CN112096972A - 一种冰箱用耐腐钢管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冰箱用耐腐钢管及其制造方法，包括钢管，其特征是钢管的表面设有胶层，胶层外部设有尼龙覆层，在胶层和尼龙覆层之间设有胶泥融合层；涂胶由封闭循环涂胶系统完成：流水线移动钢管完全浸润在胶液中，并通过滚胶模具施压控制胶层厚度；胶层固化通过多段高频加热装置定型，通过加热钢管，使胶层由内向外固化；胶层固化后，钢管经过250℃±5℃预热仓使胶层表面软化；尼龙挤出包覆在控压包覆模具中进行。解决了传统制冷用管中保护层与管体存在空隙，不贴合的问题，避免使用过程中水汽等物质通过微米级毛细孔洞渗入管体的现象，具有高强度、高韧性、高致密性以及各组成体之间独特的粘接结构。

Description

一种冰箱用耐腐钢管及其制造方法

技术领域

本发明涉及微径管制造技术，尤其是一种冰柜、冰箱等产品中使用的冰箱用耐腐钢管及其制造方法。

背景技术

在冰箱、冷柜积水盘加热管及除露管的新型制冷管路中，大多由镀锌管及热缩套管组成，但这种管路存在腐蚀泄漏的风险，一旦造成泄漏，会导致整个制冷系统失效，冷镀、热镀两种工艺要么会产生大量工业废水，不符合环保要求，要么能耗太高。而热缩套管因受性能及工艺限制，其表面及内部存在着大量微米级孔洞，这种现实问题会导致水渗透接触到镀锌管，仅仅起到延缓腐蚀的效果，并不能真正的保护镀锌管；热缩套管本身强度不高，在套装、切割、烧制成型、搬运及安装的过程中都有破损的风险；还有热缩套成型的两种方式：明火烤制和热风烤制成型，同样存在安全隐患和能耗较高问题。再者，热缩套成型后依然与镀锌管存在空隙，不能完全贴合，在热缩管端水汽会通过毛细作用渗入进该缝隙，最终致使镀锌管腐蚀泄漏失效。

因此，人们又设计了包覆管，但为了降低材料成本往往采用铁来替代铜作这管体材料，其传统工艺是在铁管表面进行涂层，公开技术中主要有两种方式，一是如专利公开号为CN108749054A，一种制冷用耐蚀有机包覆管的制作方法，通过矫正、涂胶、烘干、包塑、冷却等工序完成，这种采用传统的工艺方法中，由于附着层和管体之间“粘性”不足，致使产品在使用一段时间后出现脱层、剥皮等现象。于是，也有采用在钢管表面加层方式来提高防腐能力，如专利公告号为CN208704524 U公开的一种带尼龙涂层的铁质蒸发管，除了在铁质蒸发管本体的外周包裹有尼龙涂层之外，再在尼龙涂层的外周套设电工热缩管。这种结构并没有改变尼龙涂层一管体之间的附着力，而且还增大了产品的体积、增加了制作工序，但产品远没达到耐腐超级管的要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种冰箱用耐腐钢管及其制造方法，它具有高强度、高韧性、高耐蚀性能，以及特定压力工艺下的包覆层之间、包覆层和管体之间独特的粘接结构等特点。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种冰箱用耐腐钢管，包括钢管，其特征是所述钢管的表面设有胶层，胶层外部设有尼龙覆层，在胶层和尼龙覆层之间设有胶泥融合层。

