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一种高性能复合锅具的制造方法及加工该锅具的生产系统与流程

2022-07-22 22:09:11 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于餐厨用品制造技术领域,具体涉及一种高性能复合锅具的制造方法及加工该锅具的生产系统。


背景技术:

2.近年来,随着人们生活水平的逐渐提高,不粘锅逐渐走入普通老百姓的生活当中。顾名思义,不粘锅即做饭不会粘锅底的锅,现有的不粘锅具内胆使用了不粘涂层来实现锅具的低附着性和易清理性,常见的不粘涂层分为以特氟龙(聚四氟乙烯)为代表的含氟化合物涂层和陶瓷类涂层,这类涂层大多是采用高压喷涂或者静电喷涂方式进行涂覆,再用加热保温固化,其缺点是所得的涂层结合力较低、表面硬度低不耐磨,涂层在使用过程中易因使用温度过高和摩擦出现涂层起皮脱落现象,从而失去不粘性。特别是特氟龙涂层是公认的致癌物质,脱落后随食物进入影响人体的健康。
3.而不使用涂层的锅具如不锈钢锅,其不粘性较差,使用时食物经常粘锅影响体验感,同时不锈钢在长时间使用后会有重金属析出,危害人体健康。随着科学的不断探索,人们发现钛金属不含重金属,且具有抑菌性,因此,钛被视为做炊具、餐具的一种非常好的选择,但纯钛硬度较低、耐磨性较差、导热性差,使用纯钛制作的锅具在使用过程中极易产生划痕,同时烹饪食物时的不粘效果差,常用钛及钛复合锅具采用原材料通常是轧制复合而成,并不能改变钛材料表面的性能。因此,如何提高含钛复合锅的钛表面硬度和食物不粘性能是亟待解决的技术问题。
4.另外,众所周知,在锅具的生产工艺中,需要涉及拉伸切边、抛光、喷涂、清洗等多道工序。现有技术中,对每道工序加工采用相对独立的生产车间进行加工,单道工序完成后的半成品需要人工转移到下一道工序,缺点是提升了人工成本、费事费力,同时不利于大规模生产。
5.有鉴于此,本发明人提出一种高性能复合锅具的制造方法及加工该锅具的生产系统,以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种高性能复合锅具的制造方法及加工该锅具的生产系统,通过本发明制造方法能够解决现有涂层类锅具表面耐磨差、涂层易脱落以及非涂层类锅具不粘性差、耐磨性差等技术问题;另外通过该生产系统降低了工序之间的衔接成本,且节省人力,提高了生产效率,特别适合规模化生产。
7.本发明的目的是通过以下技术方案来解决的:
8.一种高性能复合锅具的制造方法,具体包括以下步骤:
9.s1:将预先裁剪的圆片锅料进行拉伸处理,以形成设计形状的锅坯;
10.s2:对步骤s1中形成的锅坯进行口部切边处理,以去除多余废料,得到设计尺寸的锅坯;
11.s3:对步骤s2中得到的锅坯内外表面进行抛光处理;
12.s4:对步骤s3抛光处理后的锅坯内表面进行喷砂处理,用于增大锅坯内表面粗糙度;
13.s5:对步骤s4喷砂处理后的锅坯内表面进行冷喷涂钛粉,以在锅坯内表面形成钛基层;
14.s6:对步骤s5冷喷涂处理后的锅坯内表面进行热喷涂氧化钛粉,以在钛基层表面形成氧化钛层,用于提高表面硬度;
15.s7:对步骤s6热喷涂处理后的锅坯内表面进行精磨处理,要求粗糙度达到ra1以下;
16.s8:对步骤s7精磨处理后的锅坯进行清洁处理,并晾干;
17.s9:对步骤s8清洁处理后的锅坯内表面进行真空紫外线预照射,用于增加锅坯内表面活性;
18.s10:对步骤s9真空紫外线预照射后的锅坯内表面进行碳离子注入,以降低锅坯内表面摩擦系数,用于提高锅坯内表面不粘性能,最后再通过机加工开孔,完成手柄的安装,即得到复合锅具。
19.进一步地,所述步骤s1的圆片为铝制圆片或者铝基层状复合圆片或者钛基层状复合圆片。
20.进一步地,所述步骤s5中冷喷涂钛粉时,采用的工作气体为氮气或氦气,喷涂气压为4~6mpa;使用的钛粉粒径为45μm~150μm,形成的钛基层厚度为0.1~0.6mm。
21.进一步地,所述步骤s6中热喷涂氧化钛粉时,使用的氧化钛粉粒径为15μm~45μm,形成氧化钛层的厚度为100μm~300μm,且精抛后剩余氧化钛层的厚度>50μm。
