氧舱舱体钣金加工在医疗设备领域具有至关重要的地位。钣金加工能够为氧舱舱体提供高度精确的组件,确保零件的尺寸和形状满足严格的公差要求。这对于氧舱的性能至关重要,因为精确的尺寸可以保证氧舱在工作时的密封性和稳定性。
在安全性方面,氧舱舱体钣金加工也起着关键作用。医疗机械在使用中经常接触药品、消毒液等腐蚀性物质,钣金加工能够使氧舱舱体具有较好的耐腐蚀性和耐用性,确保氧舱在长期使用过程中的安全可靠。
此外,氧舱舱体钣金加工还能保证氧舱与内部的感应器、线路板等敏感元件的兼容性,以保证设备的正常运行。例如,通过精确的设计和加工,可以避免钣金与敏感元件之间的干扰,提高氧舱的整体性能和稳定性。
据相关数据显示,医疗设备要求钣金加工的零件精度通常要控制在极小的公差范围内,以确保设备的性能和安全性。同时,钣金加工的耐用性也使得氧舱能够在各种复杂的医疗环境中稳定运行,为患者提供安全有效的氧疗服务。
总之,氧舱舱体钣金加工在医疗设备领域的重要性不可忽视,它对氧舱的性能和安全性起着关键作用。
二、加工方法多样
(一)便于运输和组装的方法
氧舱舱体由多块舱体组装板组装而成,这种设计极大地提高了氧舱的运输和组装便利性。舱体组装板包括金属内衬框架和塑料外板,塑料外板和金属内衬框架成型为一体,不仅使舱体更加坚固,还能有效保护金属内衬框架。金属内衬框架裸露在塑料外板外的部分构成拼装法兰,其上设置有法兰孔,各舱体组装板通过法兰和螺栓拼装组合,法兰之间设置密封胶条以形成密封,确保了氧舱的密封性。
氧舱外轮廓可以是舱体组装板拼装而成的立方体或长方体,舱体组装板包括用于构建立方体或长方体各个面的平面板、构建用于构建立方体或长方体各个边的横折面板和用于构建立方体或长方体各个顶角的顶角面板,平面板、横折面板和顶角面板边缘部分形成平面法兰,使组装更加便捷。此外,拼装后的氧舱外轮廓还可以包括一个曲线回转体,曲线回转体由多块曲面板拼装而成,同时还包括与曲面板配合的顶盖和底座,顶盖和底座的一面上设置环形法兰,曲面板的金属内衬框架裸露在塑料外板之外的外边缘形成弧面法兰。
这种设计使得氧舱的各组成部件可以根据需要分别在工厂制造,体积较小,重量较轻,便于运输。而且可以在客户场地或用户家中进行组装,采用法兰的组装方式简单快捷。同时,舱体组件的金属内衬框架被包裹在塑料外板内,节省了油漆工序,大大减少了运输难度和生产成本。
(二)新型轻量化方法
通过铝蜂窝板、框架型材等拼接扣接组装的新型轻量化氧舱,具有诸多优势。墙板、顶板和底板均包括框架型材、铝蜂窝板和扣板,铝蜂窝板为矩形结构,沿铝蜂窝板的 4 条边安装框架型材,铝蜂窝板和框架型材的表面通过胶膜和扣板粘接。框架型材包括框架主体、框架凹槽和框架挂钩,相邻的框架型材之间通过框架挂钩扣接连接,扣板的边沿弯折后与框架凹槽扣接连接,框架型材和扣板之间还可通过铆钉进行铆接。
门框型材为口字形结构,包括外圈的门框安装型材和内圈的门框连接型材,门体通过合页固定在门框安装型材上。门框安装型材通过门框挂钩与相邻的框架型材的框架挂钩扣接连接或与边框型材扣接连接,门框连接型材的内端和扣板之间形成安装槽,安装槽和 Y 型密封胶条相适配,Y 型密封胶条用于缓冲门体的冲击压力,防止撞击产生的噪音。
边框型材为扇形铝型材,通过边框挂钩与框架挂钩或门框挂钩扣接连接,边框型材的交汇处设置过渡铝型材,过渡铝型材为 1/8 球体形状,边框型材和过渡铝型材通过螺栓进行固定连接。框架挂钩、门框挂钩或边框挂钩的内侧还可设置灯带,既美观又不占用空间。这种设计实现了氧舱的轻量化,密封性能好,组装运输方便,装配效率高。
