热水器基础知识-4(加工工艺流程)

太阳热水器加工工艺流程,加工工艺流程,工艺：使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。热水器的加工主要经过： 下料 冲压 焊接 保温 表面处理 成品入库 总装,下料主要通过数控的CNC开卷线横剪为所需尺寸板料，再用剪板机剪为条料用于加工支架，桶盖则为压力机落料。铝合金下料工序主要是用切铝机加工。,1、下料工序：,下料是依据工艺工序卡片中的冷冲压工序卡片所要求下料尺寸进行开卷、下料；每一种产品对应的都有一份工艺工序卡片，每一种工件都要严格按照工艺文件要求的尺寸下料，包括后面的冲压工序，时刻以工艺文件为依据，严格按照工艺文件标注尺寸进行加工。,2、机加工车间主要加工流程,机加工车间主要加工支架与水箱用件，加工工序主要有冲压、弯曲、拉延。冲压：使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。弯曲：使材料产生塑性变形、形成有一定角度形状零件的冲压工序。,支架主要组成工件有：尾座、支腿、前后横框、左右竖框、左右底框、拉杆、加强角、前后鞋。支架类工件先冲孔后折弯，鞋类及加强角类、支腿类工件为落冲，模具成型。水箱的主要组成工件有：内外桶皮、内外桶盖。内外桶盖落料后液压成型，外盖切边。内外桶皮冲压加工后转焊接或表面、保温车间进行后续加工。,内桶皮加工流程： 仓管下料冲真空管孔冲下置孔下置孔翻边压45度压平真空管孔翻边 以上为普通冲床加工流程，CNC数控冲床可自行优化加工顺序，加工内容一致。,CNC数控冲床,镀锌板支架加工工艺流程：,开卷下料,设备：CNC开卷线将成卷的卷板，根据工艺要求开平后剪成一定尺寸的平板。,剪板下料,设备：剪板机将平板剪成符合工件加工尺寸要求,支架冲孔,使用的设备为16T压力机，流水线式作业。,支架折弯,下料,设备 ：100T折弯机,外桶盖（标电）加工工艺流程,落料,设备为：160T压力机用外桶盖落料模将镀锌卷板落成圆形的毛坯，材料厚度为：0.8mm,成型,设备：315T四柱液压机通过外桶盖成型模将圆形板料在液压作用下压制而成,车边,设备：切边机将边缘的直边部分修整并达到工艺尺寸。,冲标电孔,设备：40T压力机冲安装标准电加热孔,3、焊接车间加工工艺流程,现行焊接方式有两种：电阻焊和氩弧焊电阻焊原理：焊件通过电流后，通过焊接区电阻产生热量，使焊接区金属被加热到熔化或高温塑性状态，在外力锻压作用下形成牢固接头。,钨极氩弧焊的工作原理：,高频发生器, ,TIG 焊接电源（直流或交流）,钨 极熔点（3410）,开口夹套,喷 嘴,氩 气,电 弧,填充焊丝,工 件,用非熔化钨极在氩气的保护下与工件间产生电弧，实施焊接。,加工工艺流程： 领料粗卷清洗1直焊起筋清洗2划盖点盖环焊安装水咀试水吸水贴号入库,合格的钨极氩弧焊焊缝：,4、表面车间加工工艺,粉末喷涂,二、粉末静电喷涂原理： 静电喷涂利用高压静电电晕电场原理，喷枪头上的金属导流杯接上高压负极，被涂物接地形成正极。在喷枪和工件之间形成较强的静电场。当运载气体将粉末涂料从供粉桶经输粉管送到喷枪的导流杯时，由于导流杯上接高压负极产生电晕放电，其周围产生密集的电荷，粉末带上负电荷，在静电力和压缩空气的双重作用下，粉末均匀的吸附在工件上，经加热粉末熔融固化成均匀、连续、平整、光滑的涂膜。如下图：,一、粉末涂料简介粉末涂料是由树脂、固化剂（在热固性粉末涂料中）、颜料、填料和助剂（流平剂、稳定剂等）等组成，和一般的涂料差不多，只是不含溶剂而已。