电热管制造工艺控制与检测技术

电热管制造工艺控制与检测技术

茂名市质量计量监督检测所    

摘要：文中介绍电热管材料、各生产环节工艺控制与捡测技术应用。

关键词：电热管、检测、耐压

电热管作为家用电热器具的关键发热元件广泛应用在家用电热电器。如电热水器，电饭锅、电热炉、电炒锅，电火锅、电水壶等，其质量的稳定及安全可靠性直接关系到产品的寿命及用户的安全，良好的生产工艺控制能有效保证产品稳定及安全。

一、 工艺流程 

电阻丝绕制→金属管切割→氧化镁磁选→氧化镁灌装→缩管→退火→弯管→焊接→封口→表面处理→测试→入库

二、 制造过程 

（1）电热丝绕制：从工艺操作可知，电热丝绕制同弹簧的制造工艺相同，在专门的绕制机上进行，可用电动式，也可用自动式，绕制好的电热丝一般是均匀整齐排列，可根据设计的电热管长度把线圈间距拉长，在把引出棒旋拧到电热丝里，再用电阻表测试其电阻值大小来确定拧进的长度。

（2）金属管切割：按设计要求把准备好的管子架在切管机上进行调正，再进行切割，去掉两边毛刺，同时还要去掉表面的油脂并放入10%的硝酸溶液除掉管子内外的氧化物，再用水清洗后烘干。

（3）氧化镁磁洗及加热：氧化镁必须经过磁铁机除铁后才能使用。氧化镁放入烘箱进行125℃/3小时的干燥热处理再进行灌装。

（4）灌装：把电动灌装机调到震动频率在300次/分，将螺旋电热丝装入定位套管，下端引出棒要用硬胶管套住，再把套管旋入发热管里，电热丝上端固定紧震动台上，开机震动，便将氧化镁粉经漏斗装进管内，再匀速提起定位管、边提边灌装镁粉，等装满镁粉后用橡皮套填住两端，用耐压测试仪2000V/1秒测试是否击穿，无击穿的可转入下一道工序。

（5）缩管：把电热管安装到缩管机，缩管可把少量残余空气排出，增加密度。密度在3.5克/cm3时最好，一般经过3—5次缩管，填充镁粉的密度可达到3.0—3.5克/ cm3再用2000V/秒的耐电压仪器进行测试，如通过可转入下一道工序。

（6）退火（热处理）：把电热管放到550℃烘箱进行热处理（多长时间？）可以消除内应力，还可把残余水份进行退潮而除去镁砂的水份。

（7）弯管：对已进行热除理的电热管马上进行弯管。各种电热管用途不同，而弯制的型状也不同，一般制作用弯管机或手工弯。注意弯曲的半径不应太小，最小不小于管子的4倍，弯曲完成后检查外观是否有裂纹，在2000V/1秒的耐压测试仪再进行测试通过为合格。

（8）焊接：焊接时用小环套住电热管镁砂的端口，点焊时要调节好电流电压。点焊要快，防止电流杂质飞到镁砂里。

（9）封口：封口材料一般选环氧树脂，把己配好的树脂倒入电热管端口等干凝固后，再用704硅胶封口，704硅胶封口一般在常温下会自动干燥，并能保持良好的绝缘性能。

（10）表面处理：为了防止管里面腐蚀或氧化，除了不锈钢外对其材料表层进行镀铬，镀铜，镀锌等处理，处理完后在用1800V/3秒的耐压测试仪进行测试是否通过。

三 检测 

根据机械行业标准<<日用管状电热元件JB/T4088—1999>>和国家标准<<家用和类似用途电器安全第一部分：通用要求GB4706.1—2005>>要求，检验必须按GB2828标准进行抽样检测，检测项目如下：

1、 检测分析：电热管的生产工艺与检测是紧密相连的。传统的工艺是在产品做好后才检测，新工艺是把检测技术引入到每道工序，其目的是及早发现不合格品，为提高成品的合格率降低了成本，确保产品质量持续稳定。

2、 仪器选用

（1） 电气强度测试必须选用0～5KV的耐压测试仪

（2） 泄漏电流测试必须选用可调压试的漏电流仪

（3） 功率测试必须选用1～6KW的电量测试仪

3、 成品检验方法

（1） 电气强度检测：把电压调到1250V/1分钟测试不击穿为合格。也可用等效方法，把电压调到1800V/1秒不击穿为合格。如电热丝偏离金属管的中心，爬电距离和电气间隙小于2mm和材质较差都可通过测试检出来。

（2） 泄漏电流：将调压嚣调到236V电压，泄漏电流≤0.5mA,设置测试时间 为5秒，将器具按测试方法，接入泄漏电流仪启动开关，其数据在极限范围内为合格，氧化镁含铁及其杂质经泄漏电流仪测试可反应出氧化镁材料的质量。

（3） 功率测试：按技术标准要求额定功率的偏差为额定值的+5%，-10%。当接通电源时，在额定电压正常下输入功率调至稳定后观察其数据读数，可判断输入功率确定是否合格。在工艺上缩管的次数及氧化镁的密度都影响到功率的变化。在设计功率时要考虑到其工艺、密度、电热丝选材控制。

（4） 外观：用目测、观察其表面光滑，色泽均匀，不得有裂纹，凹凸等缺陷，电热管必须永久性标志，包括工厂标记，产品型号，额定电压频率、功率、水压等。

（5） 成品测试方法：把电热管放入水中接线端露出，接上引出的电源线，插上电源，水的温度有100℃时在进行以上耐压、泄漏，按地电阻，外观等4个项目测试，也可用快速测试法测试耐压，把其电压提高到测试电压的30%以上，常规电热管时间在3秒可测一支。

四、 材料分析

电热管是由电热丝，氧化镁、金属管封是材料组成，材料质量是最直接影响到产品质量的好坏。

（1） 电热丝：常用的有镍铭丝，铁络丝两种合金材料，通常表面温度低于700℃时可采用铁络丝，当工作温度大于800℃时，可选用镍络合金丝，主要原因是不同的温度内部填充的氧化镁发生化学反应，使绝缘性能发生变化影响到电热管的使用性能。

（2） 氧化镁：作为高纯度为绝缘材料一般选用，氧化镁其棵粒尺寸小于0.3mm为最佳，工作温度可达到1000℃时，对购置的氧化镁一般检查主要是目测匀勺度用磁铁除磁，而判断其绝缘材料质量是否起到保证的作用。

（3） 金属管：常用的金属管有铜管、铁管、铝管不锈钢管，根据加热介子不同而选材不同，一般铸体传热可选用铁管铝管，其它用途可选用铜钢管。采购好的金属管在使用前要进行清理，用酸洗除杂质等工艺，目的是装氧化镁砂时不会使微量元素、杂质混在一起而降低其绝缘性能。

（4） 封口材料：电热管的封口材料常用环氧树脂，704硅胶硅油等进行密封，封口材料是整个电热管生产的最后一道工序根据不同的使用性能，采用不同的封口材料，液体加热的选用120℃～200℃的封口材料，铸铁传热可选用250℃～450℃的封口材料，大于500℃必须改门软玻璃材料封密。

工艺控制、材料控制、检测控制三大控制是整个电热管生产制造重要组成部分。每一道工序直接影响到下一道工序的产品质量，其中检测技术控制直接关系到每一道工序的产品质量，是工艺控制的关键工艺，是提高成品的合格率、降低损耗，保证产品质量稳定的最有效方法。