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电极板相对应分配的栅栏槽孔，位于栅栏槽孔两边还制有凸条，该凸条可嵌装夹片；实现了弱碱性、弱酸性出水槽分离。

而且壁挂式离子水治疗仪电解槽要满足一下几点：

1、使用安全电压，使用可靠。 2、使用高强度电流，电解能力强。

3、电极的选用充分考虑到各种水质(符合国家生活饮用水卫生标准)，品质高、寿命长。

4、水流速高、、膜孔不宜堵塞，提高膜使用寿命。 5、电解槽可拆卸，离子膜、电极自由更换。

6、电极采用涂铂(钌、铱)等贵重金属，抗电解强度大，耐腐蚀性强，极板电阻小、活性高，在强电解下金属不会脱落，增强了机器使用的寿命。

7、电压12～36v，电解能力强，使用寿命长（高出同型进口离子水机电解槽数十倍） 可使水电解成PH7.5～10.0的碱性离子水；PH2.7～6.0的酸性离子水。

2.2 壁挂式离子水治疗仪电解槽的材料设计要求

电解槽是塑料件，塑料件的设计要求非常多。像强度设计要求，工艺要求等等 2.2.1 材料的强度设计要求

塑料件的耐用性取决于塑料件强度。根据塑料件承受负荷条件不同，可把所承受的负荷分为短期负荷、长期负荷、循环负荷、冲击负荷、温度负荷等五类。在设计塑料件时，首先要考虑的是强度设计，从以下五方面入手：

1、短期应力-应变行为

短期负荷是指塑料件在搬运、组合和使用时施加的负荷。例如，搬运时受到的冲击力，各种连接机构在调整时所承受的载荷等。和金属零部件的设计类似，其设计一般参考材料的应力-应变图。但与金属材料相比，塑料在高温下的抗应变能力非常低。在设计时主要考虑以下两点：

（1）按照材料的应力-应变曲线进行强度设计；

（2）应充分考虑零部件的使用环境、温度、加工方法、化学环境对机械性能的影

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响。

2、长期力学性能

长期力学性能是指在比例极限以内，塑料件长时间承受外力载荷，以及塑料件在成型和组合过程中造成内应力和残留应力。主要失效形式表现为蠕变和应力松弛。

3、循环负荷

当塑料件承受反复或循环载荷作用时，应重点考虑在其寿命内预计承受循环负荷的次数。特别是各种皮带轮、皮带、活塞环等，在设计时必须充分考虑材料的疲劳强度。

塑料件承受循环负荷时，重点考虑以下三点：

（1）承受短间距和长期间距的反复性负荷，应使用疲劳曲线进行设计； （2）注意圆角的设计以避免应力集中；

（3）承受高频或高振幅的周期性负荷时，会因生热而缩短寿命，改用薄壁设计和耐疲劳的导热性材料可以改善塑料件的散热功能。

4、冲击载荷

冲击负荷的加载速度比其他机械负荷的加载速度要快得多。零件设计时应尽量避免在高应力区施加高速负荷和冲击性负荷。

设计塑料件时需要考虑使用较大的圆角及较和缓的厚度变化，以避免应力集中。 5、温度负荷

与金属件相比，塑料件的性能对温度更加敏感，温度的变化对尺寸、机械性能等有显著的影响。这里所指的温度负荷包括高温和低温，高温负荷容易使塑料软化；低温负荷容易使塑料变脆。对于塑料件来说，要考虑承受相对高温和相对低温的情况。要使零部件适应使用的温度环境，设计时应注意：

（1）遵循材料的模量-温度曲线；

（2）尽量避免将不同热膨胀系数的材料进行组合，而且应该在自由端面保留允许塑料件膨胀的余量。 2.2.2 材料的工艺设计要求

1、可制造性的设计要求

这里的制造主要指注塑成型过程。产品设计将最终决定塑料件塑模的难易程度，塑料件生产的可行性，模具的复杂性和产品的成本。在不影响产品性能的情况下，适当地

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修改产品的结构可能会大大降低模具的难度，从而降低产品成本。影响制造工艺性的三个最主要的结构：圆角、壁厚、加强筋。

（1）壁厚

塑料件的壁厚应均匀，不应有突变。当塑料件上有薄壁区时，充填熔体倾向往壁厚的截面部分流动，容易产生竞流效应，导致产生气泡和熔合线，在塑料件表面产生瑕疵。塑料件在射出成形后，必须冷却到足够低的温度，顶出时才不会造成变形。壁厚较大的塑料件需要较长的冷却和保压时间。例如厚壁区没有充足的保压，就会造成凹痕或气孔，为使塑料件的壁厚尽可能的均匀可以通过加入一些工艺孔或槽达到壁厚均匀的要求，以缩短成形周期，改善塑料件尺寸稳定性。

