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节能灯材料及制造工艺模板.doc

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材料及加工过程 制造灯具常见材料为:钢板、铝合金铸材、型材、塑料材料、锌合金铸件、填料和封接材料(橡胶、泡沫、树脂、等)玻璃、光控制材料、(高纯铝、不锈钢、抛光玻璃等)。 1、 钢板 应用:可用于灯具压条、小灯体、灯盖、嵌入式灯具盒、控制盘、底座及投射器。 等级及特征:低碳钢有很好机械强度和延展性,但不耐腐蚀,有圈筒、片或板材形式,厚度为0.45~1.2MM。对于室内不太重视美观使用场所,选择钢板表面最好镀一层锌,但对大多数使用场所必需刷漆。预镀层材料 加工:切、钻孔、冲、弯及压工艺。 人工操作:先剪出外形,再弯板冲压或飞轮冲压。 半自动操作:CNC控制,部件移动由操作者完成。 自动冷滚卷成形:板条通常采取这类方法加工。滚卷机 金属片自动生产控制:对于大型盒式嵌入灯和吸顶灯具制造,欧洲设备生产厂家已经完全实现了自动机械化。 冲压:对于部分较小圆型灯具,通常是用深冲成形等级低碳钢板直接冲压成形。 隶属钢制部件:在喷涂前,无涂层钢材料能够点焊或连续焊接。然而未涂层材料必需用铆钉、螺母和螺栓、自攻螺钉或粘合剂连接。 涂装:通常采取粉末涂装工艺。相对传统湿法涂装层,它能取得更厚涂层薄膜,经典可达成50~100um厚度,而传统方法只能达成25um。这在要求有高反射特征器件(如器件箱)中是很有利。有两种处理过程:除油过程和预处理(通常是磷化),接着是静电喷涂过程和随即烘干过程。较少用到电镀,通常只起装饰作用,或用于部分要求保护层小件零件,如螺丝、螺栓和螺母等。铬和镍是装饰性电镀经典,而锌通常见于保护目标电镀。在钢板表面涂上一层金属化塑料薄膜可作为反射层来使用。 2、 铝合金铸件 应用:泛光照明、街道照明灯、小型室内聚光灯灯具壳体。 等级和特征:含有易熔组分LM6铝硅合金(含Si 12%)是最常见合金材料,因为它凝固时间短、流动性良好及收缩性低,很适合于重力铸造和压力铸造。另外,还含有良好抗腐蚀性能,在室外作用时也不需要涂保护层(除非有美观要求)。含稍微少一点硅铜铝合金LM2和LM24也经济实用,含有高强度、很好铸造性能,但相对LM6而言抗腐蚀性能差。在一些地方,如机场照明,需要更高强度和抗腐蚀合金,如LM25。这些合金全部经过高温煅烧以确保能得到足够强度。大多数应用中用到铝是因为它含有部分关键特征,即它耐热性能。因为铝是相对低级金属,当它和其它金属如钢、不锈钢和铜接触时,将产生电解作用。所以,对于这些金属外面很有必需镀上中间性能金属材料(锌或镉),或用油脂右塑料垫片,起阻挡隔层作用。 铸铝工艺:关键有两种工艺,全部是将熔融金属注入开孔模具中。重力铸造中压力来自空腔上方熔融金属本身,而在压力铸造中,熔融金属是被猛力挤压进钢型模具中,后者可生产更薄器件。 铝铸件涂装:在涂装前,要经过修整或翻滚以除去表面闪屑或碎片。采取相关工艺如LM25适用阳极化工艺,在这各工艺中当铝暴露在空气中时,人为地在其表面瞬时形成薄而坚韧氧化层,约为10um厚,在氧化层永久封闭以前,浸入染料中能够得到表层颜色。 3、 铝材---片材 应用:反射器和格栅 特征和等级:为取得满意效果,反射器中铝含量最少为99.8%,当使用99.99%超纯材 料时可取得最好效果。大多数反射器经过阳极化过程形成一层薄氧化膜,氧化膜是脆性,所以在小角度折弯时氧化膜表面会产生很多细纹理。加热超出100℃后因为膨胀情况不一样也能产生一样效果。