22.进一步地,所述步骤s9中真空紫外线预照射时,真空室的压强为10-4
pa~102pa,紫外线预照射时间为15~25min。
23.进一步地,所述步骤s10中碳离子注入时,采用电子回旋共振型离子注入机,离子的加速电压为7.5~30kv,碳离子的注入量为3
×
10
17
/cm2~10
×
10
17
/cm2,碳离子的注入深度为0.3~1.2μm。
24.一种高性能复合锅具的生产系统,基于上述制造方法,所述生产系统包括物料输送带,沿所述物料输送带的传输方向依次间距设置有:
25.拉伸装置,用于拉伸圆片锅料形成锅坯;
26.口部滚切装置,用于去除锅坯口部多余废料;
27.内外抛光装置,用于抛光锅坯的内外表面;
28.喷砂装置,用于增加锅坯内表面的粗糙度;
29.冷喷涂装置,用于在锅坯内表面喷钛粉,形成钛基层;
30.热喷涂装置,用于在锅坯内表面喷氧化钛粉,形成氧化钛层;
31.精抛装置,用于对锅坯内表面进行精磨,以降低粗糙度;
32.超声波清洗装置,用于清洁锅坯;
33.紫外线预照射真空装置,用于增加锅坯内表面活性;
34.离子注入装置,用于提高锅坯内表面不粘性能;
35.其中,所述物料输送带为两条且呈并排间距布置,所述热喷涂装置位于两条物料
输送带的衔接处,其余各个装置均布在两条物料输送带的外侧。
36.进一步地,所述冷喷涂装置包括第一运转机构、冷喷涂机和第一控制机构,所述第一控制机构分别与第一运转机构和冷喷涂机连接;
37.其中,所述第一运转机构包括圆柱形支撑平台和驱动圆柱形支撑平台转动的驱动电机,所述圆柱形支撑平台上环形布设有多个放置待喷涂锅坯的工位,每个所述工位上设置有驱动待喷涂锅坯旋转的伺服电机,所述驱动电机和伺服电机均与第一控制机构连接;
38.所述冷喷涂机包括用于盛装钛粉的第一上料输送单元,使用高压气体将钛粉喷涂至的锅坯内表面的第一喷枪单元,与第一喷枪单元连通用于向其提供工作保护气体并辅助输送钛粉至锅坯内表面的第一载气单元和气流管路,以及控制第一喷枪单元运行轨迹的第一六轴工业机器人,所述第一喷枪单元和第一六轴工业机器人均与第一控制机构连接。
39.进一步地,所述热喷涂装置包括第二运转机构、热喷涂机和第二控制机构,所述第二控制机构分别与第二运转机构和热喷涂机连接;
40.其中,所述热喷涂机采用等离子喷涂机,其包括用于盛装氧化钛粉的第二上料输送单元,用等离子焰流将氧化钛粉喷射到锅坯内表面的第二喷枪单元,与第二喷枪单元连通用于向其提供保护气体并辅助输送氧化钛粉至锅坯内表面的第二载气单元,所述第二上料输送单元与第二喷枪单元之间设有送粉管路,以及控制第二喷枪单元运行轨迹的第二六轴工业机器人,所述第二喷枪单元和第二六轴工业机器人均与第二控制机构连接;
41.当所述热喷涂机的第二喷枪单元为单工位时,第二运转机构与第一运转机构结构相同;当所述热喷涂机的第二喷枪单元为双工位时,圆柱形支撑平台上相邻工位之间采用皮带连接,用于保证旋转时两个锅坯的同步性。
42.进一步地,所述精抛装置采用多工位转盘式抛光机,其包括多个围绕转盘布设的上下件工位,每个所述上下件工位处均设置有抛光工位,所述抛光工位用于安装不同型号的抛光砂带,用于对锅坯内表面进行循环抛光。
43.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
44.1、本发明一种高性能复合锅具的制造方法,该方法通过对如铝制锅坯内表面进行喷砂处理,然后在喷砂处理的基础上进行冷喷涂钛粉,从而在锅坯内表面形成钛基层,与传统生产工艺的钛铝复合材料相比,具有表面硬度高的优点,其喷涂后的钛基层表面硬度为传统轧制复合材料表面硬度的2倍达到300hv,同时冷喷涂可根据需要控制钛基层厚度,但轧制复合难以实现,另外在钛基层的基础上进行了热喷涂氧化钛粉,形成了更为坚硬的耐磨氧化钛层,使锅坯内表面硬度达到600hv以上;本发明进一步在氧化钛层的基础上依次进行了真空紫外线预照射、碳离子注入,一方面增强了锅坯内表面活性,另一发面降低内表面的摩擦系数,从而提高了锅具内表面的不粘性。综上所述,通过本发明方法能够获得耐磨性好,具有良好不粘性能的复合炊具。