前述的一种冰箱用耐腐钢管中，作为优选，所述的钢管表面粗糙度Ra＝6.3～12.5μm。

前述的一种冰箱用耐腐钢管中，作为优选，所述胶泥融合层是由尼龙覆层和胶层相互渗透而成，胶泥融合层的厚度≥0.01mm。

前述的一种冰箱用耐腐钢管中，作为优选，所述胶层表面具有防脱微槽，防脱微槽为矩形槽或网格槽或均匀布置的圆点盲孔结构。

一种如上任意一项所述的冰箱用耐腐钢管的制造方法，包括以下步骤：上料、校直、除尘、涂胶、胶层固化、胶表层预热、尼龙挤出包覆、风冷、水冷、收盘，其特征在于：

一、涂胶由封闭循环涂胶系统完成：流水线移动钢管完全浸润在胶液中，并通过滚胶模具施压控制胶层厚度。

二、所述胶层固化通过多段高频加热装置定型，通过加热钢管，使胶层由内向外固化。

三、胶层固化后，钢管经过250℃±5℃预热仓使胶层表面软化。

四、所述尼龙挤出包覆在控压包覆模具中进行。

前述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法中，作为优选，所述封闭循环涂胶系统，包括位于胶箱内的若干付位于同一中心线上的圆周滚胶模具，所述圆周滚胶模具具有与钢管外径配合的通过孔。

前述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法中，作为优选，所述控压包覆模具包括模座，在模座中沿钢管运行中心线设有预热腔、模芯以及口模，在模座外围设有加热圈。

前述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法中，作为优选，所述的模芯朝钢管输出方向具有圆锥外圆体，所述口模设有与圆锥外圆体配合的内锥孔，内锥孔与尼龙注入腔相通，尼龙注入腔配置压力泵。

前述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法中，作为优选，所述控压包覆模具还连接有熔体计量泵，并配置有泵前压力计和泵后压力计，尼龙注入腔压力保持在10MPa±0.2MPa。

前述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法中，作为优选，所述胶层预热软化过程中，对胶层表面进行防脱微槽成型。

本技术方案以尼龙材料通过熔融挤出包覆工艺在涂有粘接剂的低碳钢管上进行一体成型作为工艺基础。主要从以下几方面得到实现：

一是使用低碳钢管，不做镀锌处理，并保持钢管表面粗糙度Ra＝6.3～12.5μm，一改传统的自然涂覆过胶工艺，在设定压力下进行压胶，使胶层与钢管表面之间完全融合附着一起。

二是利用尼龙本身的高韧性、高强度特性来作为最终保护层，通过模具熔融挤出成型方式，辅加尼龙注入腔配置压力泵，不仅使尼龙表面光滑、内部均匀无空洞，更重要的是在胶层和尼龙覆层之间形成“胶泥融合层”，即在管体表面包覆工艺中引入“胶泥融合层”这一概念，胶泥融合层是由尼龙覆层和胶层相互渗透而成，它具有一定的厚度，使得传统的包覆工艺所存在的缺陷完成被克服解决，胶泥融合层并不是单一的粘结作用，同时是对尼龙覆层、胶层两者之间微米级“空隙”的填补。

进一步，在微米级产品细节中，胶层表面还可以制成防脱微槽，这种防脱微槽由模具来自动完成，使得胶泥融合层渗透力更深更密更紧致。

三是本技术方案在耐腐钢管的制造方法中，不需要对传统的工艺主线进行彻底改变，包括上料、校直、除尘、胶表层预热、风冷、水冷、收盘等等，其实现成本较低。其中，涂胶由封闭循环涂胶系统完成，节能环保、可控性强，在通过滚胶模具设定压力下，控制胶层厚度，使胶液完全浸润钢管，渗到钢管表面任何微米级划痕中，在固化后与钢管紧密结合成一体。多段高频加热装置的胶层固化，便胶层由内向外固化，能高效控制固化速率。在胶层固化后进入下道工序前进行胶层表面软化(预热)是胶泥融合层形成的关键。

四是本技术方案的重点之一，即在控压包覆模具中进行尼龙挤出包覆。所谓的“控压”，就是在尼龙液和胶层结合过程中根据两者即时物理性能进行压力设定，该压力由挤出机、辅加压力泵等组合完成，由于尼龙进入尼龙注入腔的速度远大于从口模出口挤出的速率，使尼龙注入腔体内形成高压环境，在该环境中，熔融的尼龙与胶层软化的表面，互相渗透、相互作用、相互结合形成胶泥融合层，从而大大增强了结合力。

