襯氟閥門核心制造技術(shù)說明

1、核心制造技術(shù)說明襯里閥門的生產(chǎn)不同于通用常規(guī)閥門，它不僅要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，而且要符 合襯里的工藝要求，設(shè)計(jì)襯里閥門時(shí)，就要通盤考慮模具制造和工藝的可行性 制造成本等問題。還要編制合理的襯里工藝，對爐溫的控制，烘烤時(shí)間的房短襯里材料的選擇，壓力大小，水冷卻的調(diào)控諸因素都要精準(zhǔn).常規(guī)閥門生產(chǎn)沒有 這些問題。我公司根據(jù)不同閥門，不同襯里材料，不同的工藝方法，編制了不同 的工藝文件，并通過實(shí)踐，不斷修訂和完善，成為公司核心制造技術(shù)。氟塑料是指分子結(jié)構(gòu)含有氟原子的一類高分子合成材料的總稱。它是一類含有氟的不飽和單體自聚合以及由氟不飽和單體共聚而成的一類合成樹脂。由于氟塑料分子結(jié)構(gòu)中都有氟碳鍵及其屏蔽效應(yīng)

2、，故具有優(yōu)良的耐腐蝕性、 低摩擦系數(shù)、良好的自潤滑性、耐高（低）溫性、非黏附性、電絕緣性等，因而獲 得了廣泛的應(yīng)用。在制造工藝上，有嚴(yán)格要：鑄件采用金屬模具精密鑄造，鑄造過程中不易變形，組織致密，表面平整光滑，外形美觀，襯里前金屬表面，經(jīng)過機(jī)械加工或噴砂、除油（脫脂）處理。需要襯里的金屬部件內(nèi)腔、法蘭密封面，設(shè)計(jì)有機(jī)械加工成形的燕尾槽，金屬球體或閥瓣等零部件，鉆有適量的通孔，襯里成形后，增加了襯里的強(qiáng)度和附著性，襯里不會(huì)與金屬基材剝離，脫層。采用電子數(shù)顯溫控箱，可按工藝參數(shù)要求精確控制產(chǎn)品襯里材料的預(yù)熱溫度、升溫速度和保溫時(shí)間。先進(jìn)的液動(dòng)模壓設(shè)備，可設(shè)定和調(diào)整模壓的初始壓力一最終成形所需壓力的

3、時(shí)間變化周期。環(huán)保、流量可調(diào)的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，可控制模壓成形過程中的冷卻速度，保證了襯里材料在模壓過程中有效排氣、成形和補(bǔ)縮。襯里層表面光滑、平整、色澤均勻，不允許有氣泡、裂紋、脫層等缺陷。裝配前，對每個(gè)襯氟零部件，100%進(jìn)行嚴(yán)格的高壓電火花測漏，并按檢驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的比例進(jìn)行磁性測厚儀測厚0產(chǎn)品最終試驗(yàn)，檢驗(yàn)比例100%,按JB/T 9092標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行殼體強(qiáng)度、高壓水密封、高壓上密封和低壓氣密封等試驗(yàn)。現(xiàn)將其主要工藝方法簡介如下1 .聚四氟乙烯（F4）液壓（等壓）成型襯里工藝液壓法是用彈性膜（橡皮袋）和液體（水）作加壓介質(zhì)，利用高壓液體各點(diǎn)傳壓 相等，迫使橡皮袋脹大（內(nèi)壓法）或縮小（外壓法），使

4、彈性膜具壁之間的聚四氟乙 烯（F4）均勻地受壓。液壓成型通常也稱為等壓成型，分內(nèi)壓法和外壓法：內(nèi)壓法的彈性模固定在壓力室的一定位置上，當(dāng)高壓水（一臺(tái)高壓水泵）進(jìn)入袋內(nèi)后，彈性膜向外增大，直至 F4粉料被壓實(shí)為止，此法對于不同尺寸的制品 都有它自己相應(yīng)的壓力室（即模具），無法通用。外壓法是將裝配好的工件，放入另外的壓力室內(nèi)（即高壓釜），當(dāng)高壓管充滿 液體加壓時(shí)，高壓液體由各小孔進(jìn)入，使彈性膜受壓而均勻變小，將 F4粉料壓 實(shí)。此法通用性較大，在高壓釜容積范圍內(nèi)，不同尺寸與不同形狀的閥門制品均 可適用，且此法成型的制品內(nèi)表面平整光滑，因?yàn)樗桥c光滑金屬模具表面接觸。液壓成型不但設(shè)備與模具簡單，而且

