保溫杯材料選擇及工藝

保溫杯材料的選擇與加工工業(yè)設(shè)計(jì)0701王芳01071061021精選ppt目錄保溫杯概況不同材質(zhì)保溫杯原理保溫杯結(jié)構(gòu)及造型保溫杯的零部件展示大眾保溫杯案例分析（內(nèi)膽）兒童使用保溫杯案例分析（外殼）老人使用保溫杯案例分析（特殊材質(zhì)）具體案例分析2精選ppt

保溫杯一般是由陶瓷或不銹鋼加上真空層作成的盛水的容器,頂部有蓋,密封嚴(yán)實(shí),真空絕熱層能使裝在內(nèi)部的水等液體延緩散熱,以達(dá)到保溫的目的。

返回目錄3精選ppt保溫杯是從保溫瓶發(fā)展而來的，保溫原理與保溫瓶一樣，只是人們?yōu)榱朔奖惆哑孔龀杀?。保溫杯?nèi)膽大多由玻璃鍍銀，鋁，銅等金屬，銀色的杯膽能反射熱水的輻射，杯膽和杯身的真空能阻斷熱力的傳遞，從而阻止熱對流。以達(dá)到保溫的效果。不同材質(zhì)的保溫原理1.

4精選ppt2.由富含多種人體所需元素的天然紫砂構(gòu)成內(nèi)膽。分為磁化紫砂保溫杯和普通紫砂保溫杯兩種。(a)前者主要采用杯蓋磁塊裝在杯蓋磁套內(nèi)，杯體磁塊裝在杯體磁套內(nèi)，在杯蓋磁套上放有杯蓋封片，杯蓋磁托襯托在杯蓋磁套底部，在杯體內(nèi)膽與杯殼體之間填充保溫材料，以達(dá)到保溫的效果。5精選ppt(b)普通紫砂保溫杯由外殼、上外蓋、內(nèi)膽、磁鐵、保溫層以及水擋圈組成。它將保溫層設(shè)置在內(nèi)膽和外殼間的下部，其保溫層采用由高分子材料制成，水擋圈是設(shè)置在內(nèi)膽和外殼間的上部，它具有良好的密封性能，內(nèi)膽采用紫砂材料制成。6精選ppt將雙層優(yōu)質(zhì)不銹鋼內(nèi)部抽真空處理，容器內(nèi)的真空隔熱層，能有效地答到保溫的效果。3.返回目錄7精選ppt保溫杯根據(jù)使用的功能要求，產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)：造型大方，時尚，有質(zhì)感

色彩感強(qiáng)，線條流暢8精選ppt可攜帶，大容量，方便外出使用，耐摔易于攜帶，小容量大方美觀，不易攜帶,適合家居使用返回目錄9精選ppt

保溫杯大致可以分為杯蓋（上蓋和按鈕），外殼，內(nèi)膽，底墊，橡膠圈等部分。

外殼：由于保溫杯對外殼的要求不高，較多采用不銹鋼，塑料（PP、PC、ABS等)，木材。杯蓋：上蓋的選材大多與外殼材質(zhì)一致。按鈕：多選用ABS或PVC。內(nèi)膽：根據(jù)原理的不同，內(nèi)膽可使用玻璃鍍金屬（多鍍鋁，銀，少鍍銅），紫砂，陶瓷，骨瓷等。底墊：其作用為防滑，可選用異戊橡膠。密封膠圈：材料為硅氧樹脂或者通用橡膠。