,粉末利用率高达95%以上；涂膜厚度可以控制（50200m）且均匀；在工件的边缘或尖端容易成膜。,粉末的导电性：粉末的导电性一般用体积电阻（电导率）来表示，体积电阻太大，粉末粒子不易带电，静电吸附作用不明显；体积电阻小，粒子带电容易，但更容易漏电，将电荷导走，膜层太薄。理想的粉末的体积电阻为1061010cm。喷涂距离：喷枪与工件距离的变化使电场强度发生变化，从而影响涂膜厚度和粉末的上粉率。距离太远，电场强度小，上粉率低；距离太近，容易使粉末击穿，影响涂膜质量。最佳喷涂距离为250mm，实际操作中控制在150250mm。,1、粉末静电喷涂的最大特点是：,2、影响粉末静电喷涂的主要因素,三、前处理工艺流程：上件 脱脂 表调 磷化 烘干 下件,1、脱脂（除油）油污的来源：一是在贮存过程中涂上的暂时性防护油膏；另一类是在生产过程中碰到的润滑油、切削油等。这些油污可分为两大类：一是可以与NaOH发生皂化反应的，称为皂化类油，如动植物油。另一类是不能皂化的油，称为非皂化类油，如矿物油，。除油的方法很多，有溶剂除油、碱液除油、乳化除油、超声波除油等等。实际生产中常常联合使用。,喷涂电压：随着喷涂电压的增加，粉末的上粉率增加，但超过90kV时，上粉率的增加率变小。同时电压过高，会使粉末被击穿，影响涂膜质量。,乳化除油：也叫表面活性剂除油，效率高，不易着火和中毒，是目前最常用的除油方法。乳化除油原理：当带油污的工件进入清洗槽中，其表面油污即与分散在槽液中的乳化剂（表面活性剂）接触，乳化剂的亲油基润湿油污表面，降低油-水间的表面张力，进而向油污渗透。同时借助机械搅拌作用和分子的热运动，使油污脱离工件表面，形成乳浊液并扩散到槽液中去，从而达到清除工件表面油污的目的。现在广泛应用的乳化除油方法是在碱性除油液中添加一种或几种表面活性剂而配成的。,特别强调：在浸渍式除油过程中，当槽液处理一段时间后，油污上浮于槽液上面，致使除油处理后的表面重新粘附油污，大大降低除油效果。因此应定期漂除槽液表面的油污。, 除油质量检查方法：检测除油质量的方法很多，有水膜法、擦拭法、喷雾法、荧光法、称重法、镀铜法、试纸法等，比较简单常用的方法有水膜法和擦拭法。 水膜法：清洗后的工件浸入干净的水中，取出肉眼检查，工件表面带有一层连续的水膜，证明除油干净；如果水膜破裂，表明除油不干净。 擦拭法：清洗后的工件用干净的白布或白纸擦拭，白布或白纸上留有污迹，表明清洗不良。此法简便直观。,注意：脱脂后水洗虽属于前处理的辅助工序，但同样需要引足够的重视，因为脱脂剂中含有在低温和常温条件下不易彻底清洗的成分，如果水洗力度不够的话，将会污染下面的槽液，影响前处理，尤其是磷化膜质量。因此，水洗不仅要保证足够的时间，而且还要多上下移动几次，或开空气搅拌。,5、表面调整目的：消除碱液除油过程造成的表面状态的不均匀性，使金属表面形成大量的极细的结晶中心，为磷化提供良好的活性表面，从而加快磷化反应速度，有利于磷化膜的形成。表调剂有多种，如草酸溶液、低浓度的磷酸钛溶液、稀硫酸铜或硫酸镍溶液等都起表面调整作用。表调后的工件，一般不经过水洗工序即进行磷化。表调大致有以下2个方面的作用：克服粗化效应。消除金属工件经强碱性脱脂所引起的腐蚀不均等缺陷，克服强碱处理的粗化效应，使金属工件表面活性与不活性点部分均一化。提高磷化速度。由于增加了工件表面的活点，提供了晶体生长的晶核，使工件与槽液接触时，立即开始着膜，大大加速了磷化速度。