Keran

Latar Belakang

Faucet adalah alat untuk mengalirkan air dari sistem perpipaan. Ini dapat terdiri dari komponen berikut:cerat, pegangan, batang pengangkat, kartrid, aerator, ruang pencampuran, dan saluran masuk air. Saat pegangan dihidupkan, katup terbuka dan mengontrol penyesuaian aliran air di bawah kondisi air atau suhu apa pun. Badan keran biasanya terbuat dari kuningan, meskipun seng die-cast dan plastik berlapis krom juga digunakan.

Mayoritas faucet perumahan adalah faucet cartridge kontrol tunggal atau ganda. Beberapa jenis kontrol tunggal menggunakan inti logam atau plastik, yang beroperasi secara vertikal. Yang lain menggunakan bola logam, dengan segel karet pegas yang tersembunyi di badan faucet. Keran kontrol ganda yang lebih murah berisi kartrid nilon dengan segel karet. Beberapa faucet memiliki kartrid cakram keramik yang jauh lebih tahan lama.

Faucet harus mematuhi undang-undang konservasi air. Di Amerika Serikat, keran bak mandi sekarang dibatasi hingga 2 galon (7,6 L) air per menit, sedangkan keran bak mandi dan pancuran dibatasi hingga 2,5 galon (9,5 L).

Keran berjalan rata-rata delapan menit per kapita per hari (pcd), menurut sebuah studi oleh American Water Works Association Research Foundation selesai pada tahun 1999 yang didasarkan pada data penggunaan air yang dikumpulkan dari 1.188 tempat tinggal. Dalam penggunaan pcd harian penggunaan air dalam ruangan sebesar 69 gal (261 L), dengan penggunaan keran tertinggi ketiga pada 11 gal (41,6 L) pcd. Di perumahan dengan perlengkapan hemat air, faucet naik ke urutan kedua dengan 11 gal (41,6 L) pcd. Penggunaan keran sangat terkait dengan ukuran rumah tangga. Penambahan remaja dan dewasa meningkatkan penggunaan air. Penggunaan keran juga berhubungan negatif dengan jumlah orang yang bekerja di luar rumah dan lebih rendah bagi mereka yang memiliki mesin pencuci piring otomatis.

Sejarah

Sistem perpipaan telah ada sejak zaman kuno. Sekitar 1700 SM. , Istana Minoa Knossos di pulau Kreta menampilkan pipa terra cotta yang menyediakan air untuk air mancur dan keran marmer, emas, dan perak. Sistem pipa timah dan kamar mandi pribadi juga ada selama periode Romawi, dari sekitar 1000 SM-A.D. 476. Pemandian umum Roma juga menampilkan keran perak, dengan perlengkapan marmer dan emas lainnya. Pada abad keempat M, Roma memiliki 11 pemandian umum, 1.352 air mancur dan tangki air umum, dan 856 pemandian pribadi.

Sistem perpipaan telah berubah secara drastis sejak saat itu, termasuk faucet. Selama bertahun-tahun, keran datang dengan dua pegangan, satu untuk air dingin dan satu untuk air panas. Baru pada tahun 1937 desain ini berubah. Tahun itu, seorang mahasiswa bernama Al Moen yang tinggal di Seattle, Washington, menyalakan keran untuk mencuci tangannya dan melepuhkannya karena airnya terlalu panas. Itu menggerakkan ide di benak Al Moen untuk faucet satu pegangan.

Desain pertama Moen adalah untuk keran katup ganda dengan cam untuk mengontrol dua katup. Itu ditolak oleh produsen perlengkapan utama karena faucet tidak berfungsi, dan Moen kemudian beralih ke desain silinder. Dari pengalaman itu, ia memutuskan untuk membuat keran yang akan memberi pengguna air pada suhu yang diinginkan dengan aksi piston. Antara 1940 dan 1945, ia merancang beberapa faucet, akhirnya menjual satu pegangan pertama Menggunakan stok 6rass, mesin multi-spindle secara otomatis membentuk bagian faucet. Plating meningkatkan daya tahan dengan menambahkan lapisan ekstra lapisan pelindung. pencampuran faucet di San Francisco pada akhir 1947 ke pemasok pipa lokal. Pada tahun 1959, faucet satu pegangan Moen ada di ratusan ribu rumah di Amerika Serikat dan dijual di sekitar 55 negara di seluruh dunia. Saat ini, faucet singlehandle sangat populer sehingga dapat ditemukan di lebih dari 40% rumah di Amerika.

