萬向水嘴新特性標準指標的分析研究

黃文佳

（南安市質量計量檢測所，福建 南安362300）

1 概述

當今社會隨著生活水平的不斷提高、消費者對水嘴的便利性提出了更高的要求。如何實現水嘴功能上的創新成為了全國各地許多水嘴生產企業追求的目標。目前國內許多企業都在積極進行新型水嘴的研究和開發設計，市面上出現了多種多樣，能夠提供多種特色功能的水嘴。例如：自帶加熱的即熱式水嘴、帶有過濾功能的凈水器式水嘴、能夠智能控制出水溫度的恒溫式水嘴、具有自由彎曲的萬向軟管式水嘴。這些特色功能水嘴的出現，滿足了消費者的使用需求，提高了消費者日常使用的便利性。

但與此同時迅猛發展的新型水嘴也帶來了新的問題，GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》[1]中對這些新型水嘴的新特性并無相應具體要求。萬向軟管式水嘴（以下簡稱萬向水嘴）即為新型水嘴中的一種，通過對市場上一些萬向水嘴進行科學分析，發現其存在的主要問題有質量水平參差不齊，產品介紹與實際不符等。因此對創新設計的新型產品通過實驗分析并運用標準化設計原理和思路，制定相應標準的主要技術指標以保障產品質量，保護消費者的合法權益刻不容緩。

2 萬向水嘴的結構特征及新特性

相比常見的水嘴，經過設計改進的萬向水嘴，具有方向任意、出水方式可轉換等特性，為使用者提供除了常見水嘴之外的更多功能，特別是提供了更加便利的洗滌功能。

萬向水嘴主要由五大部分組成:閥體、閥芯、手柄、萬向軟管、流量調節器。閥體是水嘴的主體部分，根據GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》規定與水接觸的部件不應使用鋅合金等易腐蝕性材料，目前水嘴閥體多采用銅合金和不銹鋼材質。

目前水嘴閥芯常用陶瓷閥芯，陶瓷閥芯的優點：使用壽命長、耐老化、耐磨損、無需維修，保證了運行的穩定性。陶瓷材料拉伸強度高、不易變形、耐高溫、耐低溫、耐磨損、不腐蝕的特性決定了陶瓷材料的優良密封性能。

萬向水嘴的新功能部件是具有自由彎曲且能夠固定的萬向管，萬向管從內而外由以下幾個部分組成：最內部是與水接觸的內管，其次是可定型金屬軟管，有部分產品外部還有一層硅膠。萬向水嘴采用可固定金屬軟管作為活動部件，能夠自由調節角度，使其與傳統固定管式水嘴更加靈活方便，滿足各角度用水需求、增大清洗范圍。能夠完成傳統固定式水嘴完不成的功能如：水槽死角清理、高度過高的大件餐具清洗、用在浴室柜時方便洗頭等。

水嘴流量調節器，部分萬向水嘴加裝了兩檔功能的流量調節器：一種是水柱起泡式出水，出水柔和不飛濺，方便放水、接水，更加靜音；另一種是花灑沖壓式出水，方便清洗各種果蔬，沖力強能更好的清潔果皮蔬菜表面雜物，更加健康，如使用在面盆，能夠更好的洗臉和洗頭。

3 滿足功能目標的基本技術要求的提議

3.1 材質

萬向水嘴多使用在廚房作為菜盆水嘴，與人們的日常生活息息相關，日常飲用、煮飯以及刷牙等都要接觸到水嘴。陶瓷片密封水嘴GB 18145-2014 版國家標準相較于GB18145-2003[2]版國家標準，其中作出重要修訂的是強制規定了產品與水接觸部件不應使用鋅合金等易腐蝕性材料和水嘴中金屬污染物析出限量。因此，萬向水嘴的萬向管部件同樣應該滿足標準要求。

3.2 抗彎曲、抗拉伸、彎曲壽命性能

抗彎曲、彎曲壽命性能是檢驗萬向水嘴質量的重要標準技術指標要求，旨在對水嘴萬向管性能是否滿足消費者需求的重要評價因素。根據調查表明目前萬向水嘴特有的質量問題主要集中在萬向管部分，經過一段時間使用后，萬向水嘴出現萬向管金屬疲勞，導致萬向管不能夠固定。另外，部分萬向水嘴在多次使用后，萬向管部分與水嘴閥體連接部分脫落。因此針對消費者日常使用中暴露出來的問題，技術指標的設定需考慮萬向水嘴在日常使用條件下中應能夠完成彎曲、拉伸的操作，還應考慮到萬向水嘴的使用壽命問題。萬向水嘴主要性能應包括：抗彎曲、抗拉伸、彎曲壽命性能等標準要求。

