電熱管制造工藝控制與檢測技術

電熱管制造工藝控制與檢測技術

茂名市質量計量監督檢測所    

摘要：文中介紹電熱管材料、各生產環節工藝控制與撿測技術應用。

關鍵詞：電熱管、檢測、耐壓

電熱管作為家用電熱器具的關鍵發熱元件廣泛應用在家用電熱電器。如電熱水器，電飯鍋、電熱爐、電炒鍋，電火鍋、電水壺等，其質量的穩定及安全可靠性直接關系到產品的壽命及用戶的安全，良好的生產工藝控制能有效保證產品穩定及安全。

一、 工藝流程 

電阻絲繞制→金屬管切割→氧化鎂磁選→氧化鎂灌裝→縮管→退火→彎管→焊接→封口→表面處理→測試→入庫

二、 制造過程 

（1）電熱絲繞制：從工藝操作可知，電熱絲繞制同彈簧的制造工藝相同，在專門的繞制機上進行，可用電動式，也可用自動式，繞制好的電熱絲一般是均勻整齊排列，可根據設計的電熱管長度把線圈間距拉長，在把引出棒旋擰到電熱絲里，再用電阻表測試其電阻值大小來確定擰進的長度。

（2）金屬管切割：按設計要求把準備好的管子架在切管機上進行調正，再進行切割，去掉兩邊毛刺，同時還要去掉表面的油脂并放入10%的硝酸溶液除掉管子內外的氧化物，再用水清洗后烘干。

（3）氧化鎂磁洗及加熱：氧化鎂必須經過磁鐵機除鐵后才能使用。氧化鎂放入烘箱進行125℃/3小時的干燥熱處理再進行灌裝。

（4）灌裝：把電動灌裝機調到震動頻率在300次/分，將螺旋電熱絲裝入定位套管，下端引出棒要用硬膠管套住，再把套管旋入發熱管里，電熱絲上端固定緊震動臺上，開機震動，便將氧化鎂粉經漏斗裝進管內，再勻速提起定位管、邊提邊灌裝鎂粉，等裝滿鎂粉后用橡皮套填住兩端，用耐壓測試儀2000V/1秒測試是否擊穿，無擊穿的可轉入下一道工序。

（5）縮管：把電熱管安裝到縮管機，縮管可把少量殘余空氣排出，增加密度。密度在3.5克/cm3時最好，一般經過3—5次縮管，填充鎂粉的密度可達到3.0—3.5克/ cm3再用2000V/秒的耐電壓儀器進行測試，如通過可轉入下一道工序。

（6）退火（熱處理）：把電熱管放到550℃烘箱進行熱處理（多長時間？）可以消除內應力，還可把殘余水份進行退潮而除去鎂砂的水份。

（7）彎管：對已進行熱除理的電熱管馬上進行彎管。各種電熱管用途不同，而彎制的型狀也不同，一般制作用彎管機或手工彎。注意彎曲的半徑不應太小，最小不小于管子的4倍，彎曲完成后檢查外觀是否有裂紋，在2000V/1秒的耐壓測試儀再進行測試通過為合格。

（8）焊接：焊接時用小環套住電熱管鎂砂的端口，點焊時要調節好電流電壓。點焊要快，防止電流雜質飛到鎂砂里。

（9）封口：封口材料一般選環氧樹脂，把己配好的樹脂倒入電熱管端口等干凝固后，再用704硅膠封口，704硅膠封口一般在常溫下會自動干燥，并能保持良好的絕緣性能。

（10）表面處理：為了防止管里面腐蝕或氧化，除了不銹鋼外對其材料表層進行鍍鉻，鍍銅，鍍鋅等處理，處理完后在用1800V/3秒的耐壓測試儀進行測試是否通過。

三 檢測 

根據機械行業標準<<日用管狀電熱元件JB/T4088—1999>>和國家標準<<家用和類似用途電器安全第一部分：通用要求GB4706.1—2005>>要求，檢驗必須按GB2828標準進行抽樣檢測，檢測項目如下：