5、制品受壓均勻，質(zhì)量好。但缺點(diǎn)是彈性 膜接觸的面制品表面比較粗糙或凹凸不平， 若表面要求必需平整，即可采用模壓 成型與液壓成型相結(jié)合的方法，即先用類似模壓成型的模具將 F4粉料預(yù)先壓成 所要求的形狀（預(yù)壓力一般為0.20.3MPa）,然后再用液壓法成型制得。液壓法成型要注意以下幾個(gè)問題：內(nèi)壓法模具和外壓法的高壓釜設(shè)計(jì)強(qiáng)度要能承受300kgf/cm2（29.4MPa）而不變形；直接接觸彈性膜的模具表面，不允許有銳角或毛刺，以防刺破橡皮袋；橡皮袋要用天然橡膠或硬度為 60的丁月青橡膠制作，厚度為34mm為宜， 但厚薄要均勻橡皮袋位置要擺正，壓力上升前袋內(nèi)不得留有空氣。聚四氟乙烯樹脂要裝均勻，不得有搭

6、橋現(xiàn)象。液壓壓力要達(dá)到200300kgf/cm2（19629.4MPa）相當(dāng)于模壓法 300kgf/cm2（29.4MPa）壓力所得制品質(zhì)量，受足壓力，保證一定時(shí)間放水卸壓拆模；脫模時(shí)要小心操作，防止把預(yù)制件搞壞，要用外徑略小于模套內(nèi)徑的圓筒 等工具將預(yù)制件頂出，送加熱爐內(nèi)燒結(jié)成型，燒結(jié)方法與前模壓力預(yù)制品相同。 對于一些成型壓力達(dá)到或接近要求時(shí)，膠袋破裂而進(jìn)水的預(yù)制件，可先在80100c干燥除去水分，然后再進(jìn)行燒結(jié)。制造F4襯里設(shè)備時(shí)，F(xiàn)4內(nèi)襯件不宜太厚，要盡量薄些，才容易翻邊。若 單獨(dú)使用，不用外殼加強(qiáng)，那就得厚些，液壓成型時(shí)，也要考慮翻邊問題。液壓（等壓）成型工藝路線如下：鋼制設(shè)備（閥門

7、、管件、塔節(jié)、復(fù)雜形狀的設(shè)備）除油、除銹（內(nèi)表面）-放入橡膠袋（按鋼件內(nèi)壁預(yù)制作）插入撐管-加入 F4粉料（按襯里厚度和 壓縮比計(jì)算準(zhǔn)確的份量）-置密封膠-放入加料圈、端蓋-螺栓固緊-放入高壓 釜內(nèi)（已注入清水）加壓至 30Mpa （保壓10秒）-卸壓-取出制件-拆除螺 栓、端蓋、加料圈-去掉橡膠袋、撐管-干燥-燒結(jié)-出爐冷卻。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是解決了大型和幾何形狀復(fù)雜的閥門與管件工藝成型問題， 由于整體粉末等壓成型，因而與金屬制件內(nèi)壁緊貼在一起，能承受一定的負(fù)壓。 彌補(bǔ)了現(xiàn)有氟塑料襯里工藝的局限性，拓展了同類襯里管件與閥門的使用性能。2 .聚全氟乙丙烯（F46）模壓成型襯里工藝模壓是氟塑料成型