3.3 流量調節器功能轉換壽命

部分萬向水嘴采用了兩檔功能的流量調節器，可根據需要進行切換，在滿足消費者不同需求的同時，該轉換開關的使用頻率較高，因此對轉換開關壽命提出了較高的要求。

3.4 其它物理化學性能要求及有害物質限量

可參照GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》標準規定執行。

4 新增要求試驗標準制定的建議

4.1 材質

萬向水嘴應滿足GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》材料要求，如萬向管部分為不銹鋼材質可參照GB/T 23448-2009《衛生潔具 軟管》[3]標準方法的原理進行檢測：不銹鋼材料在環境溫度為23℃±2℃下，在質量濃度為10%的稀鹽酸中密封浸泡4 h，表面應無腐蝕。主要驗證萬向水嘴的材質要求。

4.2 抗拉伸性能試驗

將萬向水嘴按使用狀態安裝固定在拉伸設備上，在萬向管流量調節器部位施加500N±10N 的拉力，保持15s±5s，此時萬向管不應脫落，觀察萬向管各部位有無破裂或其他缺陷出現，萬向管與水嘴閥體連接部位是否有明顯損壞。

試驗完成后，將萬向水嘴與供水管路相連，在冷水介質，動壓為0.4MPa±0.02MPa 的條件下保持60s±5s，檢查萬向管與水嘴閥體連接部位、萬向管應無滲漏。

4.3 抗彎曲性能試驗

將萬向管中心部位緊貼一個直徑為80mm 的剛性圓柱體圍繞一周，萬向管一端固定，另一端施加35N 拉力，使彎曲后萬向管貼近圓柱。然后將軟管彎曲回直線狀。重復此步驟共2 次；

接下來在原彎曲處扔沿直徑為80mm 的剛性圓柱體向與步驟為1 相反的方向彎曲，萬向管一端固定，另一端施加35N 拉力，使彎曲后萬向管貼近圓柱。然后將軟管彎曲回直線狀。重復此步驟共2 次；

試驗完成后，將萬向水嘴與供水管路相連，在冷水介質，動壓為0.4MPa±0.02MPa 的條件下保持60s±5s，檢查萬向管與水嘴閥體連接部位、萬向管應無滲漏。

4.4 彎曲壽命試驗

萬向水嘴安裝在彎曲壽命試驗機固定架上，將萬向出水管固定在試驗機夾具上，夾具加緊萬向出水管的力為13N～22N，將萬向出水管部分從直線狀態彎曲軟管180°，再恢復直線狀態，完成一次彎曲，彎曲速度為300 次/h～400 次/h。在完成1000次彎曲后，接下來從原彎曲處順時針旋轉30°的位置，重復以上1000 次彎曲。直至完成順時針360°方向的12 次循環。

試驗過程中，萬向出水管或其連接裝置無損壞，并能夠維持彎曲功能，試驗完成后按照GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》閥芯下游密封性能試驗后，萬向水嘴閥芯下游任何密封部位無滲漏。

4.5 流量調節器轉換壽命

可參照GB/T 23447-2009《衛生潔具 淋浴用花灑》[4]標準方法原理進行測試。在檢測設備上按使用狀態進行安裝樣品，在水溫T≤30℃，動壓為0.25MPa±0.02MPa 的條件下，使花灑在各種水流噴射方式下進行轉換并復原為一次循環，進行10000次循環后，進行密封性能試驗，各部件連接部位應無漏水現象。

5 結論

企業為了保證新產品的質量，應及時針對新產品的特性制定質量技術標準，運用標準來指導生產和服務，主動從產品設計、加工制造、檢測技術等方面不斷地改善提高，相信隨著新標準要求的制定，企業嚴格按照標準要求生產，其產品質量水平也會逐步提高，為消費者提供合格的產品和服務。

由于萬向水嘴推出不久，各企業還處于摸索階段，未能形成成熟產品設計。而且受實驗室客觀條件的限制，未能全面、科學準確地完成技術指標驗證，但通過對產品新特性標準的分析研究，希望能為該產品相關標準的制定起到一定的參考作用。