五是从微观方面进行细节优化，在胶层预热软化过程中，对胶层表面进行防脱微槽处理，在产品质量战略中，不可小视这种微量结构带来的质量飞跃，它能使包覆层从轴、径各个方向相互附着力更进一层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：解决了传统制冷用管中保护层与管体存在空隙，不能完全贴合的问题，避免使用过程中水汽等物质通过微米级毛细孔洞渗入管体的现象，具有高强度、高韧性、高耐蚀性、高致密性以及各组成体之间独特的粘接结构，安全可靠，使用寿命长，综合成本低。

附图说明

图1是本发明的一种耐腐钢管结构示意图。

图2是本发明的一种钢管涂胶后的一种实施例结构示意图。

图3是图2的M处局部放大示图。

图4是本发明的一种耐腐钢管成型流水线结构示意图。

图5是本发明一种控压包覆模具部分结构示意图。

图中：1.钢管，2.胶层，201.防脱微槽，3.尼龙覆层，4.胶泥融合层，5.控压包覆模具，501.模座，502.模芯，503.口模，504.尼龙注入腔，505.预热腔，506.加热圈，507.泵后压力计，508.泵前压力计，509.熔体计量泵，6.圆度矫正装置，7.校直装置，8.超声波清洗装置，9.第一牵引机，10.真空脱水装置，11.涂胶槽，12.高频加热器，13.热交换器，14.挤塑包覆机，15.配电柜，16.干燥机，17.除湿器，18.风机，19.水槽，20.第二牵引机，21.收卷机。

A.冷却进水管，B.冷却回水管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1至图3，本实施例一种冰箱用耐腐钢管，以3.0～12.0mm冷拔低碳钢管1为主体，在钢管1的表面设有一层0.03mm±0.01mm的胶层2，胶层2外部设有一层0.2mm±0.05mm的尼龙覆层3，在胶层2和尼龙覆层3之间形成15μm～30μm的胶泥融合层4。主体钢管1涂胶前表面粗糙度Ra＝6.3～12.5μm。胶泥融合层4是由尼龙覆层3和胶层2相互渗透而成。

胶层2表面具有防脱微槽201，防脱微槽201为矩形槽或网格槽或均匀布置的圆点盲孔结构，由滚胶模具形成。

一种冰箱用耐腐钢管的制造方法，其工艺流水线如图4所示，单独设置配电柜15，从钢管1上料的放卷盘进入成型线，先进入圆度矫正装置6再通过校直装置7，然后由超声波清洗装置8进行除尘，随后由第一牵引机9驱动进入真空脱水装置10，脱水之后便进入封闭循环涂胶系统。

封闭循环涂胶系统中，流水线作业的钢管1在涂胶槽11中完全浸润在胶液中，该系统具有一组位于胶箱内同一中心线上的圆周滚胶模具，圆周挤压模具有与钢管1外径配合的通过孔；通过滚胶模具施压方式来控制胶层厚度。涂胶输出时通过多段高频加热器12进行胶层固化定型，通过加热钢管1，使胶层2由内向外固化。高频加热器12由热交换器13得到保护，热交换器13的冷、热水由冷却进水管A、冷却回水管B构成循环。

