饮水机材料选择及工艺

此外还有半导体多晶硅 石英玻璃（右图），钛纳米 等材料。
水龙头材料
塑料：一般采用ABS，其成本和性能兼具。 陶瓷：耐磨，所以作为阀芯的主要材料，也有
表面是陶瓷材料的水龙头。
不锈钢：耐用、美观， 不生锈但价格比较昂
贵，适合于高档饮水 机水龙头。一般采用 SUS304不锈钢。
黄铜：优质的水龙头通常使用全铜（价格
按水源供水方式分： 桶装水供水（矿泉水，蒸馏水，纯净 水）和自来水供水。
按控制方式分： 普通控制型，智能感应型，微电脑控 制型。
按放臵方式分： 台式和立式（落地式）。台式饮水机，一般 不设消毒柜或储物柜；立式饮水机上为饮水 机，下为消毒柜或储物柜。
按制冷方式分： 电子制冷型（又称半导体制冷饮水机）和压 缩制冷型。
内胆材料
铜：铜因其优良的天然抑菌性能而被采用的，现
在市场反应还不错。
不锈钢：饮水机的内胆专业品牌用的都是SUS304 为不锈钢 ，其使用寿命长,不易结垢，价格普遍 能为人接受。
紫砂：紫砂内胆具有保鲜、矿化、消毒、净化吸
附等功效，打破了对人体有害的塑料一统天下的
局面，是饮水机发展史上的一次革命性突破。
外壳材料
• 侧面 ：不锈钢 ，采用挤压成型，0.5—0.6 厚 的 普板，表面喷塑，为了能够充分散热一般在 左右侧板上的对应位臵开有透气窗 • 底面 ：不锈钢 ，采用挤压成型 • 顶面 ：ABS ，采用注射成型 • 背面 ：不锈钢 ，采用挤压成型 • 前上部 ：ABS，注射成型此法能加工外形复杂、 尺寸精确或带嵌件的制品，生产效率高 • 前下部 ： ABS ，采用注射成型
紫砂的加工工艺
紫砂的成型方法有手工、注浆、施坯和印坯 成型等几种。 手工成型方法：包括“打身筒”和“镶身 筒”，是古老的手工制作工艺。
"打身筒"成型法
先将练好的熟泥开成一定宽度、厚度、 长度的"泥路丝"， 在把这些泥路丝打成符 合所制器皿要求的泥条和泥片，用归车等工 具划出泥条的宽度，旋出口、底、以及围片， 然后把围片粘贴在转盘的正中，把泥条沿着 围片围好，圈接成一个泥筒，再以左手衬托 在圆筒内，以右手用薄木拍子，拍打成 型。
4、价值分析：使用材料少，造
型独特，使用方便，兼具观赏价 值和使用价值。
造型特点：
该造型设计线条流畅，小巧玲 珑，美观，使用仿生设计，具有 一番别样的情趣。
ABS 壳体
ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯 共聚物）是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写 。 ABS树脂是丙烯腈 （Acrylonitrile）、1,3-丁二烯 （Butadiene）、苯乙烯（Styrene） 三种单体接枝共聚物。
陶瓷：陶瓷内胆具有散热性慢、保温时间长， 节能环保，保持原有鲜水对人体有益矿物质 功能等优点，解决了不锈钢饮水机内胆缺点，
避免易生锈、不易清洗弊端，为人们提供一 种符合卫生标准、具有保健功效的饮水机加 热罐。
发热管材料
发热管材料需要优异的电 气绝缘性能和极高的抗电强度。 (左图）绝缘材料：氧化镁 管材料：不锈钢无缝管，焊接 管，紫铜管、黄铜管、碳钢管。 表面处理：各种镀镍，钝化， 发黑，喷涂。
ABS的特性：
一般性能:
ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色， 并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同 其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的
氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有 黑烟，并发出特殊的臭味。
力学性能:
ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以 在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳 定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下 的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及 POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。 ABS的力学性能受温度的影响较大。
麦饭石紫砂饮水机
案例分析 （一）
该饮水机的使用
设计定位：
1、功能需求：该饮水机首先满足了人们对饮水机的 一般需求，此外它因材质的高档和外观设计具备了 更多的保健功能欣赏价值。 2、目标人群：中老年人，企事业单位的领导老板等。 3、使用环境：家庭、酒店、写字楼、茶社、办公室、 企业、机关单位等都适用 。 4、价值分析：既有广泛的使用价值，又具有较高的 艺术性和观赏价值。
1、出水原理
饮水机内部的水循环原理是通过负压来实现的， 水桶底部为密封，插入饮水机时，其内部的压力小于 外界的大气压力，保证了桶内的水不会流淌出来，当 用户接水时，水罐内水位下降，空气由下面进入桶内， 使得桶内的水进入水罐。 若水桶破裂或出现缝隙，外面的空气进入水瓶内， 使得桶内压力增大，破坏了压力平衡，致使水罐水面 上升，出现聪明座溢水现象。
紫砂符合的物理性能：
冷热急变性好，保温性性强，耐高温。
紫砂符合的工艺特性：
可塑性好，观赏性也好，能去杂气。
QQ迷你饮水机
案例分析 （二）
设计定位：
1、使用环境：小家庭，
学生宿舍、书房或办公 室。
2、目标人群：学生，
年轻一代，主要是年轻 爱美的女生。
3、功能需求：满足人们对饮水
机的基本需求，其容量能满足一 天8杯水的要求，方便携带。另外 它的外观设计时尚而具有情趣。
饮水机材料与工艺
班级：工业设计0901 姓名：张力群 学号：0109106107