,6、磷化所谓磷化，是指把金属工件经过含有磷酸、磷酸二氢盐和其他化学物质的弱酸性溶液处理，发生化学反应而在其表面生成一层稳定的不溶性或难溶性磷酸盐膜层的方法，所生成的膜称为磷化膜。主要目的是增加涂膜附着力，提高涂膜耐蚀性。磷化膜的作用：磷化膜作为涂膜良好基底的主要原因，不仅是由于磷化后工件的硬度、弹性、磁性等物理性能几乎不变，而且更重要的是磷化膜具有以下三个突出的作用：a提供清洁的表面；b显著提高附着力；c成倍提高涂膜耐蚀力。,磷化膜具有多孔结构，使涂料可以渗透到这些孔隙之中，涂料与磷化膜咬在一起，而磷化膜与基材是一体的，因此磷化膜的存在能增加涂层的附着力。磷化膜虽薄（25m），但由于它是一层非金属的不导电隔离层，能使金属表面的优良导体变为不良导体，抑制金属表面原电池的形成，进而有效地阻止涂膜的腐蚀。,问题：为什么要磷化？,如果金属表面未经磷化处理，当金属表面的涂膜遭到破坏时，金属基体就会暴露在大气中。由于金属工件的导电性和涂膜与工件之间的毛细管现象，在涂膜损坏的地方就会形成原电池，金属工件便从这里开始腐蚀并向四面八方扩散出去。涂膜与工件之间的毛细管现象就会吸收电解液到涂膜下面，进而引起涂膜下腐蚀，导致涂膜起泡。而经过磷化处理的工件因磷化膜的非导电性以及磷化膜与工件牢固地粘接在一起，可以防止原电池的形成，防止电解液向水平方向扩散，进而将金属工件的腐蚀过程限制在涂膜遭到破坏的部位。,6、1磷化膜的检测,外观：呈灰色或灰白色，膜层连续、均匀、致密，无白点、锈点等。有无磷化膜的定性检测：用指甲轻划磷化后的工件表面，如果有白痕，证明有磷化膜。,耐蚀性：磷化膜的耐蚀性检测常用点滴法、盐水浸泡法等。a. 点滴法：测试溶液组成如下：CuSO45H2O （化学纯） 41g/LNaCl （化学纯） 35g/L0.1N HCl （化学纯） 13ml/L在干净的磷化膜表面，滴一滴测试溶液，当测试液由天蓝色变成土红色或黑色时为终点，记录所需的时间（S），一般1min。b. 盐水浸泡法：将干净的磷化试片浸入3%的NaCl溶液中，在室温下保持15min，取出洗净，在空气中干燥30min，不出锈点为合格。或在室温下，在上述溶液中浸泡到出锈迹，记录所需时间。,7、烘干,对磷化膜进行烘干，可起到两方面的作用：一是除去工件表面的水分；二是进一步提高涂装后涂膜的耐蚀性。各种磷化膜均含有一定的结晶水，适当的烘干，可将涂装后烘烤固化时必然要失去的结晶水预先除去，可避免涂膜高温固化时在涂膜下脱落的结晶水穿过涂膜外移，进而消除这种消弱涂膜与磷化膜结合力的影响因素，提高涂膜性能。,五、涂膜的检测涂膜的质量检测是对涂装最终结果进行的检验，是涂装质量、工艺和品质的综合体现。掌握好涂膜性能的检测方法是保证产品质量必不可少的手段之一，也是检验员必须掌握的重要技能。1、附着力：指涂膜与工件表面或涂膜之间相粘结的能力，它的单位为级。涂膜的附着力一方面与前处理质量有关，例如除油不净、磷化质量差等，都影响涂膜的附着力。另一方面取决于成膜时工件表面的润湿程度和极性基因。,测定附着力的方法有划格法和画圈法两种。现在画圈法已逐渐被划格法取代。划格法：用刀片在被测涂层上划6条长约1020mm的平行切痕，每条切痕的间距为12mm（膜厚060m间隔1mm；膜厚60120m间隔2mm），划痕的深度应划透涂膜，到达基材表面。