一種高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法與流程
1.本發明涉及一種調濕水煮控制方法，具體涉及一種高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，尤其適用于厚壁的尼龍產品的調濕水煮過程。
背景技術：
2.尼龍產品在成型過程中會產生較大的內應力，過大的內應力會影響產品的性能，因此成型后需要通過水煮或蒸煮進行改善，沒有經過水煮工序的尼龍件其脆性很大，在受到外力作用時容易斷裂。如申請號cn201920252513.x，名稱為“一種復合絕緣子的水煮控制裝置”的實用新型專利和申請號cn202021593847.2，名稱為“一種水煮裝置”的實用新型專利均公開了用于水煮調濕的裝置。
3.高鐵扣件產品中的軌距擋板、軌距塊、預埋套管作為一種尼龍產品，其主要材料是玻纖增強pa66，根據鐵路行業標準，這一類產品需要有調濕工序，并且以排水率為評價指標。調濕工序，通俗來講就是水煮工序，就是將生產的產品放在水中浸泡一定時間，使產品吸水達到飽和狀態或接近飽和狀態，從而使產品達到性能優異、尺寸比較穩定的狀態。此外，調濕工序還可以消除產品的部分內應力。如申請號cn201420605166.1，名稱為“一種高鐵扣件調濕用水煮裝置”的實用新型專利公開了一種高鐵扣件的水煮裝置。
4.專利cn201920252513.x和cn202021593847.2均采用了傳統的在常壓下進行的調濕工序，即選擇合適的調濕容器并注入適量的水，將水加熱至一定溫度下，然后將產品放入熱水中調濕水煮，水煮一定時間后，從調濕容器中取出產品，待產品冷卻后，再進行包裝。然而，對于厚壁產品而言，傳統的調濕方法效率比較低下，需要延長調濕水煮時間，效率低下。
5.專利cn201420605166.1的水煮裝置雖然可以承受一定壓力，但其在產品的水煮過程中只是通過plc設定水煮溫度范圍、水煮時間及壓力范圍后就運行設備，并沒有針對水煮過程進行細微控制調節，以達到更好的應力消除的效果。
技術實現要素：
6.本發明針對當前高鐵尼龍扣件產品的調濕水煮工藝單一、效果不佳的問題，提出了一種高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，對水煮過程中產品的不同狀態進行針對性地控制調節，使產品既能消除應力，且變形較小。
7.本發明為解決上述問題所采用的技術手段為：一種高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，將產品的調濕水煮過程分為退火階段、增韌階段和鎖水階段，并通過控制退火階段和增韌階段的壓力、溫度和時間以及控制鎖水階段的溫度和時間來消除產品應力、控制產品變形。
8.進一步地，退火階段的溫度為105℃-110℃，壓力為10-30kpa。
9.進一步地，退火階段的時間y1與產品厚度x滿足
10.進一步地，退火階段的時間為0.5-1h。
11.進一步地，增韌階段的溫度為110℃-125℃，壓力為20-100kpa。
12.進一步地，增韌階段的溫度為120℃。
13.進一步地，增韌階段的壓力為50-70kpa。
14.進一步地，當產品厚度＜15mm時，增韌階段的時間y2與產品厚度x滿足：y2＝0.05x
2-0.69x+3.1；產品厚度≥15mm時，增韌階段的時間y2與產品厚度x滿足：y2＝0.14x
2-3.95x+26。
15.進一步地，鎖水階段產品入水前冷卻水溫度為10℃-30℃。
16.進一步地，鎖水階段的泡水時間為1-3h。
17.進一步地，鎖水階段的時間y3與產品厚度x滿足：
18.本發明的有益效果是：
19.1.本發明通過將產品的調濕水煮時間分成三個不同的階段，且在每個階段根據不同產品的厚度有針對性地調整水煮的時間、溫度、壓力條件，使產品更好地消除內部應力，同時能保證產品的尺寸穩定性。
20.2.本發明尤其適用于厚度較大的產品，可以大幅縮短較厚產品的水煮時間，提高效率。
具體實施方式
21.一種高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，將高鐵尼龍扣件產品放入一個調濕水煮裝置中(其中調濕水煮裝置可以為現有能夠調節、監控壓力和溫度的容器即可)，根據產品的厚度有針對性地設置調濕水煮的條件，以達到更好調濕效果。因此，在此方式中，需根據產品的厚度進行分類水煮，厚度接近或相同的產品同時調濕水煮，能夠更好地提交效率且達到較好的消除應力及控制變形的效果。