45.2、本发明一种高性能复合锅具的生产系统,基于本发明制造方法,将涉及的拉伸装置、口部滚切装置、内外抛光装置、喷砂装置、冷喷涂装置、热喷涂装置、精抛装置、超声波清洗装置、紫外线预照射真空装置、离子注入装置通过两条物料输送带依次串行连接,避免了工序之间的人工搬运,节省人力,缩短了生产周期,提高了生产效率,可实现工业化大规模量产。
附图说明
46.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,与说明书一起用于解释本发明的原理。
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1是本发明一种高性能复合锅具的制造方法流程图;
49.图2是本发明一种高性能复合锅具的生产系统结构示意图;
50.图3是本发明生产系统中冷喷涂装置结构示意图;
51.图4是生产系统中热喷涂装置结构示意图;
52.图5是生产系统中精抛装置结构示意图。
53.其中:1为拉伸装置;2为口部滚切装置;3为内外抛光装置;4为喷砂装置;5为冷喷涂装置;6为热喷涂装置;7为精抛装置;8为超声波清洗装置;9为紫外线预照射真空装置;10为离子注入装置;11为物料输送带;51为第一运转机构;52为冷喷涂机;61为第二运转机构;62为热喷涂机;71为上下件工位;72为抛光工位;521为第一上料输送单元;522为第一喷枪单元;523为第一载气单元;524为气流管路;525为第一六轴工业机器人;621为第二上料输送单元;622为第二喷枪单元;623为第二载气单元;624为送粉管路;625为第二六轴工业机器人。
具体实施方式
54.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
55.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
56.请参见图1所示,本发明提供一种高性能复合锅具的制造方法,具体包括以下步骤:
57.s1:将预先裁剪的圆片锅料进行拉伸处理,以形成设计形状的锅坯;
58.具体的,所述圆片锅料可以为铝制圆片或者铝基层状复合圆片或者钛基层状复合圆片
59.s2:对步骤s1中形成的锅坯进行口部切边处理,以去除多余废料,得到设计尺寸的锅坯;
60.s3:对步骤s2中得到的锅坯内外表面进行抛光处理,以去除拉伸纹等缺陷;
61.s4:对步骤s3抛光处理后的锅坯内表面进行喷砂处理,用于增大锅坯内表面粗糙度;
62.具体的,使用喷砂机进行喷砂,喷砂采用白刚玉与碳化硅的混合物,砂粒粒径大小为45目左右,喷砂后锅坯内表面粗糙度应大于ra4;
63.s5:对步骤s4喷砂处理后的锅坯内表面进行冷喷涂钛粉,以在锅坯内表面形成钛
基层;
64.具体的,冷喷涂钛粉时,采用的工作气体为氮气或氦气,喷涂气压为4~6mpa;使用的钛粉粒径为45μm~150μm,形成的钛基层厚度为0.1~0.6mm;
65.s6:对步骤s5冷喷涂处理后的锅坯内表面进行热喷涂氧化钛粉,以在钛基层表面形成氧化钛层,用于提高表面硬度;
66.具体的,热喷涂氧化钛粉时,使用的氧化钛粉粒径为15μm~45μm,形成氧化钛层的厚度为100μm~300μm,且精抛后剩余氧化钛层的厚度>50μm。
67.s7:对步骤s6热喷涂处理后的锅坯内表面进行精磨处理,要求粗糙度达到ra1以下;
68.s8:对步骤s7精磨处理后的锅坯进行清洁处理,并晾干;
69.s9:对步骤s8清洁处理后的锅坯内表面进行真空紫外线预照射,用于增加锅坯内表面活性;
70.具体的,真空紫外线预照射时,真空室的压强为10-4
pa~102pa,紫外线预照射时间为15~25min;
71.s10:对步骤s9真空紫外线预照射后的锅坯内表面进行碳离子注入,以降低锅坯内表面摩擦系数,用于提高锅坯内表面不粘性能,优选的,采用电子回旋共振型离子注入机,离子的加速电压为7.5~30kv,碳离子的注入量为3
×
10
17
/cm2~10
×
10
17
/cm2,碳离子的注入深度为0.3~1.2μm;完成以上步骤后最后再通过机加工开孔,完成手柄的安装,即得到复合锅具。
