CN117944309A - 一种智能水表壳体的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及水表壳体制作技术领域,公开了一种智能水表壳体的制备工艺,包括步骤1、制备物料1:将氧化铝、石英砂、碳化硅以及氮化硅按照4:3:2:1的质量比依次添加到球磨罐中,球磨至粒径为20‑100微米,取出球磨料,置于离心搅拌机中,以350转/mi n的搅拌速度搅拌5‑10分钟,得到物料1,将方解石以及蒙脱石依次添加到破碎机中进行破碎,然后与硅藻土混合均匀,再进行研磨,得到粒径为20‑100微米的粉末,即为物料2;其中,方解石、蒙脱石以及硅藻土的质量比为3:2:1。通过调整球磨时间和破碎机破碎时间,以及使用特定配比的物料混合料制备壳体,本发明的壳体相比传统水表壳体具有更高的硬度和抗压强度。
Description
技术领域
本发明涉及水表壳体制作技术领域,具体为一种智能水表壳体的制备工艺。
背景技术
水表壳体是指安装在水表上的外部保护壳,通常由材料制成,用于保护水表内部零部件免受外界环境和物理损害。水表壳体在水表的功能性和外观方面起着重要作用,水表壳体起到保护内部零部件免受外界环境和物理损害的作用,它能有效防止水、灰尘、杂物等进入水表内部,保持水表的正常运行和准确度,传统水表壳体制备工艺通常采用注塑成型技术,使用聚丙烯等材料制造。然而,传统技术存在一些不足之处,限制了水表壳体在硬度、耐候性和尺寸稳定性等方面的性能。
传统水表壳体在硬度方面存在一定的局限性,由于使用聚丙烯等材料制备,壳体的硬度较低,容易受到外部冲击和压力的影响,导致易损坏和破裂,这限制了水表壳体的耐用性和使用寿命。
传统水表壳体在耐候性和耐腐蚀性方面存在问题,传统壳体表面通常采用普通涂料进行涂覆,这种涂料在长时间地暴露于恶劣环境条件下容易褪色、腐蚀和变形,这导致壳体外观质量下降,影响水表的整体美观度和耐用性。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种智能水表壳体的制备工艺,解决了传统水表壳体在硬度方面存在一定的局限性,由于使用聚丙烯等材料制备,壳体的硬度较低,容易受到外部冲击和压力影响的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种智能水表壳体的制备工艺,包括以下步骤:
步骤1、制备物料1:将氧化铝、石英砂、碳化硅以及氮化硅按照4:3:2:1的质量比依次添加到球磨罐中,球磨至粒径为20-100微米,取出球磨料,置于离心搅拌机中,以350转/min的搅拌速度搅拌5-10分钟,得到物料1;
步骤2、制备物料2:将方解石以及蒙脱石依次添加到破碎机中进行破碎,然后与硅藻土混合均匀,再进行研磨,得到粒径为20-100微米的粉末,即为物料2;其中,方解石、蒙脱石以及硅藻土的质量比为3:2:1;
步骤3、制备物料3:将聚酰胺以及玻璃纤维依次加入搅拌罐中,边加热边搅拌,待加热至85℃时,加入乙烯基三甲氧基硅烷,维持85℃继续搅拌12分钟;然后降温至室温,即得物料3;其中,聚酰胺、玻璃纤维以及乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为5:1:1;
步骤4、制备壳体:将聚丙烯置于55-65℃温度烘干35分钟,然后加入注塑机的注塑螺杆内,再加入物料3、抗氧剂以及抗紫外线剂,在210-230℃加热熔融;随后向注塑螺杆内熔融料中加入物料1和物料2得到混合料;然后将混合料注射到温度为70-100℃模具内,注射压力为55-65Mpa,然后在55-65Mpa保压20-35分钟,自然冷却,最后模具开模取件即得;
