用下回落至内筒体14内，从而在工件11的内表面形成涂覆一层釉浆。

利用该生产线在工件表面搪瓷的工艺如下：

S1、表面处理，清理工件11表面并粗化表面；

S2、施硼砂水，在工件11表面施加一层硼砂水，硼砂水中硼砂的质量浓度为0.04-0.07%；

S3、烘干，工件输送辊道1将工件11输送至烘干箱10内，烘干工件11表面，硼砂水的水分蒸发，在工件11表面留存一层硼砂；烘干温度为130-170℃，烘干时间小于1小时，以免过流部件表面生锈。

S4、挂浆，工件输送辊道1反方向传输，将烘干箱10内的工件11输送至釉浆灌装机构8处，通过第二单臂吊9将工件11放入密封盖15上侧，外筒体13注入压缩气后，在压力作用，内筒体14内的釉浆经过溢流管19向上进入工件11内，解除压力后釉浆又在自身重力作用下回落至内筒体14内，从而在工件11的内表面形成涂覆一层釉浆。

S5、烘干，工件输送辊道1再次正向输送，将工件11输送至烘干箱10内，将挂好浆的工件11在130~170℃烘干箱10内烘干50~80分钟。

S6、烧结，烘干后的工件11转移至烧结炉内进行烧结，烧结温度从室温缓慢升温至660~680℃，然后保温1~4小时，冷却后即得。

其中，步骤S1、表面处理，对工件11表面进行喷砂处理，清除工件11表面的氧化皮、夹渣表面缺陷，露出工件11的铸件基体并粗化表面。喷砂处理所用砂粒为多棱角钢砂，而不是石英砂粒或铸钢丸。步骤S2、施硼砂水前工人通过第一单臂吊7将待加工工件存放区5内的工件11放置到升降平台6上进行检查，检查合格后通过第一单臂吊7将工件11放置到工件输送辊道1上，工件输送辊道1上向前输送工件11，在工件11到达硼砂水箱2上方时，冲洗管3通过水泵抽吸硼砂水箱2内的硼砂水。将硼砂水喷淋在工件11表面，冲洗管3的压力为0.4~0.6MPa。本发明采用一定压力的喷淋方式将硼砂水施加至工件11表面，既能够保证硼砂留存在工件11表面，同时利于在后续烘干过程中将水分蒸发，而且通过喷淋还能够继续对工件11表面进行冲洗，进一步清除工件11表面的氧化皮、夹渣。试验发现如果采用浸泡的方式，硼砂很难留存在工件11表面，烘干后硼砂附着量很少，更为重要的是浸泡后水分进入铸件表面空隙中，后续烘干过程中很难将水分全部蒸发，造成工件11表面的硼砂层附着不牢固，容易影响釉层结合强度，而通过一定压力的喷淋方式，能够使硼砂较好地附着在工件11表面，通过这种方式能够将搪瓷合格率提高至100%。

步骤S4中所用釉浆的制备工艺如下：

S401、釉浆的配制，其成分包括釉料、二氧化硅、二氧化钛、粘土、膨润土、黑色素和水；釉浆各成分的重量份如下：釉料53.44%，二氧化硅8.5%，二氧化钛1.5%，粘土4.5%，膨润土0.06%，黑色素2%，水30%，以各实施例的釉浆配比也可以采用与本实施例相同的配比。二氧化硅、二氧化钛的纯度均为99.5%以上，二氧化硅、二氧化钛的粒度为200目。釉浆成分中的水为蒸馏水或纯净水；