目录
一、饮水机简介 二、饮水机的分类 三、饮水机的三个原理及其基本结构 四、简单介绍饮水机的6个零部件 五、三个案例分析
（一）麦饭石紫砂饮水机 （二）QQ迷你饮水机 （三）直饮水机
六、材料选择设计
饮水机简介
• 饮水机是将桶装纯净水 （或矿泉水）升温或降温 并方便人们饮用的装臵。 • 它利用电能，通过内部的
制冷、制热系统及净化、 消毒等系统来达到制备冷
热水功能的，并且安全、 快捷、健康的新一代饮水 电器产品。
饮水机的分类
饮水机的种类很多，目前国家对饮水机的种类尚无 统一的划分标准，根据市场供货和一些生产产家对饮水 机的命名以及使用功能，我们按以下五种方式分类：
按功能方式分： 温热型，冷热型和冷热多功能型。
造型特点：
外观古典高贵，不失质朴，高品位。是 中国文明和艺术的象征。
紫砂壳体
紫砂是一种炻器，是一种介于陶器与瓷器之间的陶瓷制品。 特性：
a、结构致密，接近瓷化，强度较大，颗粒细小，断 口为贝壳状或石状，但不具有瓷胎的半透明性。 b、紫砂器表面含有小颗粒状的变化，表现出一种砂 质效果。 c、紫砂器的泥色有多种。 d、紫砂器不挂釉，而是充分利用泥本色，烧成后色 泽温润，古雅可爱。 e、紫砂器面还具有亚光效果，既可减弱光能的反射， 又能清晰地表现器物形态、装饰与自身天然色泽的生动 效果。 f、紫砂陶质地古朴纯厚，不媚不俗，与文人气质十 分相似。
饮水机的结构
简单介绍饮水机的6个零部件
• • • • • • 聪明座材料 外壳材料 内胆材料 发热管材料 水龙头材料 接水盒材料
聪明座材料
饮水机聪明座：位于盛桶装水的桶和放臵桶的 机体之间，构造比较简单，多数近似圆柱体，当饮 水机上方出水口存水较少时，将会有水从桶内流出， 经过聪明座。 聪明座因与水源 直接接触必须要求材 质无毒，强度要高， 耐腐蚀 ，所以一般采 用ABS\PC \PS \PP。
热学性能:
ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理 后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一 定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。
环境性能:
ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可 溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵 蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作 用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。
3、制冷原理(1)
3、制冷原理(2)
电子制冷原理：
电子制冷主要是通过电子制冷芯片达到制冷 目的。电子冰胆中的制冷芯片包含着许多（常用 的是255对）由P型和N型半导体元件连结成的电偶。 通直流电之后半导体热端放出热量、冷端吸收热 量，产生温差。然后将冷端与水罐接触，吸收水 的热量，使水罐内水温持续下降，热端通过直流 风扇散热降温，再通过热敏传感器来控制制冷芯 片工作，达到控制水温的目的。
高）；普通水龙头有在铜里掺锌来降低 成本，但其坚固性和耐用性也大大降低
锌合金材料水龙头 高分子复合材料水龙头
接水盒材料
接水盒在水龙头下方，一般用来放臵水杯 等，所以制作接水盒的材料需要较高的硬度和 强度，耐腐蚀。 接水盘一般以pp和 ABS为材料。PP的柔韧 好，不容易摔裂 ，并 且耐温130度高温。ABS 的感觉物性好，做出来 的感觉较高档，但比较 脆。
"镶身筒"成型法
此法适用于方器皿制品。 成型过程： 先将泥路丝切成方形泥块，把方形泥块 打成泥片，按产品要求的尺寸配制样板，依 样板裁切泥片，把裁切好的泥片，按器皿型 制规格要求用脂泥粘贴、镶接成型。
手工成型的关键在于泥胚成型技巧的规范 恰到好处及表面的精细加工。精细的刮平修正， 可以使器形结构更加严谨，轮廓线条分明得体， 筋囊文理清晰，达到珠圆玉润、浑然一体的制 作要求。
电学性能:
ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度 和频率的影响，可在大多数环境下使用。
加工性能：
ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料， 可用通用的加工方法加工。
ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及 PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿 流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系， 但对剪切速率更为敏感。 ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的 吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的 干燥条件为温度80~85℃，时间2~4h；对特殊要求 的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃，时间 18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力 的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制 品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条 件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷 却至室温即可。