1、 檢測分析：電熱管的生產工藝與檢測是緊密相連的。傳統的工藝是在產品做好后才檢測，新工藝是把檢測技術引入到每道工序，其目的是及早發現不合格品，為提高成品的合格率降低了成本，確保產品質量持續穩定。

2、 儀器選用

（1） 電氣強度測試必須選用0～5KV的耐壓測試儀

（2） 泄漏電流測試必須選用可調壓試的漏電流儀

（3） 功率測試必須選用1～6KW的電量測試儀

3、 成品檢驗方法

（1） 電氣強度檢測：把電壓調到1250V/1分鐘測試不擊穿為合格。也可用等效方法，把電壓調到1800V/1秒不擊穿為合格。如電熱絲偏離金屬管的中心，爬電距離和電氣間隙小于2mm和材質較差都可通過測試檢出來。

（2） 泄漏電流：將調壓囂調到236V電壓，泄漏電流≤0.5mA,設置測試時間 為5秒，將器具按測試方法，接入泄漏電流儀啟動開關，其數據在極限范圍內為合格，氧化鎂含鐵及其雜質經泄漏電流儀測試可反應出氧化鎂材料的質量。

（3） 功率測試：按技術標準要求額定功率的偏差為額定值的+5%，-10%。當接通電源時，在額定電壓正常下輸入功率調至穩定后觀察其數據讀數，可判斷輸入功率確定是否合格。在工藝上縮管的次數及氧化鎂的密度都影響到功率的變化。在設計功率時要考慮到其工藝、密度、電熱絲選材控制。

（4） 外觀：用目測、觀察其表面光滑，色澤均勻，不得有裂紋，凹凸等缺陷，電熱管必須永久性標志，包括工廠標記，產品型號，額定電壓頻率、功率、水壓等。

（5） 成品測試方法：把電熱管放入水中接線端露出，接上引出的電源線，插上電源，水的溫度有100℃時在進行以上耐壓、泄漏，按地電阻，外觀等4個項目測試，也可用快速測試法測試耐壓，把其電壓提高到測試電壓的30%以上，常規電熱管時間在3秒可測一支。

四、 材料分析

電熱管是由電熱絲，氧化鎂、金屬管封是材料組成，材料質量是最直接影響到產品質量的好壞。

（1） 電熱絲：常用的有鎳銘絲，鐵絡絲兩種合金材料，通常表面溫度低于700℃時可采用鐵絡絲，當工作溫度大于800℃時，可選用鎳絡合金絲，主要原因是不同的溫度內部填充的氧化鎂發生化學反應，使絕緣性能發生變化影響到電熱管的使用性能。

（2） 氧化鎂：作為高純度為絕緣材料一般選用，氧化鎂其棵粒尺寸小于0.3mm為最佳，工作溫度可達到1000℃時，對購置的氧化鎂一般檢查主要是目測勻勺度用磁鐵除磁，而判斷其絕緣材料質量是否起到保證的作用。

（3） 金屬管：常用的金屬管有銅管、鐵管、鋁管不銹鋼管，根據加熱介子不同而選材不同，一般鑄體傳熱可選用鐵管鋁管，其它用途可選用銅鋼管。采購好的金屬管在使用前要進行清理，用酸洗除雜質等工藝，目的是裝氧化鎂砂時不會使微量元素、雜質混在一起而降低其絕緣性能。

（4） 封口材料：電熱管的封口材料常用環氧樹脂，704硅膠硅油等進行密封，封口材料是整個電熱管生產的最后一道工序根據不同的使用性能，采用不同的封口材料，液體加熱的選用120℃～200℃的封口材料，鑄鐵傳熱可選用250℃～450℃的封口材料，大于500℃必須改門軟玻璃材料封密。

工藝控制、材料控制、檢測控制三大控制是整個電熱管生產制造重要組成部分。每一道工序直接影響到下一道工序的產品質量，其中檢測技術控制直接關系到每一道工序的產品質量，是工藝控制的關鍵工藝，是提高成品的合格率、降低損耗，保證產品質量穩定的最有效方法。