然后，在垂直方向再划6条，形成一个由25个方格组成的图形，把胶带粘在格子上，要使胶带与每个格子充分接触，用手将胶带匀速揭起，注意胶带与工件的角度约为60，观察格子内漆膜脱落的情况，分为05级，见下表：,涂膜附着力评定级别,GB9286-88,方格内漆膜脱落情况,0级,1级,2级,3级,4级,5级,切割边缘完全平滑，无脱落,在切口交叉处有少量分离，划格区受影响5%,切口边缘脱落5%，15%,切口边缘部分脱落明显15%，35%,沿切口边缘大片脱落35%，65%,脱落65%，,2、厚度：测定涂膜厚度，可以用千分尺和测厚仪。用千分尺先测出基材的厚度，喷涂后再测基材与涂层的总厚度，前后两次测定值相减即为涂层厚度。测厚仪按其工作原理可分为磁性和非磁性测厚仪。磁性测厚仪是利用磁阻法测定钢铁件上涂层的厚度；非磁性测厚仪是利用涡流原理测定铝、铜等非磁性基材上的涂层厚度。我们现在使用的测厚仪是非磁性测厚仪，只能测铝件上涂膜的厚度。3、硬度：硬度可表述为涂层表面对作用在其上的外来物体侵入的阻力。涂层的硬度不但和涂料中的树脂成分有关，还与干燥固化的程度有密切联系。涂层的硬度可以用铅笔硬度法表示，准备一套中华牌铅笔，型号从6B6H，将铅笔芯露出约3mm，用细砂纸将笔芯端面磨平，铅笔与被测物成以45角，用力向前推，速度约3mm/s，用力大小以笔芯不断为准，重复5次，检查涂层是否被划出痕迹，以涂层能够抵抗住的最高硬度的铅笔牌号表示涂膜,4、冲击强度：它是评价在高速度的负荷冲击下，涂膜抗冲击的能力，它反映涂膜的弹性和对工件的附着力，它与其伸张率、附着力和静态硬度有关联。冲击强度是涂膜的一种机械性能，其测定方法为：1Kg的重锤落在漆膜上而不引起漆膜破裂的最大高度（cm），单位为Kg.cm。现在我们做的冲击强度实验是1Kg的重锤从50cn高度落在涂膜上，能够正反通过为合格。5、盐雾试验：盐雾试验是一项测定涂层耐蚀性的重要方法，可快速考查涂装质量、涂装工艺水平是否满足要求。这对在沿海等环境下使用的涂层来说是必不可少的检测项目。做盐雾试验时，将样板置于盐雾箱内，在一定的温度条件下，间歇或连续向箱内喷盐水。盐水以雾状弥漫于箱内，在一定时间后取出，评定涂层破坏程度，或以涂层不出现破坏的时间表示其抗蚀性。,6、耐紫外老化：,1000W，50CM，80小时无明显变化。,流程在下页,四、粉末静电喷涂工艺流程：,压缩空气,空气净化,供粉,喷涂,工件预处理,固化,高压静电,粉末回收,成品,存库,二次回收,入库,一次,太阳热水器保温车间加工工艺,热水器保温生产工艺太阳热水器保温材料发展史与聚氨酯保温材料性能聚氨酯生产设备热水器保温材料常见缺陷,保温车间工艺流程：装模工序 灌注工序 卸模工序 上盖工序 清理工序 包装工序,下面还会具体进行工步分解,太阳热水器保温材料发展史,太阳热水器保温材料随着太阳热水器的发展经历了以下变迁： 矿渣棉、 玻璃棉 膨胀蛭石 、珍珠岩 聚苯乙烯泡沫塑料 聚氨酯 玻璃棉强度低，耐水性差，珍珠岩成型性差，聚苯乙烯耐温性差，聚氨酯具有良好的耐温、耐水、易成型、强度好等特点，成为目前最常用的保温材料。,聚氨酯基本知识,聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，符号“PU”。聚氨酯是由二元或多元异氰酸酯与多元醇化合物相互作用制得。,聚氨酯特点：高强度、耐磨、耐溶剂、耐低温。,聚氨酯应用：塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、人造革。,我厂使用聚氨酯泡沫塑料作为水箱保温材料。,聚氨酯构成,聚氨酯由异氰酯与组合聚醚反应制得。