專利名稱：一種仿金屬水龍頭及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水龍頭，尤其是涉及一種仿金屬水龍頭及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，高檔水龍頭普遍采用銅、鋅、不銹鋼等金屬及其合金材料。雖然金屬制品具備高性能，但是一般金屬銅水龍頭一體成型采用沙芯法。沙芯法即首先由混有黏土及多量沙質(zhì)的粗糙物質(zhì)做水龍頭的水道形態(tài)，然后將沙芯置于模具內(nèi)，再向模具灌入銅水使銅水包覆在沙芯外面，待銅水冷卻之后，再把上述顆粒沙土狀的沙芯從中掏出來(lái)。金屬的成型需要很高溫度，制成產(chǎn)品工序繁雜，因此成本高、能耗高，而且效率低。在環(huán)境污染日益嚴(yán)重，節(jié)能減排刻不容緩的今天，如何采用易成型、低成本的塑膠復(fù)合材料來(lái)取代金屬制品，已成為一塊意義重大而且具有商業(yè)價(jià)值的新技術(shù)領(lǐng)域。但是，除了高強(qiáng)度等特性可滿足水龍頭的使用功能外，金屬材料的高比重、高導(dǎo)熱系數(shù)、金屬光澤等特性，造就了金屬制品具備重質(zhì)感、冰冷手感以及特殊表面光澤等感官性功能，這些功能都是普通塑膠材料所不具備的，這些缺點(diǎn)阻礙了塑膠材料的上述應(yīng)用。塑膠水龍頭本體一般采用注塑成型，因此成本低效率高，但是塑膠材料本身性質(zhì)決定了其不具備金屬的上述特性。人們?yōu)榱四M并替代金屬，想出各種成型方法。例如在塑膠水龍頭內(nèi)設(shè)法嵌入金屬片或金屬塊，或在塑膠水龍頭殼體和水道之間空隙填充各種比重高的材料等。但是，采用上述這些仿金屬水龍頭的制造方法，或者功能單一，或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造工序多，無(wú)法兼顧到金屬水龍頭的使用功能和感官功能，不但增加了產(chǎn)品的加工難度和能耗，而且無(wú)形中又增加了許多成本。中國(guó)專利ZL200610037471.5公開一種采用三層包覆制備水龍頭的方法。依據(jù)該專利制造的水龍頭雖然也可實(shí)現(xiàn)有限的金屬水龍頭功能，例如增重。但是很顯然其制造過程復(fù)雜，制造工序過多，這在工業(yè)化生產(chǎn)中會(huì)增加很多的制造成本以及大規(guī)模制造的困難性。中國(guó)專利ZL200920307175. 1公開一種采用金屬材料制備的水龍頭，其閥體、手柄、出水件都是金屬材料，其優(yōu)點(diǎn)是這種水龍頭采用金屬材料制備，水龍頭部件通過拋光、 噴砂和陽(yáng)極氧化后具有耐熱性、耐磨性、抗腐蝕性；表面易著色而顏色鮮艷不易脫落等優(yōu)點(diǎn)。顯然其缺點(diǎn)是水龍頭的整體質(zhì)量不夠重，出水件采用金屬材料耐腐蝕性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的金屬水龍頭存在的缺點(diǎn)，提供一種不僅具備金屬水龍頭的重質(zhì)感、冰涼手感、高強(qiáng)高耐水壓等特性，而且具備低成本、易加工等特點(diǎn)的仿金屬水龍頭及其制備方法。本發(fā)明所述仿金屬水龍頭設(shè)有本體、把手、受力件、表面處理層、閥芯、連接螺釘和閥芯蓋，本體內(nèi)層為水道骨架，本體內(nèi)層設(shè)有閥芯座。本發(fā)明所述仿金屬水龍頭的制備方法包括以下步驟
1)水龍頭的本體在成型時(shí)分為內(nèi)層和表層，內(nèi)層為水道骨架，內(nèi)層設(shè)閥芯座；表層為高比重塑膠表層，內(nèi)層和表層的組裝方法為先成型內(nèi)層的水道骨架，表層分為上蓋和下蓋，上蓋和下蓋分別用注塑成型，然后將水道骨架放入比重塑膠表層上蓋內(nèi)，再合上下蓋組裝成一體；或先成型內(nèi)層的水道骨架，然后將水道骨架作為模內(nèi)嵌件放入模具中，最后通過注