（2）圆角

塑料件外表面转折处有圆角不但能保证制品机械强度高、外观漂亮，而且塑料熔体在型腔中的流动也比较容易。否则，塑料件在使用时拐角处容易产生应力集中而遭到破坏，成型冷却时易产生内应力和裂纹。在塑料件的内表面转折处不一定要加圆角，要看加工的难易程度，当壁厚均匀时可以不加圆角，在分型面上不能有圆角过度。

（3）加强筋

设计良好的筋，不仅可以降低零件的重量，同时足以提供必要的结构强度。如果还需要更高的刚性，可以缩小筋的间距，添加更多的筋。筋的厚度一定要小于等于零件的壁厚。

2、可装配性的设计要求

减少产品中塑料件的数量也就减少了装配次数有利于保证产品的质量、减少所需模具的数量，但这样做的代价是塑料件的几何形状变得复杂，工艺性差，加工难度大，可塑模性很差。在实际设计过程中，必须平衡各种因素，达到成本最低的要求。因此，有很多产品将本由一个复杂结构的塑料件设计成单独的几个塑料件，再进行组合装配。塑料件之间的装配有很多方法，例如压力装配、搭扣装配、机械紧固等。在本小节中将几种塑料件装配中比较常见的方式加以归纳。

（1）压力装配

压力装配在形式上是一种非常简单的装配方式，不需要任何其他组件或者紧固件，仅仅是一个零件被压入与其相配的另一个零件中。压力装配最重要的特征是装配零件或嵌件必须大于相配零件孔的最大公差尺寸。但是，要完成一个良好的压力装配，获得必要的压合应力，既不会因过高的应力造成裂缝，又不会因过低的应力而造成松脱，必须

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选择合理的过盈配合。同时，这种装配一定要考虑零件的材料，保证材料的一致性。

（2）搭扣装配

搭扣配合是利用塑料材料在比例极限内的变形能力进行两个塑料零件之间的连接，并且保证在完成装配后立即回复原始的形状。完成搭扣配合连接时，搭扣两边的配合件都不承受应力，而连接过程中的最大应力也不超过比例极限，完成连接之后，组件承受的负荷必须在材料限度以内。这种装配多用于小型或微型零部件的装配。这种装配的最大好处是节省空间，但这种装配的缺点是重复装配的次数少，装配的精度低。

（3）机械紧固

多数机械紧固件对塑料产品的组装都是适用的。传统上使用的固定组件主要包括固定金属组件的螺丝钉和铆钉，它们也可以应用于塑料件。在其应用上需要考虑以下要点：

①预紧力过大的螺丝钉或铆钉可能导致应力；

②螺丝钉的螺纹可以预先加工，或是在紧自攻螺丝时产生；

③螺丝钉螺纹与头部之毛边、铆钉毛边等都可能造成应力，导致塑料件提早破坏。 2.2.3 关于壁挂式离子水治疗仪底座加强筋的强度计算

壁挂式离子水治疗仪需要挂在墙壁上，由于前述所讲的长期力学效应，受长期整体重力的影响，治疗仪的壳体和底座可能会出现微小的形变，为避免这一状况，设计时在底座上加上了5个加强筋，设计厚度是2mm，为验证厚度是否足够用，现做下列验算：

1、在治疗仪的所有组件和元件都装配好了之后，通过Pro/E软件可以测得整个壁挂式离子水治疗仪的实体体积为：1.9152×106mm3=1.9152×10-3m3

2、ABS塑料的密度为：1.05×103kg/m3；拉伸的弹性模量E=5.1―6.1Gpa，取6.1Gpa=6.1×109Pa；重力加速度g=9.8N/kg

3、治疗仪的重力F=V·ρ·g=19.707N

4、因为应力σ=F/A，A是5个加强筋的横截面积。加强筋是一个30度、60度的直角三角形，根据受力方向是加在60度的底边上，所以取横截面积在底边网上2/3处，算得此横截面积为4×106m2,所以σ=F/A=19.707/（5×4×106）=0.985×106N/m2

5、因为应变δ=σ/E=0.985×106/（6.1×109）=0.000162N/m2＜0.002，所以加强筋的厚度完全满足强度设计要求。

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