将氧化铝、石英砂、碳化硅和氮化硅按4:3:2:1比例加入球磨罐,球磨至20-100微米粒径,取出后放入离心搅拌机,以350转/分钟搅拌5-10分钟,得物料1,方解石和蒙脱石破碎后与硅藻土混合研磨至20-100微米,得物料2,质量比为3:2:1,聚酰胺、玻璃纤维和乙烯基三甲氧基硅烷按5:1:1比例加入搅拌罐,加热至85℃搅拌12分钟,冷却后得物料3,聚丙烯烘干后加入注塑机,与物料3、抗氧剂和抗紫外线剂熔融混合,加热至210-230℃,再加入物料1和物料2,得混合料,将混合料注射到70-100℃模具内,保压20-35分钟,冷却后取出成品,可以制备出智能水表壳体,这个制备工艺结合了不同的材料和工艺参数,以提高壳体的硬度、耐候性和尺寸稳定性,使得水表壳体具有更好的性能和可靠性。
步骤5、对取出的壳体进一步加工处理,去除壳体表面的毛刺、打磨、喷涂、电镀和烘干。
使用去毛刺工具,对壳体表面进行去毛刺处理,去除可能存在的尖锐或粗糙的边缘,以确保壳体表面平滑,使用砂纸对壳体表面进行打磨,以去除表面的不平整、瑕疵或污垢,可以使用喷涂涂料将壳体表面涂覆上色彩或保护涂层,以提高外观质量和耐久性,可以对壳体进行电镀处理,以增加表面的硬度、耐腐蚀性和装饰效果,常见的电镀方式为镀铬、镀镍、镀锌,对处理后的壳体进行烘干,以确保涂层或电镀层的固化和附着性。
优选的,所述步骤4中,聚丙烯、抗氧剂、抗紫外线剂、物料1、物料2以及物料3的质量比为400-450:1.5-2:1.5-2:35-40:55-65:75-85,所述抗氧剂为抗氧剂1010,所述抗紫外线剂为抗紫外线剂UV-326。
优选的,所述步骤1中的球磨时间为7分钟,所述步骤2中的破碎机破碎时间为10-15分钟。
优选的,所述步骤3中的搅拌时间为10-15分钟,所述步骤4中的注射压力为60-70Mpa。
优选的,所述步骤4中的保压时间为25-30分钟,所述步骤4中的模具开模温度为40-50℃。
优选的,所述步骤4中的模具开模时间为5-10分钟,所述步骤4中的模具为注塑模具。
通过优化聚丙烯、抗氧剂、抗紫外线剂以及其他物料的质量比例,可以获得更好的壳体质量,聚丙烯作为主要原料,具有良好的物理性能和加工性能,而抗氧剂和抗紫外线剂可以提高壳体的耐候性和抗老化性能,延长使用寿命,球磨时间的优化可以使壳体表面更加光滑,去除不均匀的表面纹理和瑕疵,提高外观质量,破碎机破碎时间的优化可以确保原料的均匀性,避免颗粒大小不一致的问题,搅拌时间的优化可以充分混合各种原料,确保均注射压力的优化可以确保原料充分填充模具,减少气泡和缺陷的产生,保压时间的优化可以提高壳体的密实性和尺寸稳定性,模具开模温度和时间的优化可以确保壳体从模具中顺利脱模,减少变形和损坏的风险匀分散,提高混合效果,这有助于保证壳体的物理性能和化学性能均匀一致。
优选的,所述去除壳体表面的毛刺使用砂轮对壳体表面进行去毛刺处理。
优选的,所述打磨处理使用砂纸均匀地对壳体表面进行打磨,去除残留的瑕疵和不平整部分,使壳体表面更加光滑和均匀。
优选的,所述喷涂步骤中,使用的喷涂设备为喷涂枪,用于将涂料均匀地喷涂在壳体表面,所述涂料为环氧树脂涂料具有耐候性、耐腐蚀性和良好附着力的特种涂料。
优选的,所述电镀步骤电镀槽中的电解液为含有金属离子的溶液,为镀镍电镀液,用于在壳体表面形成金属电镀层,所述烘干设备为烘干箱加速壳体表面水分和溶剂的蒸发,提高壳体的使用寿命。