异氰酸酯俗称黑料，组合聚醚俗称白料，二者反应生成物俗称发泡料，即外观为乳黄色泡沫。,异氰酸酯牌号简介,异氰酸酯常用牌号为：,5005：黑桶包装，原产地英国，主要用于冰箱，价格高，质量优，因起发力较大，不适于太阳热水器保温。,44V20：红桶包装，原产美国，可用于热水器，价格较低，质量稍次，一般不用于热水器保温。,M20S：红桶包装，原产德国，常用于热水器保温，价格适中，质量好。,PM-200：烟台产，常用于管道保温。,组合聚醚,组合聚醚均为国产，我厂使用青岛成阳与淄博东大。组合聚醚成分如下：,基础聚醚：缩写PPG ，约占60%，为主要成分。,催化剂：缩写CAT，其稳定性影响料性。,泡沫稳定剂：硅油,发泡剂：F11,141b,聚氨酯的化学反应过程,混合乳白时间凝胶时间（起发时间）不粘时间（脱粘时间）固化时间（熟化时间）,聚氨酯泡沫的理性指标,压缩强度尺寸稳定性导热系数（热导率）泡沫密度闭孔率吸水率,1.密 度,密度是聚氨酯泡沫塑料的一项重要性质。据资料介绍，冰箱用密度为30kg/m3 左右，建筑用板材为30kg/m3以上稍大一点，非承重的设备与管道为30-40kg/m3，埋于地下管道受负荷选用60kg/m3。考虑到太阳热水器工作环境为室外，内外使用温差可达100以上，故密度选为为40-49kg/m3范围内。,2.压缩强度,压缩强度：硬泡的压缩强度与配方和泡孔方向、密度有关。一般定义压缩样品10时的应力10为压缩强度。,密度增大压缩强度提高。温度变化时，泡孔内气体由于膨胀或收缩造成泡孔内压力与外界大气压间的压差。若压缩强度小于此压差，则会变形。实验证明，泡孔内气体完全冷凝最大压差值不会超过0.1Mpa。因此，对于有实用价值的泡沫，压缩强度不应小于0.1Mpa，即密度至少应大于30 kg/m3，否则，温度变化时会产生尺寸变化现象。,3.热 导 率,聚氨酯硬泡的导热系数由以下几个因素决定 泡孔内气体成分：降低密度后，气体成分无变化。对热导率无影响。 老化：降低密度后，因泡孔壁变薄，老化性能有所降低，热导率稍受影响。 密度：密度大于35 kg/m3时，随密度增加，热导率增大，低于35 kg/m3，热导率也增高，由于密度降低，开孔率增大且孔壁变薄。,热导率与密度关系,4.尺寸稳定性,聚氨酯硬质泡沫塑料受冷或受热，尺寸和体积会发生一定变化。降低密度后，尺寸稳定性有所下降，但通过调整配方，可使尺寸稳定性保持在规定范围内，即70，48小时1%，-20，24小时1%。,5.蠕 变,聚氨酯硬泡长期受力，将发生连续缓慢的形变，称之为蠕变。,聚氨酯设备,聚氨酯发泡设备就是把料罐中的A、B两种化学原料经过滤和计量按照一定的比例经过高压混合进行模具灌注的设备。,目前我公司使用的设备是新加坡润英集团生产的进口高压数控发泡机组，是目前太阳能行业内最为理想的生产设备，此设备我们主要选用了GMAH40和GMAH100两个机型，能同时设定29组灌注程序，可对水箱进行一次性灌注、发泡，设备具有温控系统和搅拌系统，能最大程度地保证发泡质量，增强水箱的整体保温性能。,设备构成,GMAH40和GMAH100型发泡机主要组成部分为储料系统、过滤系统、温控系统、搅拌系统、计量系统、液压控制系统、高低压换向阀、设备控制系统、安全保护系统、高压管道和高压混合头部分。 另外配套单元还有信号传感系统、故障报警系统、液压站、冷水机、压力与温度设置与显示系统、电控系统和气动部分。,冷水机图片,液压站,设备储料罐,设备操作面板,设备注料枪头,设备