(三)双层承压结构
上海舜合智能取得的双层承压结构富氧氧舱专利,为氧舱的发展带来了新的突破。该氧舱包括钣金外壳,内部嵌设有软体内胆,软体内胆的正面设置有软体舱门与软体窗,软体内胆与钣金外壳之间设置有龙骨,软体内胆与钣金外壳之间的六面上均安装有 PE 软体补强板。使用软体材料作为微高压富氧氧舱的内胆,在软体内胆外使用单层的金属材料设计成较少量的结构,用于对软体内胆承压的水平作为一个补充。双层结构间使用少量的龙骨和蜂窝状填充结构,可在舱体质量和承压上有效的解决上述单层结构氧舱遇到的问题,使之更适合普通民用应用场景,减少单位面积内富氧氧舱对楼房地板的压强。
三、加工注意事项
(一)材料选择与设计图纸
在氧舱舱体钣金加工中,材料的选择至关重要。不同的氧舱用途和性能要求决定了材料的差异。例如,对于需要良好耐腐蚀性的氧舱,可选择不锈钢材料,如 SUS304 不锈钢,其含 Ni 故比含 Cr 的钢较富有耐蚀性、耐热性,拥有非常好的机械性能,无热处理硬化现象,没有弹性。而对于一些对成本有要求且对强度要求不高的部位,可以选择普通冷轧板 SPCC,但需注意其表面没有任何防护,暴露在空气中极易被氧化,在使用时表面要喷漆、电镀或者其他防护。
设计合理的图纸是确保加工精度的关键。神工钣金加工图纸在金属加工行业中起着至关重要的作用,其尺寸标注详细说明了板材的形状、大小、位置等关键信息;材料规格明确标注了板材的材质、厚度、表面处理要求等。在氧舱舱体钣金加工中,设计图纸应严格按照规范,钣件图和零件图都必须用第一角投影法绘制,不允许第三视角图纸下发车间使用。同时,图纸应清晰明确,便于工人理解和操作,比如孔的画法需遵照国标画法及相关规定。
为控制加工精度,可采用多种方法。如钣金加工折弯精度控制在 ±0.10mm 之内,需要折弯工人熟练且有经验、钣金工艺人员熟知钣金展开原理确定准确的折弯系数、保证材料质量并尽量用同一批钢板干一种钣金产品等。对于焊接质量,要确保焊缝牢固均匀,无虚焊、裂纹、焊穿、缝隙、咬边等缺陷,焊点长度为 8 – 12 毫米,两个焊点之间的距离应为 50 毫米等。表面处理方面,要根据不同的需求进行喷漆、电镀、涂层等处理,提高产品的外观和性能。
(二)安全操作要点
钣金加工作业中的安全注意事项众多。首先,在操作过程中,精神应集中,避免因分心而导致操作失误。其次,要穿戴好规定的劳保用品,如手套、护目镜等,保护操作人员的身体安全。严格按操作规程操作,定人定设备,避免因操作不规范而引发安全事故。
在操作过程中,严禁将手伸入上下模之间,在没有采取保护措施前,尽量避免连发,加工小件时必须用镊子或其它专用工具操作。折弯时,未取出模中零件前,不准放入第二件;落料、冲孔时要及时清楚掉落在模具刃口上的零件,否则不准继续冲。
断电后,滑块自由下落及工作时打连发的冲床严禁使用。模具未紧固、间隙未调好,不准开动机床。易变形的弯曲件,表面易划伤件加工时要整齐排放装箱,不得堆放。非金属的加工件,在加工前应把模具和工作台擦干净,以免弄脏工件。
对于氧舱舱体钣金加工来说,还需特别注意防火安全。火种不准带进舱内,氧舱室内和气瓶间不准吸烟,热源不得靠近氧瓶间。强电按国标要求经过必要处理后方可进舱;舱内电线绝缘,接头连接、灯管耐压性能必须绝对可靠。舱内氧浓度必须严格控制(<25%)。
四、加工工艺流程
(一)工艺流程概述