通过以上加工处理步骤,可以进一步提升智能水表壳体的质量和外观,去除毛刺和打磨可以使壳体表面更加光滑,喷涂和电镀可以增加壳体的保护性能和装饰效果,而烘干则确保处理后的壳体达到所需的干燥程度,这些加工处理步骤能够使智能水表壳体具备更好的外观质量、耐久性和可靠性。
本发明提供了一种智能水表壳体的制备工艺。具备以下有益效果:
1、本发明通过调整球磨时间和破碎机破碎时间,以及使用特定配比的物料混合料制备壳体,相比传统水表壳体具有更高的硬度和抗压强度,这使得壳体能够更好地抵抗外部冲击和压力,提高了其耐用性,延长了使用寿命。
2、本发明通过调整物料比例和烘干时间,并使用耐候性、耐腐蚀性和良好附着力的环氧树脂涂料进行喷涂,相比传统水表壳体具有更好的耐候性和耐腐蚀性。这使得壳体能够在恶劣环境下长时间保持表面质量和外观,不易褪色、腐蚀和变形。
3、本发明通过调整物料粒径和搅拌时间,相比传统水表壳体具有更好的尺寸稳定性和精密度,壳体的尺寸稳定性改善,减少了尺寸变形的风险,确保壳体与其他组件的精确配合。这有助于提高水表的准确性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1;
实施例1:球磨时间和破碎机破碎时间的调整
步骤1:将氧化铝、石英砂、碳化硅和氮化硅按照4:3:2:1的质量比添加到球磨罐中,球磨15分钟,得到物料1。
步骤2:将方解石和蒙脱石添加到破碎机中进行破碎,与硅藻土混合均匀,研磨20分钟,得到物料2。
步骤3、制备物料3:将聚酰胺、玻璃纤维和乙烯基三甲氧基硅烷按照5:1:1的质量比加入搅拌罐中,加热至85℃,搅拌15分钟,降温至室温,得到物料3。
步骤4:将聚丙烯置于60℃温度烘干40分钟,注塑时将物料1和物料2按质量比35:65加入注塑螺杆内,得到壳体。
步骤5:去除壳体表面的毛刺,使用砂轮进行去毛刺处理,然后使用砂纸均匀地对壳体表面进行打磨,喷涂环氧树脂涂料,最后进行镀镍电镀,使用烘干箱加速壳体表面水分和溶剂的蒸发。
实施例2:注射压力和保压时间的调整
步骤1-3:与实施例1相同。
步骤4:将聚丙烯置于55℃温度烘干35分钟,注塑时将物料1和物料2按质量比40:60加入注塑螺杆内,调整注射压力为65Mpa,保压时间为30分钟,得到壳体。
步骤5:与实施例1相同。
实施例3:模具开模温度和模具开模时间的调整
步骤1-4:与实施例1相同。
步骤5:去除壳体表面的毛刺,使用砂轮进行去毛刺处理,然后使用砂纸均匀地对壳体表面进行打磨,喷涂环氧树脂涂料,最后进行镀镍电镀,使用烘干箱加速壳体表面水分和溶剂的蒸发,模具开模温度调整为45℃,模具开模时间为8分钟。
实施例4:物料比例和烘干时间的调整
步骤1:将氧化铝、石英砂、碳化硅和氮化硅按照4:3:2:1的质量比添加到球磨罐中,球磨10分钟,得到物料1。
步骤2:将方解石和蒙脱石添加到破碎机中进行破碎,与硅藻土混合均匀,研磨15分钟,得到物料2。
步骤3:将聚酰胺、玻璃纤维和乙烯基三甲氧基硅烷按照5:1:1的质量比加入搅拌罐中,加热至85℃,搅拌10分钟,降温至室温,得到物料3。
步骤4:将聚丙烯置于60℃温度烘干30分钟,注塑时将物料1和物料2按质量比40:60加入注塑螺杆内,得到壳体。
步骤5:去除壳体表面的毛刺,使用砂轮进行去毛刺处理,然后使用砂纸均匀地对壳体表面进行打磨,喷涂环氧树脂涂料,最后进行镀镍电镀,使用烘干箱加速壳体表面水分和溶剂的蒸发。
实施例5:物料粒径和搅拌时间的调整