S402、釉浆的研磨，配好原料置于球磨机中进行研磨，釉浆研磨细度要求为30um。球磨机中的球磨石为95%的三氧化二铝球磨石。

S6、烧结，烘干后的工件11放入炉内进行烧结，烧结温度从室温缓慢升温至660℃，从室温升温至660℃的时间为1小时，然后保温2小时，冷却后即得。

本发明在挂浆之前在工件11表面施加一层硼砂水，经过烘干后硼砂水的水分蒸发，在工件11表面留存一层硼砂，这层硼砂能够使釉层紧密附着在工件11表面，有效提高釉层的结合强度，保证工件11表面光滑、耐蚀耐磨，采用本发明的工艺后将搪瓷合格率从原来的60%提高至90%以上，甚至是100%。虽然在以往的搪瓷工艺中有用到硼砂，但是以往的硼砂都是直接作为釉浆的一种原料，直接将釉浆涂覆在过流部件表面，然而由于釉浆与铸件表面不能很好地结合，造成在烧结过程中釉层脱落，有的产品虽然刚烧结完成后表面釉层完好，但是在放置12小时后釉层仍然会有部分脱落，大部分产品在使用一段时间后都会有一定程度的釉层脱落，在一些要求非常严苛的工作条件下是无法使用的，例如要求绝对绝缘的行业。虽然有的搪瓷工艺采用在铸件表面先加工一层底釉的方式提高釉层的结合强度，但是这种工艺的成本更高，而且其仍然没有解决釉浆与铸件结合强度低的问题，仍然会有釉层脱落现象，并不能从根本上解决釉层脱落的问题。

利用本发明生产线和工艺得到的工件11表面釉层完整，静置12小时后过流部件表面均未出现釉层脱落现象，在使用3~6个月后也均未出现过流部件表面釉层脱落现象，能够满足各种工况需求，能够应对各种严苛工作条件。该生产线结构简单，操作方便，生产成本低。

如果步骤S2中直接将水泵过流部件浸泡至硼砂水中，最终烧结后得到的1%过流部件表面釉层出现脱落，静置12小时后4%的过流部件表面出现釉层脱落现象，在使用3个月后15%的过流部件表面出现釉层脱落现象，原因在于浸泡后步骤S3烘干过程中无法将铸件表面的水分全部蒸发，部分留存在铸件表面的水分影响了釉层的结合强度。可见，较佳的冲洗压力能够更好的保证工件11表面釉层的结合强度。

步骤S6中如果将工件11放入窑炉中，窑炉从室温加热至660℃，升温时间为30分钟，烧制30分钟，然后直接冷却后即得。最终烧结后得到的过流部件表面釉层完整，但是在静置12小时后3%过流部件表面出现了釉层脱落现象，在使用3个月后9%的过流部件表面出现釉层脱落现象，原因在于烧制时直接高温烧制，而且烧制时间较短，可见升温控制及烧制烧制时间也会对釉层的结合强度造成影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种搪瓷生产线，其特征在于：包括工件输送辊道（1）、烘干箱（10）和釉浆灌装机构（8），工件输送辊道（1）穿过烘干箱（10），釉浆灌装机构（8）设置在工件输送辊道（1）的一侧，在工件输送辊道（1）的下侧还设有硼砂水箱（2），工件输送辊道（1）的上侧设有冲洗管（3），冲洗管（3）与硼砂水箱（2）相对设置并通过水泵（4）连通；

所述釉浆灌装机构（8）包括外筒体（13）和密封盖（15），密封盖（15）密封固定在外筒体（13）的上侧，密封盖（15）下侧设有伸入外筒体（13）内的溢流管（19），外筒体（13）上设有用于连接压缩气管路的压缩气接口（20），密封盖（15）的上侧圆周上固定有围挡（17），围挡（17）在密封盖（15）上侧形成灌浆室（18），溢流管（19）上端连通灌浆室（18）；

所述密封盖（15）横截面为下凹的弧形，所述密封盖（15）上侧还设有密封垫（16）。

2.根据权利要求1所述的搪瓷生产线，其特征在于：所述工件输送辊道（1）与釉浆灌装机构（8）之间还设有吊装机构，吊装机构用于在工件输送辊道（1）与釉浆灌装机构（8）之间转移工件（11）。

3.根据权利要求1所述的搪瓷生产线，其特征在于：所述外筒体（13）内还放置有一个内筒体（14），溢流管（19）下端插入内筒体（14）内。

4.根据权利要求1所述的搪瓷生产线，其特征在于：所述工件输送辊道（1）输入端的一侧还设有升降平台（6）。

5.根据权利要求4所述的搪瓷生产线，其特征在于：所述升降平台（6）的一侧设有待加工工件存放区（5），在待加工工件存放区（5）与升降平台（6）之间设有吊装机构，吊装机构用于在待加工工件存放区（5）、升降平台（6）和工件输送辊道（1）之间转移工件（11）。

6.根据权利要求2或5所述的搪瓷生产线，其特征在于：所述吊装机构为单臂吊。