10精選ppt內(nèi)膽底墊按鈕密封圈杯蓋保溫杯11精選ppt上蓋：不銹鋼上蓋運(yùn)動型杯上蓋上蓋和按鈕合一雙蓋的蓋子多蓋杯各零部件的不同結(jié)構(gòu)展示：12精選ppt按鈕：側(cè)面及正面圖13精選ppt底墊：防滑設(shè)計(jì)，減少杯子倒下壞損的概率。外殼：塑料外殼木質(zhì)外殼不銹鋼外殼14精選ppt密封圈：返回目錄15精選ppt案例分析：大眾使用保溫杯保溫杯的主要功能是保溫效果及保溫時間的長短，屬于盛物器皿，要求無毒，具有良好的絕緣性，非導(dǎo)熱性。避免高溫及熱源處，避免驟冷驟熱。造型需求：為了迎合大眾的口味，保溫杯大多需要時尚新穎，美觀大方，易于攜帶。16精選ppt重點(diǎn)分析內(nèi)膽的材料選擇A.內(nèi)膽多采用玻璃鍍鋁（銀，銅）。其中玻璃為熱的不良導(dǎo)體，銀色的杯膽能反射熱水的輻射，同時在真空構(gòu)成，三層加保。真空內(nèi)膽的兩層玻璃間夾層需為氣壓低于10-1pa的真空，使氣體傳熱可忽略不計(jì)；內(nèi)壁鍍有低輻射膜，使輻射傳熱盡可能小。其中玻璃鍍金屬的原理利用了銀鏡反應(yīng)，即銀粒離子與葡萄糖反應(yīng)，葡萄糖中的醛基有還原性，將銀離子還原成銀單質(zhì)，以一薄層附著在瓶膽上，形成了光亮的銀鏡。由于銀的造價高，因此目前制鏡技術(shù)正朝著真空鍍鋁(鋁鏡)或離子真空鍍膜(鎢鏡或鈦鏡)方向發(fā)展。但后者要求設(shè)備復(fù)雜、技術(shù)難度大且廠家一次性投資大，而且目前鍍層的面積有限(如受離子真空鍍膜機(jī)容積所局限)，因此目前仍廣泛采用鍍銀技術(shù)。

17精選ppt玻璃的性能要求：耐溫急變性能（經(jīng)受溫度的急劇變化），耐水性能（抗水解性能，不污染內(nèi)盛物），耐壓性能，適應(yīng)吹制和加工性能。選用的材料：保溫杯玻璃鍍銀采用耐熱硼硅酸鹽玻璃，其熱膨脹系數(shù)低，耐溫度急變性強(qiáng)，硬度高、脆性大、原料的來源豐富，生產(chǎn)工藝簡單材料加工工藝：配合料制備→玻璃的熔制→瓶坯吹制成型→退火消除不均衡冷卻造成的熱應(yīng)力、檢驗(yàn)→（內(nèi)瓶坯→洗瓶、割口；外瓶坯→割底）→套瓶→塞石棉→拉底→接尾→外瓶割口→封口→兩層玻璃夾層為氣壓低于10-1pa的真空，通過抽空管進(jìn)行水洗、鍍銀→抽真空→割尾密封→瓶膽檢驗(yàn)→成品鍍銀采用化學(xué)鍍：化學(xué)粗化、敏化，溶劑加硝酸銀一步法?；瘜W(xué)鍍銀加工工藝特性：1、均鍍能力和深鍍能力好，可在形狀復(fù)雜的表面上產(chǎn)生均勻厚度的鍍層；2、空隙少；3、設(shè)備簡單、操作容易；4、鍍層具有特殊的機(jī)械、物理、化學(xué)性能5、速度較慢、成本較高玻璃吹制機(jī)生產(chǎn)過程18精選pptB.不銹鋼內(nèi)膽需要原料焊接性能好，耐腐蝕性能好，厚度公差一般要求較高，為-3%~5%，延伸率高（》53%）硬度較低（≦170%），內(nèi)部晶粒等級在7.0~8.0之間，深沖性能極佳，產(chǎn)品一般都需經(jīng)過幾道次的拉伸才能完成，如果原料延伸方面達(dá)不到的話，在加工深拉制品時產(chǎn)品極易產(chǎn)生裂紋、拉穿的現(xiàn)象，影響成品合格率，當(dāng)然也就加大了廠家的成本。(1)選材的基本要求：19精選ppt1、0Cr19Ni9(304)作為不銹耐熱鋼使用最廣泛，用于食品設(shè)備、一般化工設(shè)備、原子能工業(yè)等；高延展性、耐腐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度、機(jī)械性能良好；深沖壓、彎曲等常溫加工性能較好，熱處理后不會硬化；非磁性，使用溫度：-196至800℃。2、13Cr-7.7Ni-2Cu（304Cu）