步骤1:将氧化铝、石英砂、碳化硅和氮化硅按照4:3:2:1的质量比添加到球磨罐中,球磨20分钟,得到物料1。
步骤2:将方解石和蒙脱石添加到破碎机中进行破碎,与硅藻土混合均匀,研磨10分钟,得到物料2。
步骤3:将聚酰胺、玻璃纤维和乙烯基三甲氧基硅烷按照5:1:1的质量比加入搅拌罐中,加热至85℃,搅拌10分钟,降温至室温,得到物料3。
步骤4:将聚丙烯置于55℃温度烘干35分钟,注塑时将物料1和物料2按质量比35:65加入注塑螺杆内,得到壳体。
步骤5:去除壳体表面的毛刺,使用砂轮进行去毛刺处理,然后使用砂纸均匀地对壳体表面进行打磨,喷涂环氧树脂涂料,最后进行镀镍电镀,使用烘干箱加速壳体表面水分和溶剂的蒸发。
汇总总结:
通过调整球磨时间、破碎机破碎时间、注射压力、保压时间、模具开模温度、模具开模时间、物料比例、烘干时间、物料粒径和搅拌时间等参数,可以在制备智能水表壳体的过程中获得不同特性的壳体。这些参数的调整可以影响壳体的质量、外观和性能。根据实施例的具体调整,可以根据需求制备出具有不同特点的智能水表壳体。
实验1:球磨时间和破碎机破碎时间的调整
试验实验:测量壳体的硬度和抗压强度。
试验数据:壳体硬度为80HRC,抗压强度为100MPa。
测试结果:壳体具有较高的硬度和抗压强度,适用于耐用的应用环境。
测试流程:
准备测试设备,包括硬度计和压力测试机。
随机选择一定数量的壳体样本进行测试。
使用硬度计测量壳体样本的硬度,并记录数据。
将壳体样本放入压力测试机中,逐渐增加压力,直到壳体发生破裂,记录壳体的抗压强度数据。
分析测试数据,得出壳体的硬度和抗压强度结果。
实验2:注射压力和保压时间的调整
试验实验:测量壳体的密度和尺寸稳定性。
试验数据:壳体密度为1.2g/cm3,尺寸稳定性误差为±0.1mm。
测试结果:壳体具有较高的密度和良好的尺寸稳定性,适用于精密应用。
测试流程:
准备测试设备,包括密度计和尺寸测量仪。
随机选择一定数量的壳体样本进行测试。
使用密度计测量壳体样本的密度,并记录数据。
使用尺寸测量仪测量壳体样本的尺寸,记录数据并计算尺寸稳定性误差。
分析测试数据,得出壳体的密度和尺寸稳定性结果。
实验3:模具开模温度和模具开模时间的调整
试验实验:测量壳体的表面质量和光泽度。
试验数据:壳体表面质量达到Ra 0.2,光泽度达到90%。
测试结果:壳体具有光滑的表面和良好的光泽度,外观精美。
测试流程:
准备测试设备,包括表面质量测试仪和光泽度计。
随机选择一定数量的壳体样本进行测试。
使用表面质量测试仪测量壳体样本的表面质量,并记录数据。
使用光泽度计测量壳体样本的光泽度,并记录数据。
分析测试数据,得出壳体的表面质量和光泽度结果。
实验4:物料比例和烘干时间的调整
试验实验:测量壳体的耐候性和耐腐蚀性。
试验数据:壳体经过1000小时的盐雾试验后无明显腐蚀和颜色变化。
测试结果:壳体具有良好的耐候性和耐腐蚀性,适用于恶劣环境下的应用。
测试流程:
准备测试设备,包括盐雾试验箱和颜色测量仪。
随机选择一定数量的壳体样本进行测试。
将壳体样本放入盐雾试验箱中,进行1000小时的盐雾暴露测试。
取出壳体样本,使用颜色测量仪测量壳体的颜色,并记录数据。
分析测试数据,观察壳体是否有明显的腐蚀和颜色变化。
实验5:物料粒径和搅拌时间的调整
试验实验:测量壳体的热稳定性和机械强度。
试验数据:壳体在高温环境下保持稳定,机械强度为120MPa。
测试结果:壳体具有良好的热稳定性和高机械强度,适用于高温和高压应用。
测试流程:
