淺析太陽能熱水器內膽搪瓷制造技術

摘 要：太陽能熱水器以其節能環保的獨特優勢在家電行業占據了一席之地，熱水器的質量是消費者關心的主要問題，熱水器內膽涂搪設計使熱水器的耐用性進一步提高，文章針對熱水器內膽搪瓷制作流程進行了詳盡的探討。

關鍵詞：內膽制作；內膽涂搪；干燥；燒制

搪瓷工藝的應用范圍極為廣泛，目前，太陽能熱水器內膽制作也普遍采用了這種方法，熱水器內膽的質量關系到產品質量的好壞，所以，在內膽制作的過程中，要尤其注意各個工序的規范性，搪瓷工藝的操作步驟也是比其他產品的制作要求更加嚴格。

1 內膽的核心制作環節

1.1 如何選擇內膽制作原料

熱水器的使用壽命是由其內膽的質量好壞來決定的，內膽如果發生滲漏現象將直接導致熱水器不能正常使用。一般在進行內膽材料選擇時要考慮如下因素：耐腐蝕性，既包括抗酸性腐蝕，也包括抗堿性腐蝕，熱水器的長期使用必將會造成水體對內膽的侵蝕，而不同地區水體的酸堿度又有所區別，所以，內膽的抗腐蝕性一定要到達到國家標準；內膽的易成型性，目前我國熱水器內膽制作的主要材料是鋼材，為了達到內膽的高性能，一般都采用冷加工的方法，所以，鋼板的可塑性要作為選擇時的考慮因素之一，可以采用碳含量較低和涂搪效果好的鋼制材料較為適宜。

1.2 簡述內膽制作全流程

太陽能熱水器內膽的制作包括如下步驟：首先，要對鋼板尺寸進行精確測量，要注意在邊緣處留出合理尺寸的余料以供鋼板的接合；其次，對鋼板的邊緣進行內折，這是為下一步鋼板的接合做準備。折榫時要注意折榫設備力度的掌控，防止用力過猛造成材料的損壞，折榫痕跡要整齊清晰；然后是對鋼板進行卷筒處理，卷曲度要精確設計，嚴格按照標準執行，不同型號的內膽其鋼板的厚度和卷曲度是不同的，在此步驟要注意卷筒的密封性；接下來是進行筒體壓邊處理，要注意對接合處的加固處理，避免發生筒體泄露。一般情況下，企業對于筒體接縫的連接會采用各種焊接方法，焊接時同樣要注意焊接的力度，力度過輕會達不到焊接的密封要求，而焊接過度則會使溫度過高，不利于搪瓷作業的效果，甚至出現瓷漆爆裂的情況。

1.3 鋼板預處理和焊接要點

內膽制作選用的鋼材多為低碳鋼，在鋼板焊接進行之前，通常要對鋼板進行噴漆預處理，以清除鋼板表面的污漬和油跡，提高鋼板的使用壽命。常用的處理方法有兩種，化工材料酸處理和噴砂處理。其中，前一種方法實施方便且價格便宜，但有可能會對水體造成污染，善后處理工作比較麻煩，在鋼板材料無堿性腐蝕的情況下有可能會對鋼板造成不必要的酸性腐蝕，破壞鋼板的內部結構，影響其結構穩定性，不建議采用；后一種處理方法不含化學作用，不會對鋼機構造成破壞，但其容易在鋼體表層吸附大量灰塵，施工完畢后需要進行人工除灰作業，且整個操作費用比較高。所以企業要根據實際情況進行選擇。鋼版焊接時要注意以下幾點：（1）保持焊接接縫處的清潔度，對施工后殘留的灰塵要及時清除；（2）焊接處要經過多次密閉性和牢固性處理；（3）焊接技術要到位，焊接時注意焊接結構，焊接處要光滑無氣孔，以方便后續涂搪工作的開展。

2 對金屬表面污損要適當處理

鋼板在生產及儲存運輸過程中，難免在表面產生各種污損情況，如酸堿腐蝕，劃傷，生銹等現象，所以在鋼板使用之前要進行表面的適當處理。一般的處理方法有本色白化處理，拋光處理和著色處理三大類。其中表面白化方法最為常見，它又包括噴砂法和化學法。針對鋼板被氧化變黑的現象，要采用噴砂法，如果鋼板被酸堿過度腐蝕則要采用化學法，這兩種方法應用范圍廣，方便實用，在操作中被大多數企業采用。

3 金屬表面的涂搪技術

3.1 靜電干粉噴涂法

靜電干粉噴涂是近年來才興起的新型噴涂方法，其噴涂原料為無毒無害的塑料粉末，這種方法的優點十分明顯，噴涂方式簡單易行，噴涂表面抗腐蝕性強，對于其他工藝要多次噴涂才能達到的效果，該方法一次就可成形，而且，其材料的無污染性迎合了人們的環保需求。靜電干粉噴涂原理是利用噴槍設備，在高壓電流的作用下，在施工范圍內產生靜磁場，使涂料顆粒按照一定方向規律運動，使顆粒吸附于內膽表面，達到噴涂的效果。

