[发明专利]一种抗水垢金属阀及其制造方法

摘要

本发明公开了一种抗水垢金属阀及其制造方法，该抗水垢金属阀基体采用ZG03Cr18Ni10铸造，内表面密布有覆盖率不低于99％、螺旋条纹状宽5μm‑8μm的沟槽交错结构，并固定有六甲基二硅氧烷憎水膜层。本发明的抗水垢金属阀以奥氏体不锈钢为基材，工艺简单成熟、内表面具有莲叶效应、易清洗。

主权项

1.一种抗水垢金属阀的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)生产前准备①原材料准备：按重量份准备ZG03Cr18Ni10不锈钢母料100份‑120份、足量六甲基二硅氧烷；②改性工艺材料准备：准备足量粒径5μm‑8μm的二氧化硅微粉；③设备及工装准备：准备沙箱、一次性金属阀仿形蜡模、足量硅酸乙酯水解液、足量粒度800目的粉状高岭土熟料、足量粒度200目的粉状高岭土熟料、磨粒流去毛刺设备、真空铸造设备、足量无水乙醇；2)熔模制造①采用无水乙醇将一次性金属阀仿形蜡模表面清洗干净，待无水乙醇挥发后获得洁净蜡模，将800目的粉状高岭土熟料与粒度200目的粉状高岭土熟料按质量比8.5∶1.5的比例混合均匀，获得混合粉状高岭土熟料；②将洁净蜡模浸入硅酸乙酯水解液，左右上下晃动并持续5s‑10s后取出，再将混合粉状高岭土熟料均匀涂洒在涂覆有硅酸乙酯水解液的洁净蜡模表面，获得待处理蜡模；③将步骤②获得的待处理蜡模静置悬挂相对湿度55％‑65％的室温环境内，待其自动干结固型，然后再浸入硅酸乙酯水解液；④重复步骤②‑③10‑12次后获得固型蜡芯模；⑤采用同压蒸汽法熔失步骤④获得的固型蜡芯模中的蜡，获得模壳；⑥将步骤⑤获得的模壳完全埋入阶段1)步骤③准备的沙箱中，再将沙箱置于850℃‑900℃环境内进行培烧，持续1h‑2h，取出培烧后模壳，清除砂粒后获得耐火熔模，该耐火熔模即为所需熔模；3)铸造①将阶段1)中步骤①准备的ZG03Cr18Ni10不锈钢母料在真空铸造设备内采用温度1500℃‑1550℃、真空度1×10^‑1Pa‑2×10^‑1Pa的工艺参数浇铸到阶段2)获得的熔模中，脱模后获得不锈钢金属阀铸件；4)表面改性①将阶段3)获得的不锈钢金属阀采用阶段1)中步骤③准备的磨粒流去毛刺设备，以阶段1)中步骤②准备的二氧化硅微粉为磨粒介质，在阀体内部管道中来回冲击，往复循环10次‑12次，获得内表面活化微构型不锈钢金属阀；②将六甲基二硅氧烷加热至沸腾状态，获得六甲基二硅氧烷蒸汽环境，将步骤①获得的内表面活化微构型不锈钢金属阀在磨粒流结束后5分钟内置于六甲基二硅氧烷蒸汽环境内，对着金属阀孔腔进行单向吹风，持续15min‑20min后，即获得所需抗水垢金属阀。