22.本方法中，將高鐵尼龍扣件產品的調濕水煮過程分為三個階段：退火階段、增韌階段、鎖水階段。在退火階段，分子鏈段能夠自由活動，水煮時需要使分子鏈盡量趨于自然取向，達到內部結晶與解結晶的平衡、內應力消除的狀態。在增韌階段，產品內部形成了許多有利于水分子浸入的通道，水分子不斷滲透入產品內部，并與分子鏈中的酰胺鍵結合形成氫鍵，達到增韌的目的。在鎖水階段，把調濕處理后的尼龍制品浸入常溫水中，降低制品溫度，避免制品在降溫時水分蒸發而失水，而是使其在水泡的環境中先降溫，然后再常溫干燥，達到鎖水的目的。也就是說，在本方式中，只有退火階段和增韌階段時是需要加熱加壓的，而鎖水階段是可以在水煮裝置外進行的，當前一批產品進入到鎖水階段時即可開始另一批產品的退火和增韌處理，提高水煮裝置的使用效率。
23.具體的，退火階段的目的是為了消除產品的內部應力，因此其溫度需要設定為最有利于消除內應力的溫度。根據pa66的材料特性，其玻璃化轉變溫度為65℃左右，玻纖增強pa66材料的玻璃化轉變溫度高于65℃，因此調濕水煮溫度必須高于其玻璃化轉變溫度，才能達到減弱或消除產品的內應力，所以，將此階段的溫度設置為105℃-110℃，時間設置為0.5-1h，壓力為10-30kpa。當然，產品的厚度不同，其調濕退火時間不同，若產品厚度越厚，則調濕退火時間越長，具體的調濕退火時間y1與產品的厚度x之間的關系滿足
由于實際生產中，產品各個部位的厚度并不是規則的同一厚度，可以量取若干重要部位的厚度值計算平均厚度。
24.增韌階段的目的是使產品快速吸水達到產品技術要求的含水量(或含水率、吸水率、排水率等水分含量要求)，將該階段的調濕溫度設為110℃-125℃(溫度超過125℃會影響產品的結構和尺寸的穩定性)比較適宜，根據經驗，該階段調濕溫度最佳為120℃，在該溫度下，水分子活動性強，在產品內部的滲透能力更強，有利于提高產品的含水量。此外，一般的，產品厚度＜15mm時，產品的排水率要求≥0.50％，此時調濕時間y2與產品厚度x之間的關系滿足：y2＝0.05x
2-0.69x+3.1；而產品厚度≥15mm時，產品的排水率要求≥0.30％，此時調濕時間y2與產品厚度x之間的關系滿足：y2＝0.14x
2-3.95x+26。而增韌階段的壓力設置為20-100kpa，優選設為50-70kpa。
25.鎖水階段的目的是將產品中的水分子保留在產品內部，根據試驗可知，經過快速吸水的產品溫度較高，通常采用自然冷卻的方式進行冷卻，在自然冷卻的過程中，產品失水比較多，因此，采用浸入常溫水方法將產品快速冷卻，降低冷卻過程中的失水，達到鎖水的目的。在該階段，產品入水前，冷卻水溫度為10℃-30℃，泡水時間為1-3h，調濕退火時間y3與產品厚度x之間的關系滿足：
[0026][0027]
下面為根據上述方式進行具體的操作比較實施例。
[0028]
實施例一
[0029]
本實施例為對軌距擋板進行的對比試驗一、對比試驗二以及采用本技術中的方案進行的試驗一、試驗二和試驗三。經過測量計算，得到軌距擋板的厚度為20mm。
[0030]
對比試驗一：采用常規的常壓水煮方式，整個水煮過程中的調濕水煮溫度為95℃，水煮時間為6h，煮完后將產品撈出干燥冷卻。最后得排水率為0.27％，平面度形變量為0.45mm。
[0031]
對比試驗二：采用加壓水煮方式，整個水煮過程中的調濕水煮溫度為120℃，水煮時間為6h，煮完后將產品撈出干燥冷卻。最后得排水率為0.30％，平面度形變量為0.32mm。
[0032]
試驗一：采用三階段式水煮方式，退火階段：調濕退火溫度為105℃，調濕退火時間：1h；增韌階段：調濕增韌溫度為120℃，調濕增韌時間：3h；鎖水階段：鎖水溫度為25℃，鎖水時間為2h，冷卻后將產品撈出干燥。最后得排水率為0.34％，平面度形變量為0.22mm。
[0033]
實驗二：采用三階段式水煮方式，退火階段：調濕退火溫度為105℃，調濕退火時間：1h；增韌階段：調濕增韌溫度為120℃，調濕增韌時間：3h；鎖水階段：鎖水溫度為25℃，鎖水時間為1h，冷卻后將產品撈出干燥。最后得排水率為0.31％，平面度形變量為0.25mm。
[0034]
試驗三：采用三階段式水煮方式，退火階段：調濕退火溫度為105℃，調濕退火時間：1h；增韌階段：調濕增韌溫度為120℃，調濕增韌時間：2.5h；鎖水階段：鎖水溫度為25℃，鎖水時間為2h，冷卻后將產品撈出干燥。最后排水率為0.32％。平面度形變量為0.22mm。
[0035]
可見，對比試驗一中的排水率不能滿足要求，且水煮后的產品平面度形變量更大，對比試驗二雖然也是加壓方式水煮，但其產品平面度變形量也較大，這是因為這兩次試驗中沒有對水煮后的產品進行鎖水處理，導致產品內部失水嚴重，因而變形更大。而且，試驗
一至試驗三中各自退火階段和增韌階段加起來所耗費的時間，比對比試驗一和對比試驗二的水煮時間要短，就能達到較好的效果。