氧化膜另一特征是能产生彩虹效果,在三基色灯下尤其显著。 工艺:反射器材料分成两个关键部分:一是厚度为0.4~1.2mm卷材或片材;一是较厚 片材经旋压而生成对称反射器。卷材或片材先下料—剪切成形—手工操作或半自动冲压完成,弯曲度可由卷板机械加工完成。格栅和十字交叉片装配是劳动密集生产过程;旋压加工工艺通常见来生产大型抛物线型反射器或轴对称反射器,关键用于聚光灯。手工或半自动操作—车床加工—使用多种钢质成形器加工—将旋转平板绕一个凸模塑性成型—表面抛光化学处剪发亮。 涂层:对反射器而言,此工艺关键为阳极氧化作用,使氧化层增厚多个微米,成为自然氧 化层,使铝含有很好抗腐蚀性。在电化学工艺中,氧化层能在基金属上生长,之前必需有手工或化学抛光过程。膜层越厚反射率越低,增强反射表面效能方法有新发展:薄氧化层(如Ti)被蒸发到阳极氧化表面,它反射效能和镀铝玻璃反射效能一致,这种材料较贵但无彩虹现象且降低产生细微裂纹可能性。 4、 其它金属材料 1)灯丝材料 材质发展:天然纤维—喷丝—碳—锇—钛—钨 钨关键优点: u 高熔点3420℃使它较其它金属在更高工作温度,在全部条件全部相同情况下,越高温度就意味着越高流明效率。 在全部导电材料中其蒸气压u是最低,在这个基础上,可取得很高灯丝温度和最小蒸发(泡壳黑化)。 u 钨是选择性光谱发射体,它在可见光谱发射率高于红外区域发射率,它对任何给定温度下效率相关键贡献。 2)其它用途 钨常见作灯丝和电极制造材料。u 纯铝和黄铜常见于灯头制造材料,黄铜常被镀镍以达成高抗腐蚀性,铝材逐步成为低成本u灯(如白炽灯)制造材料。 锡焊或铜焊常见于灯头和灯丝之间电连接,在部分u灯型中,灯头和导丝之间传统熔接正在被机械压接所替换。 铝另一个关键用途u是作为蒸气沉积在聚光和映射灯中反射涂层上,这关键是归因于它低熔点660℃性质。 在白炽灯中,灯丝支架由钼(无卤素)和钨(含卤素)制成。用来放置放电灯或白炽灯在外套部件支架通常见不锈钢丝点焊成所需形状而制成。u 镍、铁和铜合金被广泛用于保险丝、封玻璃合金、双金属片和导丝,受热控制弯曲金属片被引入一些高压钠u灯中用作开启器件。 为了在放电灯光谱中产生辐射带,大量金属使用在蒸气状态下,如镝、镓、钬、铟、汞、钪、钠、铊、钍、铥和锡等。u 3)电极 电极传导电能进入放电灯,并提供维持电流电子。 因为要求在高温下(高达℃)工作,电极所用材料必需有低蒸气压,不仅要确保 其本身寿命,而且要阻止灯本身过分污染(端部发黑),另外这些材料必需有足够机械强度、抗碰撞性,如需要话,还要有足够延展性以许可复杂电极几何外形制造。 到现在为止,钨含有最关键商业用途,尽管钽、镍和铁也被使用,如氖灯电极(冷阴极)就是用纯铁制成。 在温度超出℃时,钨是丰富电子发射体,但在很多长寿命放电灯中,这么高温度是无法被接收,所以,必需找到加强电子发射方法。 一个处理方法是用含钍钨来制造电极,这种材料中氧化钍粒子提供钍源,钍源扩散 到电极表面最热点,通常是电极尖端部,在此它逸出功降低进而增加电子发射率。含钍电极被用在部分金属卤化物灯中。全部采取发射材料来显著地加强电子发射,通常是将某种氧化物涂在电极上或组装时放入电极内形式出现。在高压钠灯中,复螺旋电极用基于钙、钡和钨综合氧化物所浸渍,通常被称为BCT发射材料,还有一个可选择发射材料是氧化镱,低压钠灯和荧光灯用是基于钙、钡和锶氧化物发射材料。 5、 塑料材料 优点:多用性和设计灵活性。 缺点:降低了抗高温性、抗化学腐蚀性、强度和紫外线稳定性不理想。 特征和等级:两种关键类型:热塑性塑料(可重新熔融及循环使用),热固性塑料(在工艺中不可逆)。