談文丘里閥材料及成型工藝

     文丘里風(fēng)量控制在國內(nèi)市場應(yīng)用大約2008年左右零星出現(xiàn)，到2018年眾多品牌、各種成型工藝和材料如雨后春筍出現(xiàn)，眼花繚亂。如今才是真正進入群雄逐鹿時代，以后必將集中在5-6家廠商，今天我們就從文丘里閥制作工藝和用材方面來聊聊。

    文丘里控制原理是當(dāng)風(fēng)吹過阻擋物時,在阻擋物的背風(fēng)面上方端口附近形成相對較低氣壓,從而產(chǎn)生吸附作用并導(dǎo)致空氣的流動?；谶@一原理，文丘里閥在閥體內(nèi)部設(shè)置一個錐體，錐體內(nèi)部裝有一個經(jīng)上百萬次測試的不銹鋼彈簧。當(dāng)感知到控制系統(tǒng)發(fā)生可監(jiān)測范圍內(nèi)的風(fēng)量波動時，彈簧隨即產(chǎn)生與之相對應(yīng)的微量形變，閥門前后靜壓降低，錐體因壓力變化減小，彈簧張開，錐體從閥體內(nèi)小流量位變換到大流量位，氣流通過面積增大，從而加大了氣流流量，閥門前后靜壓升高則反之。從而控制錐體在閥體內(nèi)部的位置變化，使文丘里閥的氣體通過的流量保持在設(shè)定值或控制系統(tǒng)壓差保持在恒定狀態(tài)，保證了文丘里閥的整個運行中，符合控制精度在±5%范圍內(nèi)的閥門行業(yè)規(guī)范。

     要達到5%控制精度在流道計算、閥芯設(shè)計、彈簧K值、加工精度、材料選擇等都提出較高要求。我們今天主要談一下影響文丘里閥精度成型工藝和用材。

    目前市場上文丘里閥體的選材主要有鋁合金、不銹鋼（分304和316L)、PP和少量碳素纖維。成型方法主要有：旋壓、焊接、注塑、纏繞、氣壓成型幾種。金屬材質(zhì)主要采用以下兩種：

    1、旋壓成型，即將金屬圓筒套在模具上，通過單旋或雙旋反復(fù)滾壓，使筒體符合模具形狀。這種加工工藝在市場上占主流，問題是冷作應(yīng)力很大，易反彈造成變形，材料表面經(jīng)擠壓留加深紋路，我們看到產(chǎn)品表面相對較好是經(jīng)過反復(fù)打磨而成的，但這種打磨會表面發(fā)熱產(chǎn)生二次形變。據(jù)一家德國公司工程師測試，這種哪里不平打哪里的原始作法破壞了成型精度。這就告訴我們市場上為何有很多閥體采用鋁合金材料，是因為鋁材較軟，易成型。同時也告訴用戶并沒有要涂層需求，加工方還是免費“贈送”涂層的原因，而且這種旋壓加工必然有應(yīng)力集中，如果每件探傷測試必有裂紋，裂紋就是材料易受腐蝕根源。我們知道文丘里曲線段的成型精度相對較高（直徑公差≥0.2mm）。旋壓法工藝誤差可達1mm以上,根據(jù)等壓力法計算，這樣公差很難有精確控制。不銹鋼采用旋壓法相對鋁合金制作精度要好點。鋁合金成型容易也容易形變，在控制精度較高場不推薦鋁合金材質(zhì)。

     2 、分段拼焊 ，即金屬板卷成不同長度筒狀，分別沖壓成型后再拼焊起來，如果有極高焊接工藝，焊接后無法看見拼縫，同軸度很高，也是很好的工藝品。我們見過外國公司這種工藝制作的產(chǎn)品，但產(chǎn)量低、成本高，估計國內(nèi)很少有公司出高價位找這樣大師制作。

    3 、注塑， 這種工藝使用PP 等塑料材料，PP成本低、精度差，模具成本高、用在蝶閥上較多，文丘里不合適。

    4、纏繞，  所用材料是碳纖維，如果發(fā)現(xiàn)哪家給你提供碳纖維，恰恰暴露其對文丘里閥知識欠缺，纏繞工藝幾乎沒有任何精度可言，使用這種工藝廠家基本不知道這條曲線公式。雖外表經(jīng)打磨變得十分光亮，內(nèi)表打磨難度較大粗糙無比，極不推薦。

    5、氣壓成型，國內(nèi)很少使用這工藝，優(yōu)點是成型精度較好（誤差僅0.2mm)，同心度高，不產(chǎn)生應(yīng)力集中，金屬表面光亮，平整度佳，有現(xiàn)代工業(yè)化特征。但設(shè)備投資高，工藝很難掌握，由于制作成本高主要應(yīng)用軍工產(chǎn)品。

     南京名門樓宇設(shè)備有限公司研制的文丘里閥體已通過國家級檢測中心認證，選用不銹鋼（304/316）材料，采用獲國家級發(fā)明專利的整體成型工藝，產(chǎn)品在行業(yè)中獨樹一幟。