Moen datang dengan beberapa penemuan lain selama hidupnya, termasuk kartrid yang dapat diganti (menghilangkan mesin cuci di faucet), aerator layar, pengalih katup pancuran tombol tekan, semprotan putar, katup pancuran penyeimbang tekanan, dan aerator kontrol aliran. Tapi Moen bukan satu-satunya yang peduli dengan perbaikan faucet. Pada tahun 1945, Landis H. Perry merancang katup bola pertama untuk faucet. Tujuannya adalah untuk memberikan volume gabungan dan kontrol pencampuran yang memiliki cara sederhana dan efektif untuk menyegel elemen katup. Desainnya juga bisa dengan mudah diperbaiki.

Sebuah paten dikeluarkan untuk katup bola Perry pada tahun 1952. Tak lama kemudian, Alex Manoogian membeli hak paten dan memperkenalkan keran Delta pertama pada tahun 1954. Keran pegangan tunggal Delta adalah yang pertama menggunakan desain katup bola dan terbukti sangat sukses. Pada tahun 1958, hanya empat tahun setelah produk itu diluncurkan, penjualan Delta mencapai $1 juta.

Sekitar 20 tahun kemudian, piringan keramik dipatenkan oleh Wolvering Brass untuk pengendalian air. Tidak seperti kartrid yang menggunakan karet di saluran air, cakram keramik disusun dan dipoles hingga tingkat kerataan yang hanya dapat diukur dalam pita cahaya. Disk semacam itu bertahan lebih lama karena ketahanan ausnya yang tinggi dan memberikan kontrol yang lebih akurat. Cakram atau katup ini sekarang digunakan secara luas.

Inovasi terbaru lainnya termasuk kartrid filter built-in untuk mengurangi klorin, timbal, dan kista; semprotan penarikan built-in; keran yang dirancang untuk penyandang disabilitas; dan kran elektronik. Yang terakhir diperkenalkan pada awal 1980-an untuk tujuan konservasi dan higienis. Faucet ini dilengkapi dengan sinar inframerah Ketika seseorang meletakkan tangan mereka di bawah faucet, pancarannya terganggu, yang memicu air untuk menyala. Faucet elektronik yang dioperasikan dengan baterai juga telah tersedia dalam beberapa tahun terakhir.

Bahan Baku

Kuningan, paduan tembaga dan seng, adalah bahan yang paling banyak digunakan untuk faucet karena ketahanannya terhadap korosi air lunak dan pengapuran air keras. Biasanya mengandung beberapa elemen paduan — seperti bismut — untuk membuatnya lebih mudah diproses. Kuningan diterima sebagai batangan berdiameter 0,13-2 in (0,33-5 cm), tergantung pada ukuran faucet. Sebagian besar komponen lain yang membentuk faucet terbuat dari logam atau keramik lain dan diterima sebagai bagian jadi dari produsen lain.

Desain

Untuk memenuhi berbagai kebutuhan konsumen, faucet hadir dalam berbagai gaya, warna, dan sentuhan akhir. Desain ergonomis mungkin melibatkan panjang cerat yang lebih panjang dan pegangan yang lebih mudah dioperasikan. Bentuk faucet dan finishingnya akan mempengaruhi proses pembuatannya. Beberapa desain akan lebih sulit untuk dikerjakan atau ditempa daripada yang lain. Proses finishing yang berbeda dapat digunakan untuk mendapatkan tampilan yang berbeda.

Untuk pemilik rumah, sentuhan akhir khusus tersedia, termasuk nikel yang disikat, nikel yang dipoles, hitam satin, emas, platinum, dan berbagai warna. Konsumen juga sekarang menyesuaikan tampilan faucet, menggabungkan lebih dari satu jenis finishing. Garansi lebih panjang dan lebih banyak fitur tersedia. Harga untuk konsumen berkisar pada musim semi tahun 2000 dari $40 hingga $500.

Proses Pembuatan

Proses pembuatan faucet telah menjadi sangat otomatis, dengan komputer mengendalikan sebagian besar mesin. Produktivitas dan efisiensi telah meningkat selama bertahun-tahun. Proses dasarnya terdiri dari membentuk badan utama keran (kadang-kadang termasuk cerat jika tidak diperlukan putaran), menerapkan penyelesaian, dan kemudian merakit berbagai komponen, diikuti dengan inspeksi dan pengemasan. Industri faucet juga dipengaruhi oleh peraturan lingkungan, yang membutuhkan proses khusus untuk dikembangkan.

Membentuk

• 1 Ada dua metode yang digunakan untuk membuat badan kran. Sebagian besar pabrikan menggunakan proses pemesinan untuk membentuk bodi menjadi ukuran dan dimensi yang dibutuhkan. Ini melibatkan pemotongan batang pertama menjadi slug pendek dan secara otomatis memasukkannya ke dalam pusat permesinan yang dikontrol secara numerik dengan desain multi-spindle dan multi-sumbu. Mesin ini melakukan operasi tuming, milling, dan pengeboran. Biasanya dibutuhkan sekitar satu menit untuk membuat bagian.