添加Cu，拔絲性和抗時效裂紋性好，故可進(jìn)行復(fù)雜形狀的產(chǎn)品成形，以提高抗菌性及塑造性的鋼種。暖瓶、廚房用SinkPot、團(tuán)體供飯?jiān)O(shè)施保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒等。3、0Cr17Ni12Mo2(316)添加Mo，耐蝕性、耐空氣腐蝕性、高溫強(qiáng)度特別好，適合于使用在惡劣條件。加工硬化性能良好。海水設(shè)備、化學(xué)、造紙，肥料生產(chǎn)設(shè)備、照相、食品工業(yè)。4、1Cr18Ni9Ti(AISI321)具有較好的力學(xué)性能便于進(jìn)行機(jī)械加工,沖壓和焊接.在氧化性環(huán)境中具有優(yōu)良的耐蝕性和良好的耐熱性,但對溶液中含有Cl離子的介質(zhì)特別敏感容易發(fā)生晶間腐蝕.使用最廣泛適用于食品、化工、醫(yī)藥、原子能工業(yè)等；(2)選用材料的特點(diǎn)：20精選ppt名稱0Cr19Ni9

(304)13Cr-7.7Ni-2Cu（304Cu）0Cr17Ni12Mo2(316)1Cr18Ni9Ti（AISI321)耐腐蝕性良好良好優(yōu)秀一般延展性良好優(yōu)秀良好良好焊接性能優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀良好價格約20元/kg約20多元/kg約30元/kg約60元/kg（3）所選材料的比較：21精選ppt不銹鋼內(nèi)膽真空技術(shù)分為有尾和無尾真空技術(shù)兩大類。（4）內(nèi)膽技術(shù)要求：技術(shù)1：22精選ppt“有尾真空”-（管式真空）屬傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，采用的是“壓封技術(shù)”，缺憾是這種技術(shù)措施在微觀上是不能完全保證密閉的。

“無尾真空”是目前國內(nèi)外最先進(jìn)的工藝技術(shù)之一，即器皿在真空的環(huán)境條件下，由計(jì)算機(jī)控制完成抽氣、封焊、冷卻的工藝過程。它采用的是“熔封技術(shù)”，可以保證長期不放氣不漏氣。整體抽氣—“無尾真空”的設(shè)備屬大型設(shè)備，自動化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量水平高，故造價也昂貴。而且管理和使用技術(shù)復(fù)雜，不易掌握，單件產(chǎn)品電耗高于“有尾真空”數(shù)倍，然而，由于技術(shù)水平高等特點(diǎn)，必定成為不銹鋼真空器皿生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向和消費(fèi)追求產(chǎn)品的技術(shù)條件。

23精選ppt內(nèi)膽與外殼的鑲接采用的是焊接。釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的填充材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)的溫度，借釬料熔化填滿母材間的間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。釬焊的加工工藝分類很多，按熱源分為：烙鐵釬焊、波峰釬焊、火焰釬焊、浸沾釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊和真空釬焊。其中，保溫杯所使用的釬焊為火焰釬焊。用可燃?xì)怏w與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進(jìn)行焊接?；鹧驸F焊設(shè)備簡單、操作方便，根據(jù)工件形狀可用多火焰同時加熱焊接。同時，保溫杯的釬焊屬于硬釬焊。應(yīng)用特點(diǎn)：接頭表面光潔，氣密性好，形狀和尺寸穩(wěn)定，焊件的組織和性能變化不大，釬料熔化而焊件不熔，可連接相同的或不相同的金屬及部分非金屬。技術(shù)2：24精選ppt304采用H0Cr21Ni10焊接，焊后固溶處理；316采用H0Cr19Ni12Mo2焊接，焊后1050~1100攝氏度固溶處理；AISI321采用H0Cr21Ni10焊接，焊后固溶處理。加工工藝特性：（1）釬焊加熱溫度較低，接頭光滑平整，組織和機(jī)械性能變化小，變形小，工件尺寸精確。（2）可焊異種金屬，也可焊異種材料，且對工件厚度差無嚴(yán)格限制。（3）有些釬焊方法可同時焊多焊件、多接頭，生產(chǎn)率很高。（4）釬焊設(shè)備簡單，生產(chǎn)投資費(fèi)用少。（5）接頭強(qiáng)度低，耐熱性差，且焊前清整要求嚴(yán)格，釬料價格較貴。