传统使用热固性塑料附件如灯座已被热塑性材料尤其是聚碳酸酯所替换。塑料可耐约200℃高温,但在更高温度下,将硬化、脆化且发生颜色改变,价格较贵,阻燃性好。 应用:灯具本体、漫射器、折射器、反射器、端盖、灯座、衬套、接线板和松紧螺旋扣。 1)超高温塑料(160℃~200℃): 聚苯硫醚(polyphenylene sulfide) 不透明材料,表层能镀铝,常见于小灯具主体和反射器,有很好阻燃性。 聚醚胺(polyetherimide) 常见于高达180℃环境中,为半透明材料,表面能涂冷光膜,从而能透射红外线和反射可见光(也称冷光束)。在此温度范围内,还有部分其它材料可应用,如聚醚砜(polyethersulfone),阻燃性好,但随温度升高,硬度下降,且外观为淡黄色,所以不能用于折射器和反射器。 2)高温材料(130℃~160℃) 玻璃增强聚酯(GRP) 热固性塑料,应用于大部分街道照明灯具及泛光照明灯具。可和铝相媲美,并可组成片状模塑组合物(SMC)或团状模塑组合物(DMC)。价格低、化学强度高,但易磨损且抗紫外辐射较差,应用于热带环境下,表面在短时间内变得无光泽。无固有阻燃性,但可经过添加剂取得此性能。 聚苯并噻唑(polybutylene terephthalate)(PBT) 热塑性塑料,相当于SMC和DMC,有几乎相同耐温性能。应用于大部分荧光灯灯帽保护套,也用于制作聚光灯和室内装饰灯灯具,阻燃性好,防紫外辐射也令人满意,同SMC和DMC相比,加工性能好。 透明折射材料最高工作温度在140℃~160℃之间。过去,抗紫外辐射稳定性是一个问题,但现在聚酯碳酸酯(polyestercarbonate)应用,在街道照明碗形灯罩上提供了一个令人满意性能。 3)中温材料(100℃~130℃) 聚碳酸酯(polycarbonate) 在此温度范围内,是关键品种,抗冲击能力强,通常以透明或有彩色形式做成灯具本体、漫射器、折射器、反射器和以阻燃性为先决条件附件,如灯座。应用于反射器时,这种材料将被镀铝。相对于冲压反射器和旋压反射器而言,这类反射器更为节省,而且可生产更为复杂反射器。在热气候紫外辐射下,聚碳酸酯变黄趋势依旧是一个问题,这种情况通常在高功率汞放电灯中牵涉到。在强烈紫外辐射场所,要把材料工作温度限制15℃~20℃。聚碳酸酯已经成功地和丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物(ABS)混合成一个有光泽合成材料,可用于装饰性灯罩和灯具本体。 聚丙烯(polypropylene) 长久以来被看成“劣质”工程材料,硬度低、易蠕变及紫外稳定性较差等特征,尽管它有很好不易损坏特征。现在这种材料紫外稳定性已经有了很大提升,能用于街道照明伞罩,带来很大经济性。通常适适用于受力不强物件,如松紧螺旋扣、紧固板等。 聚酰胺(尼龙,polyamide),聚甲醛(acetal),聚苯醚(polyphenylene oxide,PPO) 适适用于管索钉,夹子和松紧螺旋扣,阻燃能力很好,但紫外稳定性差。假如尼龙用在 不适合环境下,将发生褪色现象而且脆化。 4)低温材料(<100℃) 在此温度范围内,荧光灯照明中考虑到高透明性,折射器和漫射器关键使用 聚甲基丙烯酸甲酯(acrylic,PMMA)和聚苯乙烯(polystyrene) 前者较后者贵,但有很好抗紫外特征和耐高温特征(前者90℃,后者70℃)。二者均无阻燃性。 聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC) 有很好阻燃性,但透射系数很低 ABS、PVC和不透光聚苯乙烯也常见于装饰物,如灯座、盖和低温灯具体,PVC还用于 压制导轨系统,除PVC外,其它材料阻燃性全部较差。 