一种环保塑料水龙头的制作方法

专利名称：一种环保塑料水龙头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水龙头的制作方法；尤其涉及一种环保塑料 水龙头的制作方法。
背景技术：
现有的水龙头可以采用金属材料和非金属材料制作而成；采 用金属材料制作水龙头主要是水龙头的本体部分采用金属材料铸 造加工而成，然后装入阀芯、手柄等零件；采用这种制造方法不 仅需要消耗大量的金属材料；增加了水龙头的成本；而且由于在 制作过程中模具采用砂芯，因此这些产品会出现砂眼和气孔，次 品率较高。现有采用非金属材料制作水龙头，如陶瓷水龙头、塑 料水龙头等；有的强度不高，易破裂损坏；有的拆模困难，成品 率低。
中国专利申请200610031039. 5涉及" 一种塑料水龙头及其生 产工艺和模具"它是将熔化的塑料经入料口注入模具内部，经固 化后，拆除模具得到水龙头毛坯，然后装上其它配件得到塑料水 龙头产品，虽然该水龙头采用塑料制成成本低、重量轻；但是采 用这种方法制成的水龙头为实心，如果采用较差的塑料材料则强 度不高，易破裂损坏；如果采用较好的材料则成本较高，市场竞 争力差；而且采用这种方法只能制成同一样式和档次的水龙头， 无法满足消费者的需求。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，提供
一种产品质量好、成本低；能够满足消费者对不同档次需求 的环保塑料水龙头的制作方法。
本发明的上述技术问题可以通过以下技术方案得以实施一 种环保塑料水龙头的制作方法，该制作方法包括以下步骤
A、 塑料外壳制作选择塑料材料及其改性剂，制作模具， 通过模具将塑料材料及其改性剂注塑成型制作成两半塑料水龙头 外壳；
B、 组装零件采用通用的工艺制作或市购进水管、出水管、 阀芯固定座、进水座、出水座、连接管、阀芯、手柄；将连接管 的内端连接在阀芯固定座上，将进水座和出水座固连在与其对应 的连接管外端形成阀芯组件，最后将阀芯组件装入到两半塑料水 龙头外壳内；
C、 粘合或焊接将两半塑料水龙头外壳粘合或焊接成一体 即得到塑料水龙头毛坯，然后对塑料水龙头的粘接缝处或焊缝处 表面进行抛光处理；
D、 组装成品在上述的阀芯固定座内装入阔芯，在阀芯上装 上手柄，然后将进水管装在进水座上，将出水管装在出水座上即 得到塑料水龙头。
在上述的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤A中所述的塑 料材料为热塑性塑胶材料，所述的热塑性塑胶材料及其改性剂采 用通用塑料制作工艺在模具中制成塑料水龙头外壳。本发明采用
的热塑性塑胶材料如ABS、 PVC、 PP、 PE、 PA、 PC、 UPVC、 PVCR 等是一类高分子树酯，具有较强的韧性、较高的强度及其光洁度； 可以构成环保塑料水龙头外壳的基本框架，改性剂为通用的改性 剂如玻璃纤维、聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硅烷、钛白粉、 氯化聚乙烯(CPE)和丙烯酸酯类共聚物(ACR)等。可以增加可塑 性塑胶材料的机械强度，从而提高环保塑料水龙头的抗冲击性能， 增加环保塑料水龙头的韧性、提高其机械强度，而且这些改性剂
能够提高整个塑料材料的流动性，从而改善整个产品的流动性能; 本发明可以通过选择不同的塑料材料和改性剂从而制作不同档次 的水龙头，从而满足了消费者对不同档次需求。