材料的加工工藝及特性：返回目錄25精選ppt兒童保溫杯1.由于兒童行動不小心，易受損，材料選擇上宜耐摔的類型；2.兒童的負(fù)重力小，可選用質(zhì)量較輕的塑料產(chǎn)品；3.為使用方便可附加中栓，小口蓋等零構(gòu)件；4.產(chǎn)品顏色鮮艷，造型小巧可愛。綜上所述，可選塑料作為兒童保溫杯的原材。26精選ppt兒童保溫杯內(nèi)膽結(jié)構(gòu)與大眾使用保溫杯內(nèi)膽結(jié)構(gòu)大致相同。重點(diǎn)分析外殼塑料的選材。（1）材料的選擇：A.PC的選用PC是一種無定型、無臭、無毒、高度透明的無色或微黃色熱塑性工程塑料，具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，尺寸穩(wěn)定；具有良好的耐熱性和耐低溫性；拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剛性和絕緣性也突出；重量輕、抗沖性好，耐一定的高溫和腐蝕溶液洗滌，作為可回收利用。PP的選用無毒、無味，度小,強(qiáng)度剛度,硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,常見的酸、堿有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具，但是成型收縮率大，沖擊性差。ABS的選用

ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。它一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑。

27精選ppt種類PCABSPP透明度好一般好剛度、強(qiáng)度好、較高好、高較好、較高韌性較好好低溫下差價格約26000元/t約10000元/t約9000元/t（2）選用材料物理性能的比較：28精選ppt（3）材料的加工工藝及加工特性的比較：PC的加工工藝：可采用注塑、擠出、吹塑、熱壓和旋轉(zhuǎn)模塑成型，也可采用輥壓和冷壓法驚醒冷加工成型。PP的加工工藝：PP可用擠出、吹塑、注塑、模壓、真空成型等方法，但主要是注塑法為主。ABS的加工工藝：可以通過注塑、吹塑、擠出、發(fā)泡及熱成型等工藝加工。

PP板ABS板PC板29精選ppt中空制品的性能特點(diǎn)與用途：這類的塑料制品具有重量輕，強(qiáng)度高，密封性好，不易破損，耐水防潮，防腐蝕，阻隔性好等特點(diǎn)，既美觀又衛(wèi)生，方便攜帶和運(yùn)輸。生產(chǎn)工藝的順序如下：

