本发明专利技术涉及一种钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管及其加工设备和加工方法，一种钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管，包括中空状的铝合金管，铝合金管的内壁和/或外壁覆盖有钛纳米高分子合金涂层，加工上述钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管的设备，包括小口径管道内壁抛丸机组、细径管材自动涂装生产线、链轨式红外线加热隧道炉以及在线涂层缺陷检测系统，本发明专利技术制造出的铝管可以用于冷热水、制冷剂、含有酸碱盐成分等腐蚀介质(液体、气体)的输送，可长期在200℃温度内使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料应用技术与先进制造领域，它所涉及的是一种纳米有机钛高分子合金涂层新材料应用先进制造技术制备的涂层铝塑复合管材，主要用于替代铜制管材的制造工业(如代表性的家电行业)。
技术介绍
我国是有色金属资源比较贫乏的国家，尤其是金属铜的产量与国民经济发展的步伐很不协调。由于改革开放三十多年的快速发展，国际制造业的重心移向中国，家电产业更是在全球独领风骚，全世界的每一个角落都充满着“中国制造”的商品。然而，从另一个角度来观察我国的经济发展状况，也让我们看到资源对发展的桎 梏。以有色金属为例，据中国有色金属工业协会的统计数据，2008年我国十种有色金属年产量为2519万吨，其中金属铜占378万吨，而实际使用了 490万吨，为补充资源不足，进口了 110万吨精铜。另据笔者市场调研情况来看，以家电产业为例，广东万和新电气股份有限公司是国内最大的家庭热水器制造商，在2011年共使用了 5000吨铜管。据中国家电协会统计，2010年全国电冰箱产量为7300. 8万台，广东为1457. 8万台，空调器的全国产量为10899. 6万台，广东为5477. 8万台，据最新市场调查信息表明，全国未来五年中，每年仍需4500万台冰箱、5500万台空调器、4000万台热水器。依此来统计换算，仅家电行业每年用铜管量将超过1100万吨。由此可见，我国家电行业对金属铜的需求量接近于国内10种有色金属半年的总产量，需要进口大量的铜矿砂或精铜才能满足国内市场的需求。钛纳米高分子合金是一种新型聚合物材料，它是用金属钛与高分子树脂在特殊的环境条件下，经高能球磨引发机械化学反应生成的纳米杂化聚合物。利用这种新型聚合物为基体材料加工制造的特种涂料产品，具有优异的耐高温、抗老化、防腐蚀性能。应用于油田油井管的内壁防护涂层，替代特种耐蚀合金钢管，可以大大节省油田的开发成本和维护费用；应用于家电行业以涂层铝塑复合管替代铜管，既可靠又经济，是降低材料和制造成本的最佳途径。目前，这项新材料已获得国家颁发的专利技术专利证书，依法受到国家的法律保护，这就形成了在市场上的绝对竞争优势。纳米钛高分子合金涂层铝塑复合管是上述新材料应用与技术服务延伸的新产品。它是解决国家有色金属资源紧缺、价格高涨、以铝代铜的一种应用模式的创新。用铝管代替铜管，仅差价每吨即可节省4飞万元人民币。据广东万和新电气股份有限公司核算，由于铝的比重轻，用2000吨铝管可以替代5000吨铜管的年使用量，每年仅此节省的铜管用量，就可节省2. I亿元，节省铝代铜的差价O. 8亿元，两项合计可为企业节省材料成本费用约3亿元人民币。以此推算，全国家电行业每年用铝管替代铜管，不仅可以缓解铜资源紧缺的局面，而且节省材料成本可以用千亿元做核算单位。铝管替代铜管，关键的是解决铝不耐腐蚀的技术难题；采用钛纳米高分子合金涂层制备铝塑复合管，攻克铝管腐蚀的难题便可以迎刃而解；家电用纳米钛高分子合金涂层铝塑复合管的创新点是细径管内壁精密微喷涂技术。管道内壁防护喷涂是近年来发展起来的一门新工艺技术，由于工业防腐蚀的技术需求，世界各国都相继开展了这方面的研究试验工作，国外的研究工作比较早，我国是通过管道喷涂设备的引进才开始这项研究开发工作。然而，值得一提的是，国内外对细径管道内壁防护一直未有技术瓶颈的突破，找遍国内外市场，也未发现任何一家企业可以设计制造内径小于Φ6 12πιπι细径管内壁喷涂机械，这使目前本专利技术者正在开展的家电行业用铝管替代铜管要解决内壁防护的课题研究项目遇到了瓶颈制约，由此而引发了本专利技术的开发设计与研制。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是解决铝管替代铜管攻克铝不耐腐蚀的技术难题，从而为家电产业找到一条既节省资源、又节约材料费用、降低制造成本的新方案。 本专利技术的目的之一是以机器人喷涂原理的工作装置，依靠喷头的自动进给以及回退完成微型管内壁的喷涂工序。防腐涂层的喷涂过程依靠喷头的运动以及压力的协调控制，因此，合理设计运动控制器，利用涂料的雾化过程，精确控制喷涂过程中的涂料喷射的压力，对于节省涂料的用量，降低成本，控制喷涂的质量起着决定性的作用。涂料在管道内的气隙空间形成雾化，涂料压力控制器以及喷头运动滑车，如果不能协调控制将影响喷涂质量。本专利技术设计了一种高效的微型喷涂器具，在喷头运动过程中，协调控制涂料的喷射压力，充分利用气隙空间的雾化氛围，最大程度地利用雾化的涂料完成涂装过程，这就需要一定的技术条件，只有满足了这种技术条件，才能最大限度地提高涂料的利用率，控制喷涂质量，使湿涂层表面具有很好的流平性、平整性，做到薄厚均匀，无漏涂、气泡、针孔和缩孔等缺陷。