塑包覆一層高比重塑膠表層；2)水龍頭的把手成型時(shí)分為內(nèi)層和表層，內(nèi)層和表層采用注塑包覆的成型方法實(shí)現(xiàn)結(jié)合，具體方法為首先成型作為內(nèi)層的受力件，然后將受力件作為模內(nèi)嵌件置于注塑模具內(nèi)，在受力件的表面注塑一層高比重塑膠表層，使高比重塑膠表層直接包覆在受力件的表面形成統(tǒng)一的整體，將這一整體作為水龍頭的把手；3)對(duì)步驟1)制得的水龍頭本體以及步驟2、制得的水龍頭把手進(jìn)行表面處理，使其具備金屬外觀，所述表面處理過程可采用以下方法先采用物理氣相沉積法(PVD)使所述本體或把手的表面附著一層金屬層，然后再進(jìn)行水電鍍或噴漆形成表面處理層；4)將閥芯放入水龍頭本體的閥芯座內(nèi)，通過閥芯蓋上的螺紋將閥芯固定在水龍頭本體上，然后水龍頭把手通過連接螺釘實(shí)現(xiàn)與閥芯的連接，即得仿金屬水龍頭。在步驟1)中，所述水道骨架為管式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部中空，作為水路，所述水道骨架上設(shè)有閥芯座，用于安裝控制水流的閥芯。在步驟2、中，所述高比重塑膠表層采用高比重塑膠材料，所述高比重塑膠材料的密度為2. 0 10. Og/cm3，高比重塑膠材料中至少包含一種熱塑性塑膠材料和一種高比重填料；所述高比重填料可選自鐵、不銹鋼、銅、鋅、鋁、鎢、鉬、鉛、氧化鐵、氧化鋅、鐵氧體中的至少一種，所述高比重填料以顆粒的形式均勻地分散在熱塑性塑膠材料中；所述熱塑性塑膠材料可選自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物(ABS)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 聚碳酸酯與ABS的合金(PC/ABS)、聚乳酸(PLA)中的一種，或可選自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物(ABS)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯與ABS的合金(PC/ABS)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸(PLA)中的一種與其它塑膠材料的合金；所述受力件的材料可選自銅合金、鐵合金、鋁合金、鋅合金、鉛、不銹鋼、聚丙烯 (PP)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚砜(PSU)、聚酰胺(PA)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物(ABS)、 聚碳酸酯(PC)或聚碳酸酯與ABS的合金(PC/ABS)；所述聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPQ、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚砜(PSU)、聚酰胺(PA)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)或聚碳酸酯與ABS的合金(PC/ABS)中可至少填充5% 60%的纖維；所述水龍頭本體的表層和水龍頭把手的表層均采用注塑成型。所述水龍頭本體的表層和水龍頭把手的表層其外表面要進(jìn)行電鍍、噴涂等表面處理，提供金屬外觀并且進(jìn)一步提高表面的耐磨性和耐腐蝕性，以強(qiáng)化其作為水龍頭的使用功能。與現(xiàn)有的金屬水龍頭相比，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明所制備的仿金屬水龍頭其制造過程中所采取的措施方法有別于傳統(tǒng)的塑膠水龍頭或者金屬水龍頭的成型制造方法。本方法工藝簡(jiǎn)單易行、生產(chǎn)效率高、成本低， 并且可實(shí)現(xiàn)金屬水龍頭的多種功能。2)本發(fā)明所制備的仿金屬水龍頭的本體的表層以高比重塑膠材料制造，具備功能特點(diǎn)如下(1)高比重塑膠材料比重大，使水龍頭具備金屬的重質(zhì)感；(2)表層材料導(dǎo)熱系數(shù)高，表面導(dǎo)熱快，具備類似金屬的冰涼手感；(3)表層材料成型后表面粗糙度低、光澤度高，可使用PVD結(jié)合電鍍或噴漆的方法實(shí)現(xiàn)各種金屬外觀；(4)高比重塑膠材料如果是通過注塑直接包覆在水道骨架的表面，還可提高水道的耐水壓的強(qiáng)度，使水龍頭更穩(wěn)定更耐用。