胶层2固化后，钢管1经过250℃±5℃预热仓使胶层表面得到软化，在胶层2预热软化过程中，其表面得到防脱微槽201成型。

胶表层预热之后即进入尼龙挤出包覆工序，尼龙挤出包覆在控压包覆模具5中进行，参见图5，控压包覆模具5物料输入与挤塑包覆机14连接，具体地，控压包覆模具5包括模座501，模座501中沿钢管1运行中心线上设有预热腔505，预热腔505端部固定模芯502，模芯502朝钢管1输出方向与口模503配合，在模座501外围设有加热圈506。进一步，模芯502朝钢管1输出方向具有圆锥外圆体，口模503设有与圆锥外圆体配合的内锥孔，内锥孔与尼龙注入腔504相通，钢管1在此处得到尼龙包覆，尼龙注入腔504配置压力泵，该压力泵配置在熔体计量泵509中，并设有泵前压力计508和泵后压力计507，作业时，尼龙注入腔504的压力保持在10MPa±0.2MPa。

注：尼龙原料在进入挤塑包覆机14之前，需经除湿器17和干燥机16处理。

经包覆尼龙覆层3之后的半成品再进入风机18进行风冷，然后在水槽19中进行水冷，最后由第二牵引机20送入收卷机21收盘。

经对本实施例产品检测，各项指标均达到设计目的。检测项目包括：人工气候老化试验(荧光紫外灯)、人工加速热氧老化试验、高低温渐变循环试验、盐雾试验。结果如下表所示：

耐候老化试验：

热氧老化试验：

高低温循环试验：

盐雾试验：

上述实施例是对本发明的说明，任何对本发明的简单变换后的工艺、方法、结构等均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冰箱用耐腐钢管，包括钢管(1)，其特征是所述钢管的表面设有胶层(2)，胶层外部设有尼龙覆层(3)，在胶层和尼龙覆层之间设有胶泥融合层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种冰箱用耐腐钢管，其特征在于，所述的钢管(1)表面粗糙度Ra＝6.3～12.5μm。

3.根据权利要求1所述的一种冰箱用耐腐钢管，其特征是，所述胶泥融合层(4)是由尼龙覆层(3)和胶层(2)相互渗透而成，胶泥融合层的厚度≥0.01mm。

4.根据权利要求1所述的一种冰箱用耐腐钢管，其特征在于，所述胶层(2)表面具有防脱微槽(201)，防脱微槽为矩形槽或网格槽或均匀布置的圆点盲孔结构。

5.一种如权利要求1至4任意一项所述的冰箱用耐腐钢管的制造方法，包括以下步骤：上料、校直、除尘、涂胶、胶层固化、胶表层预热、尼龙挤出包覆、风冷、水冷、收盘，其特征在于：

一、涂胶由封闭循环涂胶系统完成：流水线移动钢管(1)完全浸润在胶液中，并通过滚胶模具施压控制胶层厚度；

二、所述胶层固化通过多段高频加热装置定型，通过加热钢管，使胶层(2)由内向外固化；

三、胶层固化后，钢管经过250℃±5℃预热仓使胶层表面软化；

四、所述尼龙挤出包覆在控压包覆模具(5)中进行。

6.根据权利要求5所述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法，其特征是，所述封闭循环涂胶系统，包括位于胶箱内的若干付位于同一中心线上的圆周滚胶模具，所述圆周滚胶模具有与钢管(1)外径配合的通过孔。

7.根据权利要求5所述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法，其特征在于，所述控压包覆模具(5)包括模座(501)，在模座中沿钢管(1)运行中心线设有预热腔(505)、模芯(502)以及口模(503)，在模座外围设有加热圈(506)。

8.根据权利要求7所述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法，其特征在于，所述的模芯(502)朝钢管(1)输出方向具有圆锥外圆体，所述口模(503)设有与圆锥外圆体配合的内锥孔，内锥孔与尼龙注入腔(504)相通，尼龙注入腔配置压力泵，尼龙注入腔压力保持在10MPa±0.2MPa。

9.根据权利要求5所述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法，其特征在于，所述控压包覆模具(5)还连接有熔体计量泵(509)，并配置有泵前压力计(508)和泵后压力计(507)。

10.根据权利要求5所述的一种冰箱用耐腐钢管的制造方法，其特征在于，所述胶层(2)预热软化过程中，对胶层表面进行防脱微槽(201)成型。

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