  Faucet yang lebih besar mungkin memerlukan banyak operasi pemesinan. Misalnya, lebih dari 32 operasi pemesinan diperlukan untuk beberapa badan faucet dapur menggunakan pusat pemesinan putar. Dengan mesin yang tepat, hanya dibutuhkan waktu 14 detik untuk membuat satu bagian. Beberapa bagian, seperti cerat cor untuk faucet dapur, juga dikerjakan dalam operasi terpisah sebelum perakitan.

• 2 Beberapa produsen faucet menggunakan penempaan panas alih-alih pemesinan, karena metode ini dapat menghasilkan bentuk yang hampir bersih dalam waktu sekitar tiga detik dengan sedikit pemborosan. Penempaan adalah proses membentuk logam dengan mengubah bentuknya dalam beberapa cara. Dalam penempaan panas, logam yang dipanaskan dipaksa menjadi cetakan yang bentuknya hampir sama dengan badan faucet. Tekanan dinaikkan perlahan-lahan selama beberapa detik untuk memastikan cetakan terisi penuh dengan logam. Hanya pemesinan kecil yang diperlukan untuk menghasilkan dimensi yang tepat.

Menyelesaikan

• 3 Setelah pemesinan, suku cadang siap untuk proses finishing. Komponen-komponen yang bersentuhan dengan air mungkin memerlukan perawatan permukaan khusus untuk menghilangkan sisa timbal. Ini melibatkan proses pencucian yang menghilangkan molekul timbal dari permukaan kuningan. Selesai konvensional adalah krom karena bahan ini paling tahan terhadap korosi. Pertama, pelapisan dasar dari nikel berlapis diterapkan, diikuti oleh lapisan tipis kromium berlapis. Lapisan krom diendapkan dari bak pelapis yang mengandung aditif tertentu yang meningkatkan ketahanan korosi.
• 4 Jika pelapisan kuningan digunakan, lapisan polimer bening diterapkan untuk meningkatkan daya tahan. Untuk hasil akhir putih dan warna lainnya, polimer serupa atau plastik epoksi dengan warna yang ditambahkan disemprotkan ke faucet di lingkungan bermuatan listrik. Kedua lapisan kemudian dipanaskan.
• 5 Untuk mendapatkan tampilan kuningan yang dipoles, deposisi uap fisik digunakan, yang berlaku Setelah bagian-bagian dirakit, mereka diuji tekanannya. lapisan logam dalam ruang vakum. Ruang ini memiliki empat komponen:pompa vakum untuk menyediakan lingkungan terkontrol yang bebas dari kontaminan; tangki yang mengeluarkan beberapa jenis gas; batang target bertindak sebagai sumber logam; dan rak untuk menahan bagian faucet. Target terbuat dari bahan tahan korosi seperti zirkonium.
• 6 Busur listrik memanaskan target untuk menguapkan material, kemudian mengenai permukaan keran dengan kecepatan tinggi dan bereaksi dengan campuran gas. Satu gas memberikan warna dan yang lain memberikan ketahanan terhadap korosi. Saat bahan target bergabung dengan gas-gas ini, ia menempel pada bagian faucet, menciptakan ikatan yang hampir tidak bisa dihancurkan. Beberapa produsen menggunakan kumparan spiral di sekitar target untuk memberikan distribusi lapisan yang seragam.

Majelis

• 7 Setelah pelapisan, suku cadang disimpan di tempat sampah sampai perakitan. Perakitan dapat melibatkan proses manual dan otomatis. Untuk beberapa faucet, segel karet atau o-ring yang telah dilumasi sebelumnya dipasang dengan tangan.
• 8 Akhirnya, faucet dan komponen lainnya dikirim untuk perakitan akhir. Proses ini berlangsung pada mesin rakitan putar, yang dikontrol dengan tepat, atau oleh robot. Tunas, jika terpisah, pertama kali dipasang, diikuti oleh kartrid keramik. Kartrid ini disekrup pada tempatnya dengan kuningan menggunakan pistol pneumatik, dan kemudian pegangannya dipasang dengan tangan. Terkadang tabung tembaga dipasang sebelum perakitan. Setelah perakitan, faucet dikemas dalam kotak bersama dengan komponen lain yang diperlukan untuk pemasangan akhir.