5)塑料工艺 注模成型是热塑性塑料一个关键成型方法,尤其用在大批量生产中。注射成型可生产有复杂外形、薄壁且有很好外表层产品。其它成型工艺还包含挤压、漫射槽形滚压、吹塑和真空成形。产品形状决定了工艺难易程度。 挤压和滚压工艺关键产品有丙烯酸和聚苯乙烯棱镜板。经过吹塑和真空技术,可将薄板深入加工。最近几年发展了一个新技术—塑料模型制造用三维造型技术,电脑控制激光在树脂槽内加工出3-D造型。用此方法生产错综复杂产品可和注模成型产品相媲美,这种技术对于小件复杂反射器或折射器很有效。 SMC等热固性塑料制造要经过压力成型过程。DMC更适适用于注模铸造。 6、 填料和封接材料 传统材料包含靛类,氯丁橡胶和EPDM泡沫橡胶,和注塑时反应聚氯酯泡沫,这些材料用于常规低温(<140℃)区域。 高温区域(>200℃)使用挤压或模压或切割硅树脂。最新革新是使用于注塑时反应方法,能得到无接缝高质量密封。 在灯工作数千小时寿命期间内和在相当宽工作温度范围内,要求灯头焊泥能提供对多种热膨胀系数及其不一样灯用材料之间可靠机械连接。用来将金属灯头固定在玻璃泡壳上材料由约90%大理石粉充填物,掺杂加入酚醛、天然和硅酮树脂所组成。为了将陶瓷灯帽固定于熔融石英灯体上,需使用含有更高熔点焊泥,关键由混有没有机粘合剂如硅酸钠二氧化硅组成。 7、 气体 灯用关键气体全部是空气组成部分,经过分馏措施得到。常常见来控制多种多样物理和化学过程。还利用气体本身特殊性能来产生光。 灯工作时,在达成高温条件下,很多灯用材料化学活性会大大地增强。为了避免灯结构材料严重破坏,必需严格控制氧化和腐蚀现象,这种控制方法是使灯内工作环境由惰性气体或非活性气体组成。 蒸发和溅射等物理过程常常会缩短灯丝、电极等关键组件寿命。当充以惰性气体且气体密度以较大时,这种现象危害程度会大大减弱。即使在一些白炽灯内,可用密度较氩气高氪气来降低热传导和愈加好地抑制钨丝蒸发,以延长灯寿命,但在实际应用中,往往经过在灯内充入氩气来达成这个目标。氮分子含有能遏制灯内带有不一样电位组件之间形成破坏电弧能力,所以灯泡充填气体通常由氮或氮和惰性气体氩和氪组成混合气体。 在气体放电灯中,所用单分子气体是氩、氖和氙。作用是帮助放电开启和在主放电区负担缓冲气体角色。因为潘宁效应混合气体能帮助气体放电开启,所以它对气体放电光源显得尤其关键。在潘宁效应混合气体中占99%成份关键气体亚稳态能量必需较低,其值应高于掺杂少许气体电离电位能,这么才能满足产生潘宁效应要求。比如:99%氖加1%氩和少许低气压汞蒸气,就是很经典潘宁效应混合气体实例。当气体放电发生时,首先激发气体成份原子到亚稳态,这类激发到亚稳态原子有相对较长寿命,一旦它们和混合气体中掺杂少许气体原子相碰撞时,其所含有亚稳态能量就足以将这些原子激发到电离态,从而完成电离过程。 在卤钨灯里,有些气体和蒸气还发挥化学功效。活性气体比如溴化氢、三溴甲烷、二溴甲烷、一糗甲烷等等掺杂到惰性气体中起充入卤钨灯内,从而使卤钨灯形成钨输运循环。另外,金属卤化物气体充入气体放电光源内,能发挥其特有作用。 因为灯工作温度很高,所以灯内一些关键组件对少许会产生氧化和掺碳气体存在十分敏感。这类气体是氧、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物和水蒸气。这些气体是相当普遍沾污剂,可经过抽真空除气处理尽可能地减小它们危害和在封离后经过消气剂作用来缩小它们在灯内活性。在大多数灯填充气体中,这类有害杂质气体只许可占总充填气体量百万分之几。 