粉末涂層防護(hù)的鑄鐵水表表殼探討

1、1粉末涂層粉末涂層粉末涂層粉末涂層防護(hù)防護(hù)防護(hù)防護(hù)的的的的鑄鐵鑄鐵鑄鐵鑄鐵水表表殼水表表殼水表表殼水表表殼探討探討探討探討王欣欣，毛勇亮（寧波水表股份有限公司，浙江寧波315032）[摘要]本文主要對粉末涂層防護(hù)的鑄鐵水表表殼進(jìn)行了探討。詳細(xì)分析了鑄鐵水表被淘汰的主要原因，介紹了粉末涂層的防護(hù)機(jī)理及噴涂工藝，并提出了建立適用于水表表殼粉末涂層的技術(shù)指標(biāo)評價體系的必要性。[關(guān)鍵詞]水表；鑄鐵水表表殼；粉末涂層；使用壽命；技術(shù)指標(biāo)評價體系D

2、iscussionofpowdercoatingoncastironwatermeterhousingWangXinxinMaoYongliang(NingboWaterMeterCo.LtdNingboZhejiang315032China)[Abstract]Inthispaperthecastironwatermeterhousingprotectedbypowdercoatingwasmainlydiscussed.Themai

3、nreasonsofeliminatedfcastironwatermeterwereanalyzed.Theprotectivemechanismofpowdercoatingthesprayprocesswereintroducedthenecessityaboutmakingtheindicatsystemofpowdercoatingonwatermeterhousingwasproposed.[Keywds]WaterMete

4、rCastIronWaterMeterHousingPowderCoatingUsingLifeTechnologyEvaluationSystem0.前言前言前言前言我國是最大的水表生產(chǎn)基地，每年生產(chǎn)的小口徑水表就有五千多萬只。水表表殼作為水表的重要零部件之一，其使用特性直接影響水表整體的衛(wèi)生、安全性能。由于鑄鐵表殼的制造工藝簡單、價格容易接受，而得到廣泛的應(yīng)用，特別是在大口徑水表方面，鑄鐵是短期內(nèi)難以替代的表殼材料。然而，鑄鐵水表表

5、殼的表面防護(hù)至關(guān)重要，其內(nèi)部防護(hù)處理不好，短時間就會由于涂層失效而發(fā)生銹蝕，造成水質(zhì)的二次污染、水資源的浪費(fèi)。建設(shè)部2008年1月7日發(fā)布，并于2008年6月1日開始實(shí)施的城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《飲用水冷水水表安全規(guī)則》[1]，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了從2010年6月1日起禁止在飲用水管網(wǎng)中使用灰鑄鐵表殼的水表，為灰鑄鐵水表表殼的停止使用制訂了明確的時間表。于是作為過渡，水表行業(yè)組織提出：采用球墨鑄鐵來替代灰鑄鐵生產(chǎn)小口徑水表表殼。然而球墨鑄鐵的腐蝕性能

6、與灰鑄鐵是一樣的，若其表面防護(hù)處理不好，同樣會造成水質(zhì)的二次污染、水資源的浪費(fèi)。銅質(zhì)（鉛黃銅）水表表殼存在鉛析出、銅綠等問題，對飲用水的危害可能會更大，嚴(yán)重危害人們健康，迫使人們提出采用防護(hù)涂覆層等措施。而無鉛銅合金、不銹鋼水表表殼，加工難度增加，制造成本較高，產(chǎn)品難以被接受，目前主要用于出口水表上。最近幾年，工程塑料、鋁合金等新型水表表殼的研制逐漸開展，但是工程塑料的冷脆現(xiàn)象、剛性不足、強(qiáng)度易衰減，鋁合金的表面防護(hù)、評價指標(biāo)體系的欠缺

7、等問題，對其應(yīng)用范圍和進(jìn)度有著很大的影響。總之，鑄鐵作為最為傳統(tǒng)的水表表殼材料，采用新型涂層技術(shù)提高其耐蝕性，是目前水表發(fā)展的一個重要方向。水表行業(yè)組織根據(jù)國內(nèi)技術(shù)、生產(chǎn)等現(xiàn)狀，提出了五種表殼材料作為過渡期使用，并初步制定了行業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)《小口徑飲用冷水水表表殼技術(shù)規(guī)范》[2]。1.粉末涂料粉末涂料粉末涂料粉末涂料粉末涂料是由樹脂、顏料及固體填料、助劑組成的不含油揮發(fā)溶劑的固體粉末[3]。粉末涂料無溶劑，減少了環(huán)境污染和有機(jī)溶劑中毒，其不

8、屬于易燃品，儲存和運(yùn)輸安全方便，簡3圖2涂層厚度與抗?jié)B透能力關(guān)系Fig.2RelationshipofCoatingThicknesswithAntiPermeation根據(jù)產(chǎn)品的要求，對工件不需要涂覆的部位采取保護(hù)措施，如采用螺絲保護(hù)、使用橡膠保護(hù)材料和有機(jī)硅耐高溫保護(hù)材料對加工面和螺紋孔進(jìn)行蔽覆。（3）固化固化是粉末噴涂工藝過程中最終一個環(huán)節(jié)，對粉末涂層的性能有很大的影響。涂層的固化度越高，涂層中的介質(zhì)傳輸阻力越大，涂層的抗?jié)B透性能

9、越好[6]。不同的粉末涂料，其固化溫度和時間不同，環(huán)氧聚酯粉末涂料的固化條件：溫度為1805℃，時間為255min。固化時間要求嚴(yán)格，它必須是工件涂膜的溫度達(dá)到固化溫度后開始計算時間，這段時間必須按規(guī)定保溫。時間過短，固化不完全，成膜性能欠佳，尤其是機(jī)械性能；時間過長，可能產(chǎn)生熱老化，涂膜產(chǎn)生色差，物理性能也引起變化。3.存在的問題存在的問題存在的問題存在的問題有機(jī)涂層是一種延緩金屬腐蝕的最有效和經(jīng)濟(jì)的材料之一，金屬的腐蝕與有機(jī)涂層的性

10、能密切相關(guān)。目前，鑄鐵水表表殼的粉末涂層主要有以下四個問題。（1）國內(nèi)市場上的粉末涂料質(zhì)量參差不齊，價格相差很大，直接影響水表表殼的生產(chǎn)成本。有些水表表殼生產(chǎn)廠家為了節(jié)約成本，使用了質(zhì)量比較差的粉末涂料。（2）在粉末涂料的涂裝中，不能達(dá)到其涂裝工藝的要求。由于鑄鐵水表表殼采用傳統(tǒng)的砂型鑄造，其內(nèi)表面的毛刺較多，且鑄鐵材料硬度很高，噴砂或拋丸時間較長，許多水表表殼生產(chǎn)廠家為了省事、趕工或降低成本，未能達(dá)到涂裝前對預(yù)處理的要求，從而難以獲得

11、高附著力的涂層。而涂層只有與鑄件表面較好的附著，才能很好地發(fā)揮其保護(hù)作用。若涂層厚度未達(dá)到所要求的厚度，涂層的屏蔽性能將會減弱，防護(hù)性能也會降低。再者，如果涂層沒有得到完全的固化就開始投入使用，其綜合性能降低，使用壽命將會變短。圖3涂層失效后的鑄鐵表殼及內(nèi)部機(jī)芯Fig.3CastironWaterMeterHousingafterCoatingFailuretheCe部分水表表殼生產(chǎn)廠家在進(jìn)行粉末涂料涂裝時，由于沒有完全認(rèn)識到工藝過程要