在上述的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤B中可以先在 塑料水龙头外壳口装入阀芯固定座、内部装入进水座和出水座， 然后将连接管的内端连接在阀芯固定座上，连接管的外端固连在 进水座和出水座上。采用这种连接方式不需要将各个零件组装成 阀芯组件而直接将其安装在塑料水龙头外壳上，这样安装过程中 对每个零件都可以随意调整，方便安装；本发明中的部分零件采 用塑料材料或铜材料制成，这些塑料零件和塑料外壳可以分开或 同时注塑成型。塑料材料制成零件可以提高环保性能，而且部分 零件可以和塑料外壳同时注塑成型，这样不需要再另外制作零件， 制作工艺简单，成本降低。
在上述的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤c中所述两半
塑料水龙头外壳焊接成一体采用的方式为机械移动式焊接工艺， 所述的机械移动式焊接工艺为超声焊接、摩擦焊接和振动焊接中 的一种。
在上述的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤c中所述两半
塑料水龙头外壳焊接成一体采用的方式为还可以为外部加热式焊 接工艺，所述的外部加热式焊接工艺为热板焊接、热气焊接和植 入焊接中的一种。
在上述的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤C中所述两半 塑料水龙头外壳焊接成一体采用的方式也可以为激光焊接。
本发明可以采用粘合剂如、912、 502、 504等塑料胶水进行 粘合，采用粘合剂粘合可以形成防漏功能优良的接缝，但是粘合 剂处理难度较大，固化速度慢。同时，采用粘合剂粘合时，接缝 准备和表面清洁度要求较高。
焊接可产生粘合稳固的接缝，其机械特性接近于母体材料。
其中超声焊接法通过机械高频振动而形成接缝。将两半塑料水龙 头外壳加压夹持于振荡焊头和固定焊头之间，然后与接触面呈直
角，接受频率为20 40KHz的超声振动；交替式高频应力在接缝
界面处产生热量，从而形成优质的焊接。摩擦焊接(也称为"旋 转焊接")与金属焊接的原理相同。在这种焊接工艺中，将一片塑 料水龙头外壳固定，另一片塑料水龙头外壳以受控的角速度旋转。 当两片的塑料水龙头外壳压合在一起时，摩擦热导致塑料材料熔
融，冷却后即形成焊接；摩擦焊接能产生优良的焊接质量，焊接 工艺简单，重复性强。振动焊接也称为线性摩擦焊接。两半塑料 水龙头外壳在适当的压力、频率和振幅下相互摩擦，直到产生足 够的热量使聚合物熔融为止。振动停止后，部件彼此对齐，熔化 的塑料材料固化后形成焊接。振动频率一般为100 240Hz,振幅 为1毫米 5毫米。热板焊接是最简单的批量生产技术。高温热 板夹于待接缝的表面之间，直到软化为止。此时，将热板抽出， 两表面在受控压力之下贴合，保持一段特定的时间后合在一起。 然后，让熔融表面冷却，形成焊接。温度一般介于180°C 230 "C之间，具体根据待焊接两半塑料水龙头外壳的厚度和类型而定； 焊接时间一般为10秒 20秒。热气焊接法与氧炔金属焊接法相 似。唯一的区别在于氧炔焊所用的明火由热气流代替。压缩空 气、氮气、氢气、氧气或二氧化碳通过焊枪时由电热盘管加热。 利用加热的气流(通常为空气)将两半塑料水龙头外壳和塑料焊 条加热和熔化。两半塑料水龙头外壳和焊条熔融后形成焊缝。在 植入焊接中，首先将金属嵌件夹在待接缝的两半塑料水龙头外壳 之间，然后通过感应或电阻方式加热。采用电阻焊接时，要求沿 接缝放置电线将电流传导到植入件中；采用感应焊接时则不需要 这种方式。激光焊接焊接时，激光光束将塑料熔融于接缝区。激 光机发出强烈的辐射光束(通常位于电磁光谱的红外线区)，集中 于待接缝的两半塑料水龙头外壳表面。这样，就在分子中产生了