3.2 濕法垂直吊噴法

將內膽垂直懸掛于設備上，噴涂過程與上述方法有異曲同工之妙，噴涂操作之后，要及時進行干燥作業，搪瓷制品初步成形。這種方法也已經被我國企業廣泛應用于生產中。

3.3 濕法水平噴涂法

水平噴涂過程完全依靠機械設備的自動化操作來實現，內膽被依次有序的平放在機械輸送帶上，噴涂設備按照事先設定好的操作程序依次對每個內膽實行機械化噴涂作業，噴涂作業后也要進入干燥和燒制流程。

4 太陽能熱水器搪瓷的干燥和燒成

4.1 干燥工藝

太陽能熱水器內膽濕法搪瓷釉的干燥工藝不同于其它搪瓷制品，其罐內壁涂釉，水分不易蒸發，用較高溫度烘干，水分會引起氣泡或瓷釉層表面粗糙。一般需采用熱風吹入太陽能熱水器內膽內進行干燥。熱風溫度開始時達到100℃即可，經過5min后，熱風溫度可提高至150℃，10min后，熱風溫度可提高至170℃。干燥溫度低有利于瓷釉層表面光潔，但干燥時間要適當延長，以保證搪瓷釉層充分干燥。干燥熱風的速度一般希望達5m/s以上。熱風送入罐內以連續式為好。

4.2 搪瓷燒制

太陽能熱水器內膽搪瓷對燒成爐的要求比日用搪瓷制品、平板搪瓷制品等的要求低。因其鋼板較厚，瓷釉層在內壁，并且是深色，較厚的鋼板熱傳導性好，整個罐壁溫度均勻性較好，所以即使搪瓷燒成爐溫差大些也不太影響制品燒成的均勻性。燒成爐爐溫差可以小于或等于10℃。太陽能熱水器內膽搪瓷在爐內的燒結溫度、燒結時間取決于產品大小和搪瓷釉品種，一般要求太陽能熱水器內膽達到搪瓷釉最佳燒成溫度后，保持恒溫2min左右或以上（主要根據產品大小而定），確保搪瓷制品的內外質量。

4.3 搪瓷燒成（烘干）爐熱能損耗分析

由于太陽能熱水器內膽的本身質量比較大，燒架、吊具、烘架所占的質量比例較小，電加熱搪瓷燒成爐的熱效率比較高，一般能達80%以上。同時電加熱搪瓷燒成爐有利于熱能回收和搪瓷釉的干燥利用等。根據太陽能熱水器內膽搪瓷產品的不同，產量的不同，生產工藝也不盡相同，熱損耗也會發生改變。低碳、綠色環保的工業爐窯涉及到搪瓷工業的生存環境。搪瓷行業很重視低碳、綠色環保生產。而燃氣、燃油的爐窯的熱損失一般比較大。首先是排煙氣損失（電熱爐沒有該損失）。

4.4 搪瓷爐窯的控制系統

目前國內已有控制精度較高穩定性較好的控制系統，性能比國外低端品牌產品的性能好。采用人機界面系統，功率輸出采用模塊化元件，其過流性、可靠性強于傳統可控管元件。國內設計的搪瓷爐窯已經實現在屏幕上設定控溫、調速、定時開機關機、按程序開關機、電子保護、電子報警等，并可遠程控制，在辦公室隨時察看、記錄爐窯運行的工況。

4.5 爐窯升溫速率

爐窯的升溫率受到如下因素的影響：（1）爐窯材料的性質和結構。由于操作需要。燒制爐窯一般都采用保溫結構，在燒制過程中，高溫的輻射性極大，這就要求保溫材料具有較高的密度，但是通常情況下，密度越高就越吸熱，從而降低了整個爐窯的升溫速度，相反的，如果保溫材料材質密度較低，吸熱能力也就越差，溫度聚集在爐窯內，升溫時間將大大縮短。（2）爐窯本身的燒制性能。爐窯本身的功率大，其爐內升溫速度也就較快，當然也就更耗電，反之，爐窯功率低，升溫時間就會相應延長。在內膽搪瓷的燒制過程中，溫度變化幅度要控制在一定范圍內，不要發生驟降或驟升現象，升溫速度在90～120min比較適宜。

參考文獻

[1]王允夫，王中儉，蔣偉忠.實用搪瓷技術[M].上海：全國玻璃搪瓷工業科技情報站，1989.

[2]盧進標.中國搪瓷手冊[M].北京：中國輕工業出版社.