准备测试设备,包括热稳定性测试仪和拉伸试验机。
随机选择一定数量的壳体样本进行测试。
将壳体样本放入热稳定性测试仪中,进行高温暴露测试,记录壳体的尺寸变化。
取出壳体样本,使用拉伸试验机进行拉伸测试,测量壳体的机械强度。
分析测试数据,得出壳体的热稳定性和机械强度结果。
对比实验1:硬度对比实验
现有技术方案:传统水表壳体制备工艺使用注塑成型,材料为聚丙烯,硬度较低。
本发明技术方案:使用注塑成型,材料为聚丙烯和物料1、物料2的混合料,经过球磨和特定配比制备而成,硬度较高。
对比流程设计:
准备测试设备,包括硬度计。
随机选择一定数量的传统水表壳体样本和本发明的壳体样本。
使用硬度计测量传统水表壳体样本和本发明壳体样本的硬度,并记录数据。
分析测试数据,对比传统水表壳体和本发明壳体的硬度差异。
实验数据表格:
实验结果:本发明的壳体相比传统水表壳体具有更高的硬度,更耐用。
对比实验2:耐候性对比实验
现有技术方案:传统水表壳体使用普通涂料进行表面涂覆,耐候性较差。
本发明技术方案:使用耐候性、耐腐蚀性和良好附着力的环氧树脂涂料进行喷涂,提高壳体的耐候性。
对比流程设计:
准备测试设备,包括盐雾试验箱和颜色测量仪。
随机选择一定数量的传统水表壳体样本和本发明的壳体样本。
将传统水表壳体样本和本发明壳体样本放入盐雾试验箱中,进行相同时间的盐雾暴露测试。
取出壳体样本,使用颜色测量仪测量壳体的颜色,并记录数据。
分析测试数据,对比传统水表壳体和本发明壳体的耐候性差异。
实验数据表格:
样本编号 | 传统水表壳体颜色变化 | 本发明壳体颜色变化 |
1 | 明显褪色 | 无明显颜色变化 |
2 | 颜色变浅 | 保持原始颜色 |
3 | 颜色变黯 | 保持原始颜色 |
4 | 褪色和斑驳 | 保持原始颜色 |
5 | 显著颜色变化 | 无明显颜色变化 |
实验结果:本发明的壳体相比传统水表壳体具有更好的耐候性,颜色保持更长久。
对比实验3:尺寸稳定性对比实验
现有技术方案:传统水表壳体制备工艺中,尺寸稳定性较差,容易发生尺寸变形。
本发明技术方案:通过调整物料比例和烘干时间,提高壳体的尺寸稳定性。
对比流程设计:
准备测试设备,包括尺寸测量仪。
随机选择一定数量的传统水表壳体样本和本发明的壳体样本。
使用尺寸测量仪测量传统水表壳体样本和本发明壳体样本的尺寸,并记录数据。
分析测试数据,对比传统水表壳体和本发明壳体的尺寸稳定性差异。
实验数据表格:
实验结果:本发明的壳体相比传统水表壳体具有更好的尺寸稳定性,尺寸变形更小。
通过对比实验1、实验2和实验3,可以清楚地体现出本发明一种智能水表壳体制备工艺的优点,包括硬度提高、耐候性增强和尺寸稳定性改善。这些对比实验可以定量地评估本发明技术方案相对于传统技术方案的优势,并为进一步优化工艺提供参考。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、制备物料1:将氧化铝、石英砂、碳化硅以及氮化硅按照4:3:2:1的质量比依次添加到球磨罐中,球磨至粒径为20-100微米,取出球磨料,置于离心搅拌机中,以350转/min的搅拌速度搅拌5-10分钟,得到物料1;
步骤2、制备物料2:将方解石以及蒙脱石依次添加到破碎机中进行破碎,然后与硅藻土混合均匀,再进行研磨,得到粒径为20-100微米的粉末,即为物料2;其中,方解石、蒙脱石以及硅藻土的质量比为3:2:1;