3)由于不需要承擔(dān)外觀功能，這使得內(nèi)層的水道骨架可采用耐水性和化學(xué)穩(wěn)定性好的銅、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PEQ等材料制造，如果加上表層材料的包覆增強(qiáng)作用，使水道骨架能承受更高的水壓，而且耐腐蝕性和耐溫性高，不會(huì)因?yàn)槭軣峄蚋g釋放有毒物質(zhì)，保證長(zhǎng)期使用的安全性和優(yōu)良的水質(zhì)。4)本發(fā)明所制備的仿金屬水龍頭的把手采用高比重塑膠材料包覆受力件的方式成型，受力件可選用金屬材料或高強(qiáng)度塑膠材料，使水龍頭把手成型簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，并具備類似金屬的功能性(1)內(nèi)層的受力件可承受高扭力，延長(zhǎng)水龍頭把手的使用壽命；(2)表層的高比重塑膠材料兼具塑膠材料和金屬材料的部分特性，通過注塑包覆后可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外層良好的過渡和結(jié)合；(3)表層比重大，使水龍頭具備金屬的重質(zhì)感；(4)表層導(dǎo)熱系數(shù)高，具備冰涼的金屬手感；(5)表層成型后表面粗糙度低、光澤度高，可使用PVD結(jié)合電鍍或噴漆的方法實(shí)現(xiàn)各種金屬外觀。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1 (雙把仿金屬水龍頭)結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2 (雙把仿金屬水龍頭)結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例3 (單把仿金屬水龍頭)結(jié)構(gòu)組成示意圖。在圖1 3中，各標(biāo)記為水道骨架1、本體2、把手3、受力件4、表面處理層5、閥芯6、連接螺釘7、閥芯蓋8。
具體實(shí)施例方式具體說(shuō)明如下參見圖1 3，水道骨架1其內(nèi)部為中空，形成水路，水道骨架1內(nèi)壁接觸水；水道骨架1用金屬材料或經(jīng)過纖維增強(qiáng)的熱塑性塑膠材料制造，使水龍頭的接觸水的部分擁有
6高耐壓性等類似金屬材料的優(yōu)良特性。本體2的表層和把手3的表層采用注塑成型。本體2的表層和把手3的表層賦予水龍頭眾多金屬功能，如果采用包覆的方式成型，還可起到增強(qiáng)內(nèi)部件強(qiáng)度的作用。受力件4作為一個(gè)連接水龍頭本體和水龍頭把手的過渡部件，選用金屬材料或高強(qiáng)度塑膠材料，通過把手表層3的包覆增強(qiáng)作用，使水龍頭把手實(shí)現(xiàn)高扭力，并延長(zhǎng)水龍頭把手的使用壽命。表面處理層5賦予水龍頭金屬外觀并且進(jìn)一步提高表面的耐磨性和耐腐蝕性，以強(qiáng)化其作為水龍頭的使用功能。閥芯6用于控制水流開關(guān)和大小。安裝時(shí)，將閥芯6放入水龍頭本體的閥芯座中， 通過閥芯蓋8固定在本體上，然后水龍頭把手通過連接螺釘7實(shí)現(xiàn)與閥芯6的連接，使用時(shí)通過左右旋轉(zhuǎn)或上下提按水龍頭把手，帶動(dòng)閥芯內(nèi)部運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的開關(guān)以及大小的控制。下面結(jié)合幾個(gè)仿金屬水龍頭的實(shí)施例，來(lái)具體闡述本發(fā)明的制備過程及其優(yōu)勢(shì)。 以下實(shí)施例只是為了其他人進(jìn)一步理解本發(fā)明的意圖，不作為本發(fā)明的限制范圍。實(shí)施例1一種雙把手的仿金屬水龍頭的具體制備過程如下步驟1:(1)水龍頭把手制造先成型受力件4，再將受力件4作為模內(nèi)嵌件放入注塑模具中，然后通過注塑，在受力件4的外表面注塑包覆把手3的表層；(2)水龍頭本體制造先成型水道骨架1，再注塑成型水龍頭的本體2的表層(本實(shí)施例中水龍頭的本體2的表層包括上蓋和下蓋)，然后將水道骨架1放入上蓋內(nèi)，再合上下蓋組裝成統(tǒng)一的水龍頭本體。