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共振频率，令周边材料温度升高形成焊接。激光焊接可以大批量 生产，不产生振动，可将弧光灼伤降低到最低限度。
在上述的的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤C中所述的塑 料水龙头毛坯空腔内还填充有填充物。填充物可以是普通的塑料 材料也可以是混凝土或水泥等物质，塑料材料通过普通的加压注 射或挤出工艺填充于塑料水龙头毛坯空腔内，混凝土可以直接填 充于塑料水龙头毛坯空腔内让其固化，水泥可以先填充于塑料水 龙头毛坯空腔内，然后加入水让其固化；在塑料水龙头毛坯空腔 内填充填充物不仅可以增加水龙头的自身重量，提高市场效益； 而且还可以增强水龙头的机械强度。
在上述的的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤D中组装后的 塑料水龙头通过电镀或喷涂或喷漆或喷油后得到环保塑料水龙头 成品；本发明采用的电镀、喷涂、喷漆、喷油工艺为现有技术通 用的工艺。
纵上所述，本发明的环保塑料水龙头的制作方法具有以下优点:
1、 本发明的制作方法不需要制作专门生产水龙头的模具和砂 芯，也不要对毛坯的整个表面进行处理；工艺流程简单、成本低、 产品质量好。
2、 采用本发明的制作方法可以制作成不同档次和样式的环保 塑料水龙头，产品市场竞争力强，能够满足不同消费群体的需求。
3、 通过本发明的制作方法制成的环保塑料水龙头不仅可以通 过电镀或喷涂或喷漆或喷油等工艺可以达到铜制水龙头的美观效 果，而且采用环保塑料材料制成，不需要像铜制水龙头那样经过 翻沙抛光工艺制作，对环境不会造成污染，对人体不会造成伤害， 环保性能强。


图1为本发明两半塑料水龙头外壳的结构示意图2为本发明两半塑料水龙头外壳粘合或焊接后的结构示意
图3是本发明的环保塑料水龙头的主视结构示意图； 图4是本发明的环保塑料水龙头的左视结构示意图； 图5是本发明的另一种环保塑料水龙头的主视结构示意图6是本发明的另一种环保塑料水龙头的左视结构示意图。 图中，1、塑料外壳；11，塑料外壳内腔；12，填充物；2、
阀芯固定座；3、进水管；4、出水管；5、连接管；6、进水座；7、
出水座，8、阀芯；9、手柄。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一
步具体的说明；但本发明并不限于这些实施例。
如图3和图4所示，本环保塑料水龙头包括一个塑料外壳1， 塑料外壳1上安装有进水管3和出水管4，塑料外壳1 口部装有 阀芯固定座2，内部装有若干根连接管5以及安装在塑料外壳内 的进水座6和出水座7，连接管5的内端和阀芯固定座2连接， 连接管5的外端与进水座6和出水座7连通。
进水座6和出水座7的内部开有螺纹，进水管3和出水管4 的外测开有螺纹，进水管3螺接在进水座6上，出水管3螺接在 出水座7上。
阀芯8安装在阀芯固定座2内，阀芯8的外端与手柄9相连。 如图5和图6所示，本发明塑料外壳内腔11内还填充有填充 物12，该填充物可以增加水龙头的重量和机械强度。 本发明环保塑料水龙头的制作工艺的实施例如下 实施例1
A、塑料外壳制作选择热塑性塑胶材料ABS和玻璃纤维、
氯化聚乙烯、丙稀酸酯类共聚物ACR、硬酯酸、硬酯酸钙、硅烷
等改性剂通过配料、混料然后挤出放入按照塑料水龙头外壳的形
状制作的模具中注塑成型制作成两半塑料水龙头外壳1;如图1 所示；
B、 组装零件采用通用的工艺制作或市购进水管3、出水管 4、阀芯固定座2、进水座6、出水座7、连接管5、阀芯8、手柄 9;然后将连接管的内端连接在阀芯固定座2上，将进水座6和出 水座7固连在与其对应的连接管外端形成阀芯组件，最后将阀芯 组件装入到两半塑料水龙头外壳1内；