8、 消气剂材料 灯泡工作时,一些灯丝和电极一类组件会达成很高温度,它们性能对周围气体十分敏感。它们很轻易和残留氧、水蒸气、氢和碳氢化合物起反应,从而影响灯性能。所以,应该排除这些残留气体或将其降低到不影响灯泡性能水平。 用于除去灯泡封口后残留在泡壳或灯管内杂质气体材料称为消气剂。作用关键是依靠一些固体,通常是金属,经过它们吸收作用、吸附作用和化学反应来搜集灯内残留气体。其作用过程常常需要某种形式加热活化。使用时,可将消气剂制成细丝和薄片状放入灯内,或有选择地沉积在某个组件表面上。常见作消气剂金属是钡、钽、钛、铌、锆及它们一些合金。消气剂选择取决于必需除去气体和灯泡种类。 有一个非金属消气剂,它能有效地除去灯泡内常见惰性气体中微量氧气和水蒸气,长久以来被广泛使用,这种消气剂就是磷。 消气剂通常有两种形式:蒸散消气剂和体积消气剂。蒸散消气剂使用,是在真空器件封离后,经过对活性金属快速地加热或瞬时蒸散,使它们以薄沉积或膜形式出现在选择组 件上,从而起到消气作用。如磷、钡、镁就是这种蒸散消气剂经典例子。体积消气常以金属丝、结构件和半疏松沉积物形式置于灯内。当温度升高时会吸收气体,这种消气剂在灯泡整个寿命期间全部有效。钛、钽、锆和一些锆-铝合金就是常见体积消气剂。 9、 玻璃和石英玻璃 商用生产玻璃能够划分为三大类:纳-钙硅酸盐、铅-碱硅酸磠和硼硅酸盐。制灯工业中最常见是钠-钙硅酸盐玻璃,因为这种玻璃只要将炉料组成稍加改变即能够,用一般白炽灯、荧光灯和小功率放电灯泡壳材料。 一般灯泡和荧光灯管内部玻璃组件、各类小白炽灯泡壳,尤其是采取楔型灯座各灯灯泡是用铅-碱硅酸玻璃制造成。铅玻璃和-钙玻璃相比,其优点之处于于它有高电阻率,能预防夹封处发生电解作用。铅-碱玻璃很轻易和钠-钙玻璃泡壳封接,并比它软化点低,操作温度范围也比它宽,这些原因全部有利于灯泡生产。 常规聚光灯泡壳和大功率放电灯外玻壳,因工作温度太高,不宜采取钠-钙硅酸盐玻璃,而要采取硼酸盐玻璃,它能承受较高工作温度和想当低膨胀系数。 一般玻璃不适合制造体积小、功率大光源。所以全部采取透明硅石作为泡壳材料,这种材料基础上是纯二氧化硅,在灯泡工业中俗称“石英玻璃”,即使它是玻璃状,但它不是晶体。石英玻璃一个显著优点是有高透明度和好抗热冲击性能,工作温度高(达成900摄氏度),光学透过特征好,不像一般玻璃只能透过少许小于300nm波长范围辐射。纯石英玻璃有效透射范围从160nm紫外线到4000nm红外线。 选择灯用玻璃材料一个关键条件是能够和其它材料气密地封接,尤其是和金属气密封接。要和金属有理想无应力气密封接,玻璃应含有以下性质: 1、玻璃热膨胀系数应在相当大温度范围内和金属膨胀系数相匹配,尤其是从退火温度到室温范围内。 2、在封接部位必需是可塑。 3、对空气腐蚀必需有足够化学抵御力。 4、它电阻率、介电常数和介电损耗必需是令人满意。 5、必需是完全匀质,它性质不随批号而波动。 10、 陶瓷 1)光学陶瓷 含二氧化硅玻璃在高温和高压下易受到碱金属蒸气侵蚀,所以要求制造能在高温和高 压下耐受化学侵蚀泡壳材料,离别是高压钠灯制造中需要这些材料。现代陶瓷技术进展,已经有可能制成几乎达成理论密度多晶金属氧化物坏体。使用这种材料制成产品基础上是无气孔,所以可透过绝大部分入射可见光,再加上它所固有耐熔性质,使它成为一个制造高温电弧管有效材料。氧化铝、一般尖晶石、氧化镁、氧化铍、氧化锆、氧化钍、氧化钇和多种稀土氧化物均可成为制造半透明和全透明陶瓷材料。 现在,在制灯中应用得最广是氧化铝。除了多种矿石中含有氧化铝之外,已发觉天然刚玉、蓝宝石和红宝石全部是较纯净氧化铝。