高压氧舱的加工工艺涵盖多个关键步骤,彰显出严格性、复杂性和专业性。舱体设计需严格遵循相关标准和规范,确保结构强度、密封性和安全性。这不仅要求设计人员具备深厚的专业知识,还需充分考虑高压氧舱在不同使用场景下的各种因素。材料选择更是关键环节,要充分考虑耐腐蚀、耐高温、耐压等性能要求。例如,钢材作为主要结构材料,需具有良好的强度、韧性和焊接性能;密封材料要保证氧舱的密封性能,具备良好的耐压、耐腐蚀和耐老化性能;电气设备材料则要求有良好的绝缘性能和耐高温性能。焊接工艺需采用专业设备和人员,确保焊缝质量和气密性,这直接关系到氧舱的使用安全。无损检测用于检查舱体内部和外部的缺陷,确保产品质量。压力试验则是验证舱体承压能力和安全性的重要环节,通过模拟实际使用中的压力环境,检测舱体是否能够承受所需的压力。整个加工流程涉及多个学科领域,如材料科学、焊接技术、无损检测等,相对复杂,需要专业的设备、人员和技术支持,对从业人员的专业素质要求较高。在加工过程中,必须注重质量管理和安全控制,确保最终产品符合相关标准和规范的要求。
(二)原材料选择与检验
- 钢材:高压氧舱的主要结构材料为钢材,其质量直接影响舱体的强度和稳定性。在选择钢材供应商时,需严格核实供应商的营业执照、生产许可证等资质证明文件,确保其具备合法的生产经营资格。同时,对供应商的质量管理体系进行现场评估,确保其符合相关法规和标准要求。此外,还需核实供应商的产能、交货期等供货能力,确保其能按时、按量提供所需原材料。在对钢材进行检验时,要进行外观检查,确保表面无裂纹、气泡、夹杂等缺陷;进行尺寸检查,确保符合设计要求;进行性能测试,包括力学性能、化学性能等,确保其满足使用要求。最后,要求供应商提供合格证明文件,如质量证明书、检验报告等。
- 密封材料:密封材料用于保证氧舱的密封性能,其质量至关重要。同样,要对密封材料供应商进行资质审查,包括营业执照、生产许可证等资质证明文件的核实,质量管理体系的现场评估以及供货能力的核实。在检验密封材料时,要检查其耐压、耐腐蚀和耐老化性能。外观检查应无明显缺陷,尺寸符合设计要求。通过性能测试,确保其密封性能良好。同时,要求供应商提供密封材料的合格证明文件。
- 电气设备材料:电气设备材料用于氧舱内的电气控制系统,要求具有良好的绝缘性能和耐高温性能。在选择供应商时,同样要进行资质审查和供货能力评估。对电气设备材料的检验包括外观检查有无损坏,尺寸检查是否符合要求,性能测试其绝缘性能和耐高温性能。并要求供应商提供合格证明文件。
(三)零部件加工与装配
- 舱体制造:舱体采用优质钢材或合金材料,经过精密机械加工、焊接、热处理等工艺,确保结构牢固、密封性好。首先进行准备工作,清理现场,准备所需零部件、工具和设备,确保工作环境整洁、有序。然后按照图纸要求,将各零部件进行精确装配,包括舱体骨架、壁板等,确保整体结构符合设计要求。装配完成后,对舱体进行严格检验,确保符合设计要求和相关标准。
- 门窗制造:门窗采用耐压、密封性能好的特殊材料制造。经过精确尺寸切割后进行装配和调试,确保与舱体紧密配合。在制造过程中,要对门窗的尺寸、密封性能等进行严格检验。
- 管道与阀门制造:氧气管道和阀门采用耐腐蚀、耐压性能好的材料制造。经过严格清洗、装配和检测,确保氧气输送安全可靠。对管道与阀门的连接部位要进行重点检验,确保无泄漏。
- 装配过程监控:对装配过程中的关键工序进行实时监控和记录,确保装配质量和进度符合要求。例如,对舱体与门窗的装配、管道与阀门的连接等关键工序进行严格监控。