本专利技术解决的技术问题所采用的技术方案是 一种钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管，包括中空状的铝合金管，铝合金管的内壁和/或外壁覆盖有钛纳米高分子合金涂层。本专利技术的铝合金管内外壁表面精密涂装钛纳米高分子合金涂层，使该管体具有高硬度、抗划伤、耐高温、耐腐蚀、不沾污、不结垢的功能特点。用钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管替代铜管，试样经盐雾对比试验，防腐蚀性能远优于铜管，这种涂层铝塑复合管可以用于冷热水、制冷剂、含有酸碱盐成分等腐蚀介质(液体、气体)的输送，可以长期在200°C温度以内使用。作为本专利技术的另一目的，一种加工所述钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管的微喷涂系统设备，包括小口径管道内壁抛丸机组、细径管材内壁自动涂装生产线、链轨式红外线加热隧道炉以及在线涂层缺陷检测系统。所述细径管材内壁自动涂装生产线，包括喷头运动滑车、固定夹具、活动夹具、直线导轨、空压机、压力控制器、喷涂油泵以及电控模块。所述喷头运动滑车，安装在铝合金管内。喷头运动滑车包括混合管道、连接器、喷头以及叶片，连接器的上下两侧通过上转动轴、下转动轴连接有弹性支撑杆，弹性支臂末端安装有滑轮与铝合金管内壁相抵，喷头和混合管道连接在连接器前后端并通过连接管接通，喷头前端面开设有多个喷嘴，叶片通过转轴安装在喷头前端面。所述活动夹具和固定夹具，分别压紧在铝合金管的前后端的开口上。所述空压机与喷涂油泵接通，喷涂油泵上连接有硬质油管，硬质油管另一端穿过活动夹具与喷头接通并固接，直线导轨上的活动座与硬质油管连接，使喷头运动滑车跟随活动座沿直线导轨直线滑动。所述空压机和压力控制器之间电性控制连接，压力控制器与混合管道之间通过软质气管接通。所述电控模块分别与直线导轨、空压机、压力控制器、喷涂油泵电性控制连接。所述弹性支撑杆的一端通过上转动轴或下转动轴与连接器弹性连接，同一侧的两弹性支撑杆呈交叉状设置；该结构使弹性支撑杆上的滑轮始终与铝合金管内壁压紧相抵，使喷头运动滑车可以顺滑地在铝合金管内壁来回滑动，其结构简单、合理。 本专利技术的加工设备，所述的喷头运动滑车，通过活动座与直线导轨滑动连接，铝合金管通过活动夹具和固定夹具固定，喷头运动滑车通过滑轮可以在铝合金管内壁滑动，通过电控模块的设定控制在直线导轨上运动，压力气体和涂料分别通过软质气管和硬质油管进入混合管道腔内混合后，最终由喷头前端面的喷嘴喷出，由于喷头上设有可转动叶片，从喷嘴射出的高压漆液冲击叶片高速旋转而被雾化，并在离心力的作用下使漆雾离散，均匀地涂敷在铝合金管的内壁表面形成涂层。喷涂过程是通过电控模块以及压力控制器协调控制，在喷头运动滑车由铝合金管的一端进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管，包括中空状的铝合金管(1)，其特征是，所述铝合金管(1)的内壁和/或外壁覆盖有钛纳米高分子合金涂层(2)。
【技术特征摘要】
1.一种钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管，包括中空状的铝合金管(I)，其特征是，所述铝合金管(I)的内壁和/或外壁覆盖有钛纳米高分子合金涂层(2)。2.—种加工权利要求I所述钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管的设备，其特征是，包括小口径管道内壁抛丸机组、细径管材内壁自动涂装生产线、链轨式红外线加热隧道炉以及在线涂层缺陷检测系统； 所述细径管材内壁自动涂装生产线包括喷头运动滑车、固定夹具(3)、活动夹具(4)、直线导轨(5)、空压机、压力控制器、喷涂油泵以及电控模块； 所述喷头运动滑车安装在铝合金管(I)内，喷头运动滑车包括混合管道出)、连接器(7)、喷头(8)以及叶片(9)，连接器(7)的上下两侧通过上转动轴(701)、下转动轴(702)连接有弹性支撑杆(10)，弹性支臂(10)末端安装有滑轮(11)与铝合金管⑴内壁(101)相抵，喷头(8)和混合管道(6)连接在连接器(7)前后端并通过连接管(12)接通，喷头(8)前端面开设有多个喷嘴(801)，叶片(9)通过转轴(13)安装在喷头(8)前端面； 所述活动夹具(4)和固定夹具(3)分别压紧在铝合金管(I)的前后端的开口上； 所述空压机与喷涂油泵接通，喷涂油泵上连接有硬质油管(14)，硬质油管(14)另一端穿过活动夹具(4)与喷头(8)接通并固接，直线导轨(5)上的活动座(501)与硬质油管(14)连接，使喷头运动滑车跟随活动座(501)沿直线导轨(5)直线滑动； 所述空压机和压力控制器之间电性控制连接，压力控制器与混合管道之间通过软质气管(15)接通； 所述电控模块分别与直线导轨(5)、空压机、压力控制器、喷涂油泵电性控制连接。3.根据权利要求2所述的一种加工钛纳米高分子合金涂层铝...
【专利技术属性】
技术研发人员：张驰，缪磊，
申请(专利权)人：广州健邦化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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