它结晶有两种不一样形式,一个是不完整立方r相氧化铝,仅在约1000℃以下才保持稳定,在这温度以上时就形成另一个稳定a相氧化铝,a相氧化铝是全部化合物中性能最稳定,它几乎不溶于强无机酸,不受大多数金属(包含钠在内)和无水卤素侵蚀,仅在高温下能和碱类起一些反应。它熔点为2050℃,含有良好抗热冲击性能。 多晶半透明氧化铝(PCA)管也可用通常陶瓷制造方法来生产,广泛用于高压钠灯(HPS)制造。壁厚为1MM陶瓷管可见光总透过率能够超出90%。 全透明氧化铝陶瓷管直接从熔融氧化铝生长而形成所需尺寸。这些管子实际上是纯单晶蓝宝石。这种材料虽有极好耐热性和化学特征,透明度也好,但现在它对可见光总透过率并不比多晶氧化铝高,另外,其各向异性热膨胀使得极难取得这种材料可靠和长寿命封接。 2)一般陶瓷 即使一般陶瓷包含有不一样万分和性质材料,不过最一般陶瓷关键由不一样百分比氧化铝和二氧化硅所组成。按其本身力学、电学和热学性质而被选择。常被用作灯座和灯头,含有良好机械强度、抗热冲击能力和在工作温度范围内有良好电绝缘性能和耐潮气侵蚀等。 传统电气绝缘陶瓷材料是电瓷,有相当高介电损耗系数,只是它抗热冲击性能不错,但其电阻率却伴随温度升高而快速降低。这些缺点使电瓷在很大程度上被皂石材料替换。皂石价廉,轻易由机器生产,它能被做成多种形状以适适用于不一样灯泡设计需要。以铝矾土为基础材料陶瓷含有铝矾土约90%,用作高强度气体放电灯基板,这类用途陶瓷表面很有光泽,以免表面吸湿造成电击穿。 11、 光控制用材料 反射器:两种类型:规则反射和镜面反射,只包含反射角等于入射角反射光;漫反射,包含全部反射光。 折射器和漫反射:在选择光控材料时,不仅要考虑其光学特征,而且要注意该材料强度、韧性、抗热性和抗紫外辐射和最终产品生产难易等。 假如发射红外能量不经过灯玻璃外壳而耗散,而是反射回灯丝上,那么白炽灯效率就会大大增加,取得这种效果一个方法就是在外壳上涂上一层红外反射膜。 在低压钠灯中,掺锡氧化铟薄膜用来把波长为1500~3000nm红外线反射回到电弧腔,以维持所需工作温度。这种膜在卤素灯中不能得到所需温度稳定性,于是采取多层氧化物重合;一个由氧化钽和氧化硅交替涂敷46层膜,可用化学蒸气沉积法涂在卤丝灯外壳表面。据估量引入理想红外反射器卤互灯理论效率可达约300%,而实际上现在只能取得约40%效率。用多层干涉滤波膜层选择性地反射一些波段而透过剩下部分,能够改变灯所发出光颜色。 材料加工工艺 A、材料成形 1、 锻压:铸造、机压、铸造 1)铸造:俗称“打铁”。 2)机压:冲压、旋压、挤压 冲压:用压力机械并配用对应模具制造出所需求产品工艺,分为裁剪、落料、成形、飞边、拉伸等多个工序。载剪、落料、飞边是一个分离材料工艺。成形、拉伸是一个利用材料延伸特征而改变产品结构工艺。在冲压产品中常常出现需要将以上两种工艺反复使用才能达成所要求产品效果。在冲压过程中,材料和模具全部影响到产品品质,包含: 材料延伸性n 材料硬度n 材料本身缺点n 模具硬度n 模具合模间隙n 模具结构合理性n 此工艺广泛用于汽车、电脑、电器、灯具等各行业产品制造,如铁质天花灯。 旋压:利用材料延伸性,经过旋压机配用对应模具并由工人技术支持达成生产产品工艺,该工艺对外形难度大拉伸产品有替换作用,灯具行业关键用于铝杯制作。 挤压:利用材料延伸性,经过挤压机械并配有线形模具,压制成我们所需要产品工艺。该工艺被广泛用于铝型材、钢管、塑胶管件制造,灯具行业有导轨、格栅灯面板等。 3)铸造:负压铸、浇铸、压铸 负压铸:用于对产品密度要求不高,部分产品制作工艺用于大型机床制造。 浇铸:俗称“翻沙”工艺。 