8、工藝方法之一（如圖1）,也是我公司氟塑料襯里閥門最常用的方法。它是將一定量的氟塑料（粉狀、粒狀、纖維狀、片狀和碎屑狀等） 放入成型的模腔中，然后閉合，放在加熱爐內(nèi)加熱到一定溫度， 并在壓力作用下 熔融流動(dòng)，緩慢充滿整個(gè)型腔而取得型腔所賦予的形狀。隨著在模具內(nèi)塑化、混合和分散，熔體逐漸失去流動(dòng)性變成不熔的體型結(jié)構(gòu)而成為固體，經(jīng)冷卻到一定 溫度打開模具，而成為成品，從而完成模壓過程。如圖 2襯里工藝流程圖。氟塑 料襯里層的質(zhì)量主要取決于氟塑料原料質(zhì)量、襯里模壓工藝和模具的設(shè)計(jì)。圖1油壓機(jī)與閥體模壓示意圖1.油管2.油缸3.緊固螺母4.上橫梁5.活動(dòng)橫梁6.立柱7.操縱多I8.下橫梁9.壓頭10.壓

9、模11.閥體氟塑料固 化后開模閉合模具和零件 隨爐加溫塑化將工件置 于模具中放入一定量氟塑料 原料（粉狀或片狀）用壓力機(jī)加壓，邊加 壓邊用清水冷卻淬火_ 清理修整襯 i里閥門零件檢驗(yàn)測試入庫閥門殼體零件 襯里面清整圖2襯里工藝流程圖氟塑料襯里閥門在襯里前的處理很重要，襯氟塑料之前，應(yīng)將受襯面毛刺、 油污清除干凈、修磨平整，盡可能使受襯面達(dá)到 GB 8923中規(guī)定的St2級，還可 以采用機(jī)械加工的方法，將受襯面加工出T形槽和螺紋溝槽增加襯里層與基本的結(jié)合強(qiáng)度，防止襯里層脫殼。將襯里面內(nèi)部轉(zhuǎn)角處的棱角銳邊倒鈍，減少應(yīng)力 防止襯里層被銳角刺破。氟塑料（FEP）襯里閥門成型質(zhì)量包括襯塑層的內(nèi)在質(zhì)量和外

10、在質(zhì)量。內(nèi)在質(zhì)量 包括襯塑層的物理和化學(xué)性質(zhì)及其均勻性；它不僅要求聚全氟乙丙烯塑料（F46） 具有相應(yīng)的物理和化學(xué)性能。在模壓過程中，還要注意塑化的溫度和壓力，正確 掌握模壓工藝。外在質(zhì)量包括襯塑層的規(guī)整、尺寸、外觀和色澤等。襯塑層的外 表面質(zhì)量主要取決于模具的設(shè)計(jì)和氟塑料在模具內(nèi)的塑化、混合和分散的能力。塑化效果的好壞與模具結(jié)構(gòu)以及工藝配方、原料質(zhì)量和加工工藝條件的控制有直 接的關(guān)系。解決上述相關(guān)問題是提高塑化效果的關(guān)鍵，各項(xiàng)工作（包括原料、模 具、工藝等）都應(yīng)圍繞提高氟塑料塑化效果來進(jìn)行。塑料塑化成型對溫度和壓力的要求非常嚴(yán)格，掌握氟塑料的塑化時(shí)間非常重 要。塑化時(shí)間太短，氟塑料未成型就已

11、分解交聯(lián)；若塑化時(shí)間太長，則生產(chǎn)效率 低，需要很長時(shí)間才能固化脫模，生產(chǎn)周期長。在生產(chǎn)中，控制塑化時(shí)間的關(guān)鍵 因素就是溫度和壓力。若不能控制好塑化溫度和壓力，則很可能產(chǎn)生諸如襯里層 表面硬度低、表面光亮度不足；襯塑尺寸控制困難；熔接痕難以消除；襯塑層沿 氟塑料流動(dòng)方向有“魚鱗”樣凸凹不平的有規(guī)則的波紋，或表面箭頭狀波紋等問 題。值得一提的是在加壓過程中放氣次數(shù)、 放氣時(shí)間、間隔時(shí)間都對襯塑層的外 觀質(zhì)量有直接影響，在生產(chǎn)中予以標(biāo)準(zhǔn)化嚴(yán)格控制，并做好生產(chǎn)記錄。工藝人員 可以在生產(chǎn)前對氟塑料擬訂其塑化曲線， 掌握其塑化時(shí)間，然后在實(shí)踐中根據(jù)實(shí) 際情況進(jìn)行工藝調(diào)整。因每種產(chǎn)品的氟塑料配方、原材料質(zhì)量