步驟2 對(duì)步驟1中的水龍頭把手和水龍頭本體進(jìn)行電鍍電鍍時(shí)先采用物理氣相沉積法 (PVD)使本體2的表層和把手3的表層的表面金屬化，再進(jìn)行通常的水電鍍，使之具有光亮鉻的金屬外觀。步驟3 將閥芯6放入水龍頭本體的閥芯座內(nèi)，通過閥芯蓋8上的螺紋將閥芯固定在水龍頭本體上，然后水龍頭把手通過連接螺釘7實(shí)現(xiàn)與閥芯6的連接，即得仿金屬水龍頭。按上述步驟制備的雙把手仿金屬水龍頭示意圖如圖1所示，將上述制備的雙把手仿金屬水龍頭按照水龍頭的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例2一種雙把手的仿金屬水龍頭的具體制備過程如下步驟1:(1)水龍頭把手制造先成型受力件4，再將受力件4作為模內(nèi)嵌件放入注塑模具中，然后通過注塑，在受力件4的外表面注塑包覆把手3的表層；(2)水龍頭本體制造先成型水道骨架1，再將水道骨架1作為模內(nèi)嵌件放入模具內(nèi)，再通過注塑在水道骨架1的表面包覆本體2的表層。步驟2
對(duì)步驟1中的水龍頭把手和水龍頭本體進(jìn)行電鍍電鍍時(shí)先采用物理氣相沉積法 (PVD)使本體2的表層和把手3的表層的表面金屬化，再進(jìn)行通常的水電鍍，使之具有光亮鉻的金屬外觀。步驟3 將閥芯6放入水龍頭本體的閥芯座內(nèi)，通過閥芯蓋8上的螺紋將閥芯固定在水龍頭本體上，再將水龍頭把手通過連接螺釘7實(shí)現(xiàn)與閥芯6的連接，即得仿金屬水龍頭。按上述步驟制備的雙把手仿金屬水龍頭示意圖如圖2所示，將上述制備的雙把手仿金屬水龍頭按照水龍頭的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3一種單把手的仿金屬水龍頭的具體制備過程如下步驟1:(1)水龍頭把手制造先成型受力件4，再將受力件4作為模內(nèi)嵌件放入注塑模具中，然后通過注塑，在受力件4的外表面注塑包覆把手3的表層；(2)水龍頭本體制造先成型水道骨架1，再將水道骨架1作為模內(nèi)嵌件放入模具內(nèi)，再通過注塑在水道骨架1的表面包覆本體2的表層。步驟2 對(duì)步驟1中的水龍頭把手和水龍頭本體進(jìn)行電鍍電鍍時(shí)先采用物理氣相沉積法 (PVD)使本體2的表層和把手3的表層的表面金屬化，再進(jìn)行通常的水電鍍，使之具有光亮鉻的金屬外觀。步驟3 將閥芯6放入水龍頭本體的閥芯座內(nèi)，通過閥芯蓋8上的螺紋將閥芯固定在水龍頭本體上，然后水龍頭把手通過連接螺釘7實(shí)現(xiàn)與閥芯6的連接，即得仿金屬水龍頭。按上述步驟制備的單把手仿金屬水龍頭示意圖如圖3所示，將上述制備的單把手仿金屬水龍頭按照水龍頭的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表1所示。從實(shí)施例1 3的功能測(cè)試結(jié)果可以看出，本發(fā)明制備的仿金屬水龍部分功能達(dá)到甚至超過金屬水龍頭的要求。表1仿金屬水龍頭部分功能測(cè)試
權(quán)利要求
1.一種仿金屬水龍頭，其特征在于所述仿金屬水龍頭的制備方法包括以下步驟1)水龍頭的本體在成型時(shí)分為內(nèi)層和表層，內(nèi)層為水道骨架，內(nèi)層設(shè)閥芯座；表層為高比重塑膠表層，內(nèi)層和表層的組裝方法為先成型內(nèi)層的水道骨架，表層分為上蓋和下蓋，上蓋和下蓋分別用注塑成型，然后將水道骨架放入比重塑膠表層上蓋內(nèi)，再合上下蓋組裝成一體；或先成型內(nèi)層的水道骨架，然后將水道骨架作為模內(nèi)嵌件放入模具中，最后通過注塑包覆一層高比重塑膠表層；2)水龍頭的把手成型時(shí)分為內(nèi)層和表層，內(nèi)層和表層采用注塑包覆的成型方法實(shí)現(xiàn)結(jié)合，具體方法為首先成型作為內(nèi)層的受力件，然后將受力件作為模內(nèi)嵌件置于注塑模具內(nèi)，在受力件的表面注塑一層高比重塑膠表層，使高比重塑膠表層直接包覆在受力件的表面形成統(tǒng)一的整體，將這一整體作為水龍頭的把手；3)對(duì)步驟1)制得的水龍頭本體以及步驟幻制得的水龍頭把手進(jìn)行表面處理，使其具備金屬外觀，所述表面處理過程可采用以下方法先采用物理氣相沉積法(PVD)使所述本體或把手的表面附著一層金屬層，然后再進(jìn)行水電鍍或噴漆形成表面處理層；4)將閥芯放入水龍頭本體的閥芯座內(nèi)，通過閥芯蓋上的螺紋將閥芯固定在水龍頭本體上，然后水龍頭把手通過連接螺釘實(shí)現(xiàn)與閥芯的連接，即得仿金屬水龍頭。