压铸:利用压铸机械和模具制造所需产品,对结构复杂,立体程度高产品应用广泛。该工艺正确度高,表面流平好,广泛用于汽车、兵器、灯具等行业,但制造成本高。 分为热室压铸和冷室压铸。 热室压铸:自动化程度高,效率高,耐高温性差,冷却时间短,用于锌合金压铸(锌合金熔点380℃,密度6.75KG/CM3,用于天花灯、射灯制造)。 冷室压铸:手工操作程序多,效率低,产品不良率高,耐高温性好,冷却时间长。用于铝合金压铸(铝合金熔点780℃左右,密度2.55KG/CM3,用于天花灯、射灯制造)。 加工程序:合模—锁模—进料—冷却—脱模—出料 其中热式压铸进料、出料全部是自动化操作,冷室压铸进料、出料需要手工操作。 压铸工艺对机械设备,产品模具要求和原材料质量要求全部很高。 2、 注塑 此工艺同压铸工艺,只在模具工艺和加工温度上有差异,其精度更高,对模具要求高,其产品成本较高,用于变压器外壳底座生产制造。 B、表面处理 1、 表面处理作用: 表面防腐、镀饰(装饰)效果 2、表面处理演变: 人类从石器时代进入铜器时代,表面处理技术需要便伴随而生。 考古发掘表明: ①6千年前发觉铜 ②5千年前新石器时代出现红铜器物 ③4千年前出现青铜器物 ④ 3千多年前商代出现热镀锡,并开始使用陨铁 ⑤春秋时期开始炼铁,战国出理烤兰防锈等表面处理工艺 ⑥唐代开始有生锈记述,战国开始淬火,南北朝开始应用化学热处理(渗碳)烧兰(热氧化)鎏鋈等工艺。 3、水溶液电镀发展 电镀发展要从原电池发觉和应用开始,应用於水溶液电镀。 ① 1837年Bird(伯德)发觉铂电极上沉积渣状壳层。 ② 伴随Volta(伏打)电堆即原电池发觉,Faraday (法拉第)在1833年、1834年发表了著明电解定律,说明电镀过程赖以形成物理化学基础。 ③ 1840年Shore(肖尔)申请了和一个商业专利。 ④ 1854提Bunsen(本生)沉积Geuther(杰金)在1856年宣告用铬酐溶液镀出铬层。1869-1870年出现商业化镀镍(即不锈钢色) ⑤ 19世纪80后代后直流民电机开发促进了电镀金发展,19Watt(瓦特)schlotter(光亮镍)开始商业化,1932年有些人改良用氟硅酸来对镀铬过程加速,得到更理想效果。 1949年,Blum 和Hogaboom(霍格勃姆)出版了被誉为经典或里程碑论著,把电镀纳入了科学和工程技术轨道。Gibbs(吉布斯)热力学和Nernst(奈恩斯特)方程提出,令化学和电化学发展有一个飞跃。电镀是电解过程一个应用。40年代后,dppymknh(弗鲁姆金)、Bockris(勃克利斯)和Conway(康威)引入了电极过程动力学新概念。对电镀层力学理化和很多工程特征,和镀层和基础关系,硬度防腐摩擦等性能形成改变,造成表面应力、疲惫、氢脆、熔脆等副作用机制和影响。 中国电镀工业开始于解放后50年代,苏联援建156项关键工程,使电镀工艺得到空前发展。 4、表面处理工艺分类 ① 热处理 关键对机械器具耐磨加硬韧性经过加热发生其质变应用, ② 滚光、机械研磨、抛光 ③ 涂装(涂装分喷油和喷粉) ④ 电镀 a)、有外加电流电镀方法:在电解质内置入电极并经过电流。 b)、无外加电流电镀方法:利用不一样电位材料来和镀件接触,经过产生内电流也能进行沉积。表面转化失去电子或俘获电子时所产生氧化或还原过程也常见来形成表面上防护膜层。 依据沉积类型分滚镀、真空镀、气相镀,化学镀、水溶液电离子电镀及金属电泳、氧化、着色等水溶液电离子电镀分单金属电镀,复合电镀和电铸,特种材料电镀等。 5、滚光、机械研磨、抛光工艺步骤 ① 滚光:是用电机(rh/900~1400)带动6角或8角滚桶对机加工后产品,表面滞留披锋、毛刺、锈迹处理一个方法。 