Kontrol Kualitas

Setelah bagian pertama dikerjakan, itu diperiksa dengan cetak biru untuk memastikannya cocok dengan semua dimensi. Pengukur go-no-go digunakan untuk memastikan ulir interior dan eksterior cocok bersama. Karena pemesinan otomatis, sampel acak kemudian diperiksa untuk dimensi yang lebih kritis. Sebelum pelapisan, bagian diperiksa secara visual untuk ketidaksempurnaan permukaan, yang dihilangkan dengan pengamplasan. Setelah perakitan akhir, setiap faucet diuji tekanan dengan udara untuk kebocoran dan diuji ketahanannya.

Faucet juga harus melewati beberapa peraturan lingkungan. Peraturan Yayasan Sanitasi Nasional 61, yang membatasi kontaminan dalam air minum (timbal adalah lIppb [bagian per miliar] dalam air dari perangkat titik akhir), berlaku untuk faucet dapur, faucet toilet, dan dispenser air minum. Undang-undang lain lebih ketat—Proposisi California 65 membatasi timah yang diizinkan hingga 5 ppb untuk faucet konsumen. Ada juga kode pipa ledeng yang harus ditangani, yang dapat bervariasi dari satu kota ke kota lainnya. Banyak sekarang membutuhkan keran bak mandi dan pancuran antiscald.

Untuk menerima Sertifikasi NSF dari faucet, produsen terlebih dahulu menyerahkan daftar semua bahan termasuk formulasi yang digunakan dalam produk. Ahli Toksikologi NSF kemudian meninjau formulasi bahan untuk menentukan kontaminan potensial yang mungkin keluar dari keran dan ke dalam air minum. NSF kemudian melakukan inspeksi fasilitas manufaktur untuk memverifikasi formulasi material, pemasok material, prosedur kontrol kualitas, dan operasi. Sampel produk dipilih secara acak untuk pengujian di laboratorium NSF.

Faucet menjalani urutan pengujian tiga minggu yang ketat, di mana mereka diisi dengan air ekstraktan yang ditentukan dalam Standar. Sampel air yang dipilih dianalisis untuk kontaminan. Ahli toksikologi NSF membandingkan tingkat kontaminan dengan tingkat maksimum yang diizinkan yang ditetapkan dalam Standar ANSI/NSF 61. Jika semua tingkat kontaminan produk memenuhi persyaratan Standar, produk dapat disertifikasi. Baru setelah itu pabrikan diizinkan untuk menampilkan Tanda NSF pada produk yang menandakan Sertifikasi NSF. Untuk mendapatkan sertifikasi, beberapa produsen harus mengubah proses manufaktur mereka sepenuhnya, seperti beralih ke bahan kuningan yang lebih murni atau menambahkan proses pembilasan akhir.

Produk Sampingan/Limbah

Logam bekas dari proses pemesinan atau penempaan didaur ulang. Proses finishing dapat menghasilkan bahan limbah yang harus dibuang atau diminimalkan dengan daur ulang. Karena sebagian besar proses otomatis, pemborosan diminimalkan.

Masa Depan

Produsen kran akan terus menambah nilai dan kualitas untuk memenuhi permintaan konsumen yang semakin meningkat. Jumlah gaya dan kisaran harga akan bertambah, dengan produk akhir yang lebih tinggi menjadi lebih populer seiring dengan intensifnya renovasi. Eropa akan terus berada di depan Amerika Serikat dalam departemen desain, menawarkan gaya dan warna yang lebih modern. Meskipun keseluruhan proses manufaktur akan tetap sama, lebih banyak otomatisasi akan digunakan.

Hasil akhir baru yang diproduksi menggunakan teknologi PVD akan tersedia lebih luas karena konsumen menyadari bahwa hasil akhir ini dapat menawarkan gaya dan daya tahan. Ini mungkin mengharuskan produsen untuk meningkatkan keekonomian proses, karena lebih mahal daripada pelapisan krom. Popularitas filtrasi akan meluas ke faucet, karena konsumen menyadari manfaat filter bawaan. Akhirnya jenis faucet ini akan menjadi norma.

Tren keran elektronik yang dioperasikan dengan baterai diperkirakan akan terus berlanjut, dan dengan penurunan harga secara keseluruhan, pasar komersial akan berkembang. Teknologi akan terus meningkat, membuat faucet ini lebih mudah diperbaiki dan dengan pengoperasian yang lebih baik berkat serat optik. Dengan peningkatan teknologi dan harga seperti itu, faucet elektronik akan segera memasuki pasar perumahan.

Secara keseluruhan, industri perpipaan akan terus berkonsolidasi dan oleh karena itu produsen harus tetap fleksibel. Internet akan terus memainkan peran di pasar dan suatu hari nanti produsen faucet bahkan dapat menjual produk mereka secara online langsung ke konsumen.