2.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬水龍頭，其特征在于在步驟1)中，所述水道骨架為管式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部中空，作為水路，所述水道骨架上設(shè)有閥芯座，用于安裝控制水流的閥芯。
3.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬水龍頭，其特征在于在步驟幻中，所述高比重塑膠表層采用高比重塑膠材料，所述高比重塑膠材料的密度為2. 0 10. Og/cm3,高比重塑膠材料中至少包含一種熱塑性塑膠材料和一種高比重填料。
4.如權(quán)利要求3所述的一種仿金屬水龍頭，其特征在于所述高比重填料選自鐵、不銹鋼、銅、鋅、鋁、鎢、鉬、鉛、氧化鐵、氧化鋅、鐵氧體中的至少一種，所述高比重填料以顆粒的形式均勻地分散在熱塑性塑膠材料中。
5.如權(quán)利要求3所述的一種仿金屬水龍頭，其特征在于所述熱塑性塑膠材料選自聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯與ABS的合金、聚乳酸中的一種；或選自聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯與ABS的合金、聚乳酸、聚乳酸中的一種與其它塑膠材料的合金。
6.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬水龍頭，其特征在于在步驟2)中，所述受力件的材料選自銅合金、鐵合金、鋁合金、鋅合金、鉛、不銹鋼、聚丙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚酰胺、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物、聚碳酸酯或聚碳酸酯與ABS的合金；所述聚丙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚酰胺、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物、聚碳酸酯或聚碳酸酯與ABS的合金中至少填充5% 60%的纖維。
7.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬水龍頭，其特征在于在步驟幻中，所述水龍頭本體的表層和水龍頭把手的表層均采用注塑成型。
8.如權(quán)利要求1所述的一種仿金屬水龍頭，其特征在于在步驟幻中，所述水龍頭本體的表層和水龍頭把手的表層其外表面要進(jìn)行電鍍、噴涂表面處理。
全文摘要
一種仿金屬水龍頭及其制備方法，涉及一種水龍頭。提供一種不僅具備金屬水龍頭的重質(zhì)感、冰涼手感、高強(qiáng)高耐水壓等特性，而且具備低成本、易加工等特點(diǎn)的仿金屬水龍頭及其制備方法。水龍頭的本體在成型時(shí)分為內(nèi)層和表層，內(nèi)層為水道骨架，內(nèi)層設(shè)閥芯座；表層為高比重塑膠表層；水龍頭的把手成型時(shí)分為內(nèi)層和表層，內(nèi)層和表層采用注塑包覆的成型方法實(shí)現(xiàn)結(jié)合；對(duì)制得的水龍頭本體以及水龍頭把手進(jìn)行表面處理，使其具備金屬外觀；將閥芯放入水龍頭本體的閥芯座內(nèi)，通過閥芯蓋上的螺紋將閥芯固定在水龍頭本體上，然后水龍頭把手通過連接螺釘實(shí)現(xiàn)與閥芯的連接，即得仿金屬水龍頭。
文檔編號(hào)F16K31/60GK102226478SQ20111008196
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者李明仁, 林漢榮, 陳明輝, 黃賢明 申請(qǐng)人:廈門建霖工業(yè)有限公司