- 整体性能测试:在装配完成后进行整体性能测试,包括气密性测试、耐压测试、氧气浓度测试等,确保高压氧舱性能安全可靠。对测试结果进行详细记录和分析,如有问题及时进行整改。
(四)焊接工艺及无损检测
- 焊接方法选择:根据高压氧舱的材料和厚度,选择合适的焊接方法,如手工电弧焊、氩弧焊、埋弧自动焊等。不同的焊接方法适用于不同的情况,需根据实际需求进行选择。
- 焊接材料选用:选用与高压氧舱材料相匹配的焊接材料,确保焊接接头的性能满足要求。焊接材料的质量直接影响焊接接头的强度、密封性等性能。
- 无损检测:
- 射线检测:利用 X 射线或 γ 射线对焊缝进行透照,检查焊缝内部是否存在缺陷。这种检测方法能够准确地检测出焊缝内部的缺陷位置和大小。
- 超声检测:利用超声波在焊缝中的传播特性,检测焊缝内部的缺陷位置和大小。超声检测具有较高的检测精度和效率。
- 磁粉检测:利用磁粉在磁场中的聚集效应,显示焊缝表面的裂纹等缺陷。适用于检测焊缝表面的缺陷。
- 渗透检测:利用渗透液对焊缝表面的开口缺陷进行渗透,再通过显像剂显示缺陷形态。能够检测出焊缝表面的微小缺陷。
- 外观检查:焊缝表面应平整光滑,无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。对焊接接头进行严格的外观检查,确保焊缝质量符合要求。
- 力学性能试验:对焊接接头进行力学性能试验,如拉伸试验、弯曲试验等,以验证焊接接头的性能是否满足要求。通过力学性能试验,确保焊接接头具有足够的强度和韧性。
- 金相检验:对焊接接头进行金相检验,观察其显微组织,以评定焊接接头的质量。金相检验能够深入了解焊接接头的内部结构和性能。
(五)总体装配与调试
- 准备工作:包括清洁工作场地,检查零部件和工具是否齐全,熟悉装配图纸等。确保工作环境整洁,为装配工作做好准备。
- 部件组装:按照装配图纸将各个部件进行组装,包括舱体、门、观察窗、座椅、氧气系统等。在组装过程中,要严格按照图纸要求进行操作,确保各部件安装位置准确。
- 最终检验:在高压氧舱出厂前进行最终检验,对各项性能指标进行复核和确认,确保产品符合相关标准和客户要求。对氧舱的密封性、耐压性、氧气浓度等关键性能指标进行严格检测,确保产品质量可靠。
五、未来展望
氧舱舱体钣金加工在医疗领域的重要性不言而喻。随着科技的不断进步和人们对医疗设备要求的不断提高,氧舱舱体钣金加工未来具有巨大的发展潜力。
从技术创新方面来看,随着智能制造与数字化转型的推进,氧舱舱体钣金加工有望引入更多先进技术。例如,物联网、大数据和人工智能等技术的应用,可以实现生产过程的智能化管理和控制,提高生产效率和产品质量。数控技术、激光切割、3D 打印和机器人自动化等先进技术的应用,将进一步提升钣金加工的精度和效率,为氧舱舱体的制造带来更多可能性。
在质量提升方面,随着人们对医疗设备安全性和可靠性的要求越来越高,氧舱舱体钣金加工将更加注重质量管控。从原材料的选择到加工工艺的优化,从零部件的加工到整体装配的调试,每一个环节都将更加严格地进行质量控制。同时,加强对操作人员的培训和管理,提高操作人员的技术水平和质量意识,也是提升氧舱舱体钣金加工质量的重要途径。
此外,随着环保意识的增强,氧舱舱体钣金加工将更加注重绿色制造和可持续发展。采用低能耗、低污染的生产工艺和材料,减少生产过程中的污染物排放和资源浪费,不仅符合环保要求,也能提升企业的市场竞争力。
总之,氧舱舱体钣金加工在未来有望在技术创新和质量提升方面取得更大突破,为医疗领域的发展做出更大贡献。