12、、產(chǎn)品質(zhì)量要求各 異，其溫度、壓力，放氣等工藝控制也不盡相同，需要長時(shí)間的實(shí)踐與總結(jié)。我 公司在近二十年的襯里閥門生產(chǎn)過程中，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一支技術(shù)熟 練的隊(duì)伍，有一整套先進(jìn)設(shè)備和精良的模具，制訂了科學(xué)合理的工藝，生產(chǎn)技術(shù) 成熟可靠。3 .橡膠襯里成型工藝橡膠襯里閥門的主要原料是生膠、各種配合劑和金屬材料， 橡膠襯里閥門的基本生產(chǎn)工藝過程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個(gè)基本工序。橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性矛盾的過程，通過各種加工手段，使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠，在加入各種配合劑制成半成品，然后通過硫化使具有塑性的 半成品變成彈性高、物理機(jī)械性能好的橡膠襯

13、里閥門。1）塑煉工藝生膠塑煉是通過機(jī)械應(yīng)力、熱、氧或加入某些化學(xué)試劑等方法， 使生膠由強(qiáng)韌的彈性狀 態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳洝⒈阌诩庸さ乃苄誀顟B(tài)的過程。生膠塑煉的目的是降低它的彈性，增加可塑性，并獲得適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，以滿足混煉、亞衍、 壓出、成型、硫化以及膠漿制造、海綿膠制造等各種加工工藝過程的要求。掌握好適當(dāng)?shù)乃軣捒伤芏?，對橡膠制品的加工和成品質(zhì)量是至關(guān)重要的。 在滿足加工工藝要 求的前提下應(yīng)盡可能降低可塑度。 隨著恒粘度橡膠、 低粘度橡膠的出現(xiàn)， 有的橡膠已經(jīng)不需 要塑煉而直接進(jìn)行混煉。生膠在混煉之前需要預(yù)先經(jīng)過烘膠、 切膠、選膠和破膠等處理才能 塑煉。橡膠襯里閥門幾種膠的塑煉特性：天然橡膠用開煉機(jī)塑煉

14、時(shí)，輻筒溫度為30-40 C,時(shí)間約為15-20min ;采用密煉機(jī)塑煉當(dāng)溫度達(dá)到120 c以上時(shí)，時(shí)間約為 3-5min。乙丙橡膠的分子主鏈?zhǔn)秋柡徒Y(jié)構(gòu)，塑煉難以引起分子的裂解，因此要選擇門尼粘度低的品種而不用塑煉。丁睛橡膠可塑度小，韌性大，塑煉時(shí)生熱大。開煉時(shí)要采用低溫40 c以下、小輻距、低容量以及分段塑煉，這樣可以收到較好的效果。2.）橡膠襯里閥門工藝橡膠襯里閥門常用的成型工藝主要有以下幾種：a.壓出工藝壓出工藝是通過壓出機(jī)機(jī)筒筒壁和螺桿件的作用，使膠料達(dá)到擠壓和初步造型的目的， 壓出工藝也成為擠出工藝。壓出工藝的主要設(shè)備是壓出機(jī)。幾種橡膠的壓出特性：天然橡膠壓出速度快，半成品收縮率小。機(jī)身溫度50-60 C,機(jī)頭70-80 C, 口型80-90 C;乙丙橡膠壓出速度快、收縮率小，機(jī)身溫度60-70 C,機(jī)頭溫度80-130 C, 口型90-140 C。丁睛橡膠壓出性能差，壓出時(shí)應(yīng)充分熱煉。機(jī)身溫度50-60 C,機(jī)頭溫度70-80 ob注射工藝橡膠注射成型工藝是一種把膠料直接從機(jī)筒注入模性硫化的生產(chǎn)方法。包括喂料、塑化、注射、保壓、硫化、出模等幾個(gè)過程。注射硫化的最大特點(diǎn)是內(nèi)層和外層得膠料溫度比較均勻一致，硫化速度快，可加工大多數(shù)模壓制品。橡膠注射成型的設(shè)備是橡膠注射成型也業(yè)。一般小零件多采用這種成型工藝，如閘板、閥瓣等。c