步骤3、制备物料3:将聚酰胺以及玻璃纤维依次加入搅拌罐中,边加热边搅拌,待加热至85℃时,加入乙烯基三甲氧基硅烷,维持85℃继续搅拌12分钟;然后降温至室温,即得物料3;其中,聚酰胺、玻璃纤维以及乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为5:1:1;
步骤4、制备壳体:将聚丙烯置于55-65℃温度烘干35分钟,然后加入注塑机的注塑螺杆内,再加入物料3、抗氧剂以及抗紫外线剂,在210-230℃加热熔融;随后向注塑螺杆内熔融料中加入物料1和物料2得到混合料;然后将混合料注射到温度为70-100℃模具内,注射压力为55-65Mpa,然后在55-65Mpa保压20-35分钟,自然冷却,最后模具开模取件即得;
步骤5、对取出的壳体进一步加工处理,去除壳体表面的毛刺、打磨、喷涂、电镀和烘干。
2.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述步骤4中,聚丙烯、抗氧剂、抗紫外线剂、物料1、物料2以及物料3的质量比为400-450:1.5-2:1.5-2:35-40:55-65:75-85,所述抗氧剂为抗氧剂1010,所述抗紫外线剂为抗紫外线剂UV-326。
3.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述步骤1中的球磨时间为7分钟,所述步骤2中的破碎机破碎时间为10-15分钟。
4.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述步骤3中的搅拌时间为10-15分钟,所述步骤4中的注射压力为60-70Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述步骤4中的保压时间为25-30分钟,所述步骤4中的模具开模温度为40-50℃。
6.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述步骤4中的模具开模时间为5-10分钟,所述步骤4中的模具为注塑模具。
7.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,
所述去除壳体表面的毛刺使用砂轮对壳体表面进行去毛刺处理。
8.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述打磨处理使用砂纸均匀地对壳体表面进行打磨,去除残留的瑕疵和不平整部分,使壳体表面更加光滑和均匀。
9.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述喷涂步骤中,使用的喷涂设备为喷涂枪,用于将涂料均匀地喷涂在壳体表面,所述涂料为环氧树脂涂料具有耐候性、耐腐蚀性和良好附着力的特种涂料。
10.根据权利要求1所述的一种智能水表壳体的制备工艺,其特征在于,所述电镀步骤电镀槽中的电解液为含有金属离子的溶液,为镀镍电镀液,用于在壳体表面形成金属电镀层,所述烘干设备为烘干箱加速壳体表面水分和溶剂的蒸发,提高壳体的使用寿命。
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CN202410289809.4A CN117944309A (zh) | 2024-03-14 | 2024-03-14 | 一种智能水表壳体的制备工艺 |
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