[0036]
同時，試驗一是嚴格根據產品厚度來選擇各個階段的時間，因此，其與試驗二和試驗三相比，效果更佳。
[0037]
實施例二
[0038]
本實施例為對軌距塊進行的對比試驗一以及采用本技術中的方案進行的試驗一和試驗二。經過測量計算，得到軌距塊的厚度為10mm。
[0039]
對比試驗一：采用常規的常壓水煮方式，整個水煮過程中的調濕水煮溫度為95℃，水煮時間為3h，煮完后將產品撈出干燥冷卻。最后得排水率為0.48％，平面度形變量為0.41mm。
[0040]
試驗一：采用三階段式水煮方式，退火階段：調濕退火溫度為105℃，調濕退火時間：0.67h；增韌階段：調濕增韌溫度為120℃，調濕增韌時間：1.2h；鎖水階段：鎖水溫度為28℃，鎖水時間為1h，冷卻后將產品撈出干燥。最后得排水率為0.54％，平面度形變量為0.20mm。
[0041]
試驗二：采用三階段式水煮方式，退火階段：調濕退火溫度為105℃，調濕退火時間：0.7h；增韌階段：調濕增韌溫度為120℃，調濕增韌時間：1.5h；鎖水階段：鎖水溫度為28℃，鎖水時間為1h，冷卻后將產品撈出干燥。最后得排水率為0.55％，平面度形變量為0.23mm。
[0042]
可見，本實施例進一步證明了采用三階段式的調濕水煮方式效果優于常規的水煮方式。同時也進一步證明了在三階段式的調濕水煮方式中，合理控制各階段的時間(見實驗一)能夠達到更佳的效果。雖然試驗二中的排水率略高于實驗一，這是因為通常來說，水煮時間越長排水率會更高一些，但是對于本實施例來說，實驗一中在合理控制各階段的時間后，排水率已經能夠達到要求，且其平面度形變量也更低，因此是一種較佳的方式。
[0043]
以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化或變換，因此所有等同的技術方案也應該屬于本發明的保護范圍，本發明的保護范圍應該由各權利要求限定。
技術特征：
1.一種高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：將產品的調濕水煮過程分為退火階段、增韌階段和鎖水階段，并通過控制退火階段和增韌階段的壓力、溫度和時間以及控制鎖水階段的溫度和時間來消除產品應力、控制產品變形。2.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：退火階段的溫度為105℃-110℃，壓力為10-30kpa。3.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：退火階段的時間為0.5-1h。4.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：退火階段的時間y1與產品厚度x滿足5.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：增韌階段的溫度為110℃-125℃，壓力為20-100kpa。6.如權利要求5所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：增韌階段的壓力為50-70kpa。7.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：當產品厚度＜15mm時，增韌階段的時間y2與產品厚度x滿足：y2＝0.05x
2-0.69x+3.1；產品厚度≥15mm時，增韌階段的時間y2與產品厚度x滿足：y2＝0.14x
2-3.95x+26。8.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：鎖水階段產品入水前冷卻水溫度為10℃-30℃。9.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：鎖水階段的泡水時間為1-3h。10.如權利要求1所述的高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，其特征在于：鎖水階段的時間y3與產品厚度x滿足：
技術總結
本發明公開了一種高鐵尼龍扣件產品調濕水煮控制方法，將產品的調濕水煮過程分為退火階段、增韌階段和鎖水階段，并通過控制退火階段和增韌階段的壓力、溫度和時間以及控制鎖水階段的溫度和時間來消除產品應力、控制產品變形。本發明通過將產品的調濕水煮時間分成三個不同的階段，且在每個階段根據不同產品的厚度有針對性地調整水煮的時間、溫度、壓力條件，使產品更好地消除內部應力，同時能保證產品的尺寸穩定性。寸穩定性。