主、輔原料按配方要求計(jì)量→摻混在一起攪拌均勻→擠出混煉造粒（或直接用粉料）→擠出機(jī)或注塑機(jī)塑化原料→塑化熔料成型型坯冷卻定型→預(yù)熱型坯→吹賬成型→修邊→制品吹脹成型→修邊→制品｛→吹塑成型特點(diǎn)注塑成型特點(diǎn)1.原料塑化質(zhì)量好2.模具結(jié)構(gòu)簡單，制造費(fèi)用低3.可成型帶有嵌件容器和帶把手容器及各種不規(guī)則形狀容器4.能成型不同原料多層復(fù)合制品5.叫容易調(diào)換不同顏色的制品，顏色在原料中分散較均勻1.制品沒有飛邊，外形尺寸精確，穩(wěn)定性好，生產(chǎn)中沒有回料和廢料2.制品厚度可預(yù)先在成型型坯時調(diào)控3.可適應(yīng)多種塑料成型，但更適合硬質(zhì)的注射成型4.制品沒有拼合縫，頸部和螺紋尺寸精度高，適合成型廣口和形狀簡單的小型容器保溫杯外殼屬于中空制品30精選ppt綜合保溫杯的性能要求，可選擇注塑工藝進(jìn)行加工，三種材料注塑工藝的比較：PCPPABS干燥處理PC材料具有吸濕性，加工前的干燥很重要。建議干燥條件為120℃~130℃，8~12個小時。加工前的濕度必須小于0.02%如若儲存適當(dāng)則不需要干燥處理。建議干燥條件為80~90℃下最少干燥2小時。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。熔化溫度260~340℃220~275℃，注意不要超過275℃210~280℃；建議溫度：245℃。模具溫度40~80℃40~80℃，建議使用50℃25~70℃（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）注射壓力盡可能地使用高注射壓力可大到1800bar500~1000bar注射速度對于較小的澆口使用低速注射，對其它類型的澆口使用高速注射中高速度31精選ppt三種材料加工的工藝特性PC流動性差，所以注塑比較困難，多用于吹塑，有良好的熱穩(wěn)定性和再加工能力，優(yōu)異的熔體強(qiáng)度使拉伸不易斷裂。PP在熔融溫度下有較好的流動性，成型性能好，PP粘度隨剪切速度的提高而下降，有較大的收縮率。ABS無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，宜取高料溫、高模溫、但過高易分解?？偨Y(jié)：保溫杯外殼的溫度要求并不高，可以根據(jù)制作外殼的透明度來決定使用PC或是ABS，用PC加工易使用吹塑成型，尺寸精確度不高但是成本更低，PP不好加工，所以除了特定要求外使用范圍沒有前兩種廣泛，盡管價格更便宜。返回目錄32精選ppt中老年人群使用保溫杯1.可以使用大眾型保溫杯；2.中老年人由于身體狀態(tài)逐漸衰弱，可使用具有保健功能的保溫杯；造型上更偏穩(wěn)重，富有古典氣息。33精選ppt陶瓷瓷質(zhì)白如玉、明如鏡，無鉛，無鎘，綠色環(huán)保杯。無任何重金屬對人體造成的危害是絕對綠色環(huán)保的產(chǎn)品。陶瓷中大半是燒結(jié)陶瓷，因?yàn)樗y以像金屬和塑料那樣使熔化的熔液流入模型，靠本身的塑性變形性質(zhì)而用熱壓鑄成形法制成制品，所以采用粉體成形，然后進(jìn)行燒結(jié)的方法來生產(chǎn)。

/cn/images/flow.swf鏈接為特地陶瓷的加工流程FLASH，可由此等同到陶瓷工藝品的燒結(jié)。

下圖為陶瓷的一般加工工藝：陶瓷保溫杯34精選ppt35精選pptB.紫砂保溫杯紫砂：采用天然紫砂泥，主要化學(xué)成分有氧化硅、鋁、鐵、鈣、鎂、錳。屬性為陶瓷，但是介于陶與瓷之間，最適宜于泡茶，傳熱緩慢，保溫性強(qiáng)，冷熱急變性好。內(nèi)膽采用天然紫砂泥（富含多種人體需要的微量元素和礦物質(zhì)），避免了高真空杯易煮熟茶葉現(xiàn)象，也能保證紫砂杯的透氣性，具有泡茶不走味，不易變質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，讓茶湯更加香醇美味。紫砂保溫杯紫砂保溫杯36精選ppt

紫砂壺的成型不同于瓷器，而是采用泥片鑲接發(fā)成型，即先將紫泥打成一定厚薄均勻的泥片，分別做出壺的各個部件，再黏結(jié)在一起，成為壺的雛形；再加以修整、完善，才算制成壺坯。由于紫砂有圓器和方器兩類，故又形成“拍身桶成型”及“鑲身桶成型”兩種基本成型工藝。

制作圓形紫砂壺，用拍身桶成型法，制作紫砂壺方形器用鑲身桶成型法。

磨具成型是一種將打好的泥片或身桶，放入石膏模具內(nèi)，通過擠壓而成型。這種方法操作簡單，能夠制作出復(fù)雜多變的器形，有利于批量生產(chǎn)。37精選pptC.骨瓷骨質(zhì)瓷本身是目前瓷種中最高檔的一種，透明度很高，質(zhì)地輕巧，為自然的奶白色，本身成型與色澤形成主要依靠氧化硅、氧化鋁和氧化鈣，其中氧化鈣的含量越高，色澤越好。在燒制的過程中因?yàn)榧尤肓伺９欠?，也就提高了其含鈣量，長期使用骨瓷杯沖水飲用，使人體充分吸收有益的礦物元素。加工工藝同陶瓷。

骨瓷保溫杯紫砂和骨瓷保溫杯返