C、 粘合将两半塑料水龙头外壳1通过912型塑料胶水粘 合成一体即得到塑料水龙头毛坯，如图2所示；然后在塑料水龙 头毛坯的粘接缝处进行抛光处理；
D、 组装成品将阀芯8装入阀芯固定座2内，将手柄10固 连在阀芯8的外端，然后将进水管3螺接在进水座6上，将出水 管4螺接在出水座7上，然后采用通用的电镀工艺即得到本发明 的环保塑料水龙头。
实施例2
在本实施例中，步骤A中采用的塑料为热塑性塑胶材料UPVC, 步骤B中先在塑料水龙头外壳口装入阀芯固定座2、内部装入进 水座6和出水座7，然后将连接管5的内端连接在阀芯固定座2 上，连接管5的外端固连在进水座6和出水座7上；步骤C中将 两半塑料水龙头外壳1通过超声焊接成一体形成塑料水龙头毛
还，，如图2所示；其中超声焊接的具体过程为将两半塑料水龙
头外壳加压夹持于振荡焊头和固定焊头之间，然后与接触面呈直
角，接受频率为20 40KHz的超声振动；交替式高频应力在接缝 界面处产生热量，从而形成焊接制成塑料水龙头毛坯，然后在塑 料水龙头毛坯的焊缝处进行抛光处理；步骤D中组装后采用通用 的喷涂工艺后得到本发明的环保塑料水龙头。其它工艺流程同实
施例1，不再赘述。 实施例3
在本实施例中，步骤A中采用的塑料为热塑性塑胶材料PP,
步骤B中先在塑料水龙头外壳口装入阀芯固定座2、内部装入进 水座6和出水座7，然后将连接管5的内端连接在阀芯固定座2 上，连接管5的外端固连在进水座6和出水座7上；步骤C中将 两半塑料水龙头外壳1通过摩擦焊接成一体形成塑料水龙头毛坯，如图2所示；其中摩擦焊接的具体过程为将一片塑料水龙头外壳固定，另一片塑料水龙头外壳以受控的角速度旋转。当两 片的塑料水龙头外壳压合在一起时，摩擦热导致塑料材料熔融， 冷却后即形成焊接制成塑料水龙头毛坯，然后在塑料水龙头毛坯的焊缝处进行抛光处理；步骤D中组装后采用通用的喷油工艺后得到本发明的环保塑料水龙头。其它工艺流程同实施例l，不再 赘述。
实施例4
在本实施例中，步骤A中采用的塑料为热塑性塑胶材料PE， 步骤C中将两半塑料水龙头外壳1通过摩擦焊接成一体形成塑料
水龙头毛坯，如图2所示；其中摩擦焊接的具体过程为将一片
塑料水龙头外壳固定，另一片塑料水龙头外壳以受控的角速度旋 转。当两片的塑料水龙头外壳压合在一起时，摩擦热导致塑料材 料熔融，冷却后即形成焊接制成塑料水龙头毛坯，然后在塑料水
龙头毛坯的焊缝处进行抛光处理；步骤D中组装后采用通用的喷 漆工艺后得到本发明的环保塑料水龙头。其它工艺流程同实施例 1，不再赘述。 实施例5
在本实施例中，步骤A中采用的塑料为热塑性塑胶材料ABS, 步骤C中将两半塑料水龙头外壳1通过热板焊接成一体形成塑料水龙头毛坯，如图2所示；其中热板焊接的具体过程为将温度
为20(TC热板夹于塑料水龙头外壳待接缝的表面之间，直到软化 为止。此时，将热板抽出，两表面在受控压力之下贴合，保持15 秒后合在一起。然后，让熔融表面冷却，形成焊接制成塑料水龙 头毛坯，然后在塑料水龙头毛坯的焊缝处进行抛光处理。其它工 艺流程同实施例1，不再赘述。 实施例6
在本实施例中，步骤A中采用的塑料为热塑性塑胶材料PC， 步骤B中先在塑料水龙头外壳口装入阀芯固定座2、内部装入进 水座6和出水座7，然后将连接管5的内端连接在阀芯固定座2 上，连接管5的外端固连在进水座6和出水座7上；步骤C中将 两半塑料水龙头外壳1通过激光焊接成一体形成塑料水龙头毛
坯，如图2所示；其中激光焊接的具体过程为激光机发出强烈
的辐射光束(通常位于电磁光谱的红外线区)，集中于待接缝的两 半塑料水龙头外壳表面。这样，就在塑料分子中产生了共振频率， 令周边塑料水龙头外壳材料温度升高形成焊接制成塑料水龙头毛 坯，然后在塑料水龙头毛坯的焊缝处进行抛光处理。其它工艺流 程同实施例1，不再赘述。