处理对象:小型配件 优点:处理时间快、洁净、能够净化工件表面。适合小零件表面整形处理 缺点:易使工艺变形,不能处理大型工件及大披锋 关键原料:茶仔粉。红矾,木康,铁砂等 对于滚镀小件通常见有机溶剂三氧乙烯、枧油, 茶仔粉等加水在滚桶处理后直接电镀 ② 机械研磨:使用电机(rh/1400-2800转)带动,砂轮对工件表面进行整形一个工艺方法 处理对象:压铸件合模线,水纹及锻压件表面。(涂装前处理通常工件) 优点:处理方便,对工件表面整平,细加工有很好效果。 缺点:体力兼技术劳动,对人体健康有一定影响,需要排尘设施和消耗劳保用具 关键原料:金刚砂(180# 200# 240# 260# 280# 320#)刚玉砂(180# 190# 200# 220# 240#)及少许红膏及砂轮(250 300 350m)及牛胶珠 ③ 机械抛光:用电机(rh/1400~2800转)带动砂轮。麻轮,布轮,对工件表面进行整形一个工艺方法 处理对象:压铸件,钢铁件表面(关键起电镀镀件装饰效果) 优点:对工件表面能够取得很细致很平整效果 缺点:同研磨一样 关键原料:同研磨 另需白蜡、紫蜡 抛光膏关键成份: 绿膏(三氧化二铬、氧化铝) 红膏(氧化铁、氧化铝) 白膏(氧化钙、氧化镁、硅藻土等) 6 、 涂装工艺步骤 (除油除蜡) (除锈、合化) (皮膜处理) (干燥) (烘烤) (除尘擦拭) 伴随科学发展和大家生活水平提升,涂装工艺利用色母配出多个符合人类消费需求颜色,既达成防腐效果,也满足了装饰要求。 7、电镀工艺处理 1)、电镀前处理 电镀是一个原子级沉积过程,本质上不一样于雾化熔融和涂刷等宏观意义上覆盖,为了取得愈加好结协力(附着力)和装饰效果,应考虑: ① 基础材料本质,基材品种,组织结构,成型方法是经铸锻热轧或冷轧。 ② 表面清洁程度,经过加工成型制件表面上有加工碎屑,油污杂质也会有包含蜡、厚油封油层、薄层防锈油膜、缓蚀剂等不一样污染物质需不一样方法来处理。 ③ 零件材料易蚀性、尺寸、数量和精密程度,部分材料易受腐蚀,如铝、镁、锌等。有在阳极处理中会溶解,如铬、锡等。 ④ 表面结构和状态、被镀材料表面结构会直接影响镀层结构和特征。 2)、工艺步骤 电镀用生产设备、就被镀件、阳极、镀液、镀槽地相对部署和不一样操作方法而言,现在最常见还是固定式镀槽,但多种变通方法也全部有应用和发展。零件运动(如摆动、搅拌、连续电镀线材和板材、自动机等)、镀槽运动(滚镀)、镀液运动(喷射、快速镀、电解抛光等) 3)、工艺类型 ① 固定镀槽:电镀溶液盛于固定镀槽内,镀件浸入和阳极面对,依靠导电和固定用挂具来通电。(此方法是传统、最广泛) 优点:设备投资少,镀件形状、大小和数量不受限制,易于监控、维护。 ② 高速电镀:(关键用于小件贵金属电镀)经过零件运动及利用强制对流或喷射,以令镀液高速流动来承载高达每平方分米数百安强电流,得以达成很高镀速。 ③ 滚镀:适适用于大量小零件加工 优点:对镀件起抛光作用,零件间镀层厚度差异小,但进行局部电镀难,也难适用高速镀。 ④ 刷镀:将阳极表面裹上柔软能含电镀液多孔性材料,如棉布或其它纤维制品,经过电流并在被镀表面上摩擦,也能在摩擦表面区上镀上镀层,这种方法一直用来修复局部镀层缺点。 ⑤ 连续电镀覆板材和线材。 ⑥ 特种工艺:石膏、玻璃、塑胶、用化学镀结合水溶液电镀。 4)工艺安排 ⑴ ⑵化学除油 ⑶ ⑷ ⑸ ⑽ ⑼底铜 ⑻ ⑺ ⑹酸洗 ⑾ ⑿ ⒀ ⒁干燥 ⒃ ⒂视需要
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