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实例， 但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范 围可作各种变化或修正是显然的。
权利要求
1、一种环保塑料水龙头的制作方法，该制作方法包括以下步骤A、塑料外壳制作选择塑料材料及其改性剂，制作模具，通过模具将塑料材料及其改性剂注塑成型制作成两半塑料水龙头外壳；B、组装零件采用通用的工艺制作或市购进水管、出水管、阀芯固定座、进水座、出水座、连接管、阀芯、手柄；将连接管的内端连接在阀芯固定座上，将进水座和出水座固连在与其对应的连接管外端形成阀芯组件，最后将阀芯组件装入到两半塑料水龙头外壳内；C、粘合或焊接将两半塑料水龙头外壳粘合或焊接成一体即得到塑料水龙头毛坯，然后对塑料水龙头的粘接缝处或焊缝处表面进行抛光处理；D、组装成品在上述的阀芯固定座内装入阀芯，在阀芯上装上手柄，然后将进水管装在进水座上，将出水管装在出水座上即得到塑料水龙头。
2、 根据权利要求1所述的环保塑料水龙头的制作方法，其特 征在于，步骤A中所述的塑料材料为热塑性塑胶材料，所述的热 塑性塑胶材料及其改性剂采用通用塑料制作工艺在模具中制成塑 料水龙头外壳。
3、 根据权利要求1所述的环保塑料水龙头的制作方法，其特 征在于，步骤B中可以先在塑料水龙头外壳口装入阀芯固定座、 内部装入进水座和出水座，然后将连接管的内端连接在阀芯固定 座上，连接管的外端固连在进水座和出水座上。
4、 根据权利要求1所述的环保塑料水龙头的制作方法，其特 征在于，步骤C中所述两半塑料水龙头外壳焊接成一体采用的方 式为机械移动式焊接工艺，所述的机械移动式悍接工艺为超声焊 接、摩擦焊接和振动焊接中的一种。
5、 在上述的环保塑料水龙头的制作方法中，步骤C中所述两半塑料水龙头外壳焊接成一体采用的方式为还可以为外部加热式 焊接工艺，所述的外部加热式焊接工艺为热板焊接、热气焊接和 植入焊接中的一种。
6、 根据权利要求1所述的环保塑料水龙头的制作方法，其特 征在于，步骤C中所述两半塑料水龙头外壳焊接成一体采用的方 式也可以为激光焊接。
7、 根据权利要求1至6任意一项所述的环保塑料水龙头的制 作方法，其特征在于，步骤C中所述的塑料水龙头毛坯空腔内还 填充有填充物。
8、 根据权利要求1所述的环保塑料水龙头的制作方法，其特 征在于，步骤D中组装后的塑料水龙头通过电镀或喷涂或喷漆或 喷油后得到环保塑料水龙头成品；本发明采用的电镀、喷涂、喷 漆、喷油工艺为现有技术通用的工艺。
全文摘要
本发明提供了一种环保塑料水龙头的制作方法，属于水龙头的制作方法技术领域。它解决了现有的环保塑料水龙头的制作方法消耗大量的金属材料、增加成本、出现砂眼、气孔和次品率较高的问题。本环保塑料水龙头的制作方法，该制作方法包括以下步骤A.塑料外壳制作，通过模具将塑料材料及其改性剂注塑成型制作成两半塑料水龙头外壳；B.组装零件，将阀芯组件装入到两半塑料水龙头外壳内；C.粘合或焊接，将两半塑料水龙头外壳粘合或焊接成一体即得到塑料水龙头毛坯，然后对塑料水龙头的粘接缝处或焊缝处表面进行抛光处理；D.组装成品。本方法具有产品质量好、成本低；能够满足消费者对不同环保塑料水龙头档次的需求。
文档编号F16K27/10GK101101072SQ20071007017
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月23日 优先权日2007年7月23日
发明者林伟祥 申请人:林伟祥