72.如图2~5所示,基于以上制造方法,本发明提供了一种高性能复合锅具的生产系统,其包括物料输送带11,沿所述物料输送带11的传输方向依次间距设置有:
73.拉伸装置1,用于拉伸圆片锅料形成锅坯;
74.口部滚切装置2,用于去除锅坯口部多余废料;
75.内外抛光装置3,用于抛光锅坯的内外表面;
76.喷砂装置4,用于增加锅坯内表面的粗糙度;
77.冷喷涂装置5,用于在锅坯内表面喷钛粉,形成钛基层;
78.热喷涂装置6,用于在锅坯内表面喷氧化钛粉,形成氧化钛层;
79.精抛装置7,用于对锅坯内表面进行精密,降低粗糙度;
80.超声波清洗装置8,用于清洁锅坯;
81.紫外线预照射真空装置9,用于增加锅坯内表面活性;
82.离子注入装置10,采用采用电子回旋共振型离子注入机,用于提高锅坯内表面不粘性能;
83.其中,所述物料输送带11为两条且呈并排间距布置,所述热喷涂装置6位于两条物料输送带的衔接处,其余各个装置均布在两条物料输送带11的外侧,以节省空间;生产系统可以采用人工为主的流水作业方式,也可以通过在各个装置的进出料端增加机器人,实现少量人工参与的自动化流水作业方式。通过以上设置可实现不落地制造,降低了工序之间的衔接成本,节省了人力,缩短了生产周期,提高了生产效率,有利于工业化大规模量产。
84.本发明生产系统中所使用的拉伸装置1、口部滚切装置2、内外抛光装置3、喷砂装置4、超声波清洗装置8以及紫外线预照射真空装置9均根据需要制造锅具的形状、材质、大
小等规格进行适配,以上结构均为现有技术,本发明不再进行详细描述。
85.具体的,如图3所示,本发明冷喷涂装置5包括第一运转机构51、冷喷涂机52和第一控制机构,所述第一控制机构分别与第一运转机构51和冷喷涂机52连接;其中,所述第一运转机构51包括圆柱形支撑平台和驱动圆柱形支撑平台转动的驱动电机,所述圆柱形支撑平台上环形布设有多个放置待喷涂锅坯的工位,每个所述工位上设置有驱动待喷涂锅坯旋转的伺服电机,所述驱动电机和伺服电机均与第一控制机构连接;冷喷涂机52包括用于盛装钛粉的第一上料输送单元521,使用高压气体将钛粉喷涂至的锅坯内表面的第一喷枪单元522,与第一喷枪单元522连通用于向其提供工作保护气体并辅助输送钛粉至锅坯内表面的第一载气单元523和气流管路524,以及控制第一喷枪单元522运行轨迹的第一六轴工业机器人525,所述第一喷枪单元522和第一六轴工业机器人525均与第一控制机构连接,即第一喷枪单元522和第一六轴工业机器人525的启动与否由第一控制机构控制。优选的,第一上料输送单元521带有预热功能,由于第一喷枪单元522重量大,采用单路设计,与第一运转机构51联动实现连续生产。
86.冷喷涂装置5工作时,先在上料工位处按照圆柱形支撑平台的工位数放置好待喷涂锅坯,再通过第一控制机构控制驱动电机使圆柱形支撑平台旋转至工作位置后、启动第一喷枪单元522,同时第一控制机构控制伺服电机在工作工位上的锅坯开始旋转,第一六轴工业机器人525开始按设定好的运行轨迹运动带动第一喷枪单元522进行喷涂作业,轨迹运动结束后,机器人回到安全位置,工作工位停止转动,圆柱形支撑平台旋转将下一个待喷涂锅坯运至工作位置,进行冷喷涂。
87.如图4所示,本发明热喷涂装置6包括第二运转机构61、热喷涂机62和第二控制机构,所述第二控制机构分别与第二运转机构61和热喷涂机62连接;其中,当热喷涂机62采用一把喷枪进行单工位作业时,第二运转机构61与第一运转机构51结构完全相同,不再赘述;热喷涂机62采用等离子喷涂机或超音速火焰喷涂机,由于等离子喷涂具有焰流温度高且集中稳定等优点,因此优选等离子喷涂机,其结构包括用于盛装氧化钛粉的第二上料输送单元621,用等离子焰流将氧化钛粉喷射到锅坯内表面的第二喷枪单元622,与第二喷枪单元622连通用于向其提供保护气体并辅助输送氧化钛粉至锅坯内表面的第二载气单元623,第二上料输送单元621与第二喷枪单元622之间设有送粉管路624,以及控制第二喷枪单元622运行轨迹的第二六轴工业机器人625,所述第二喷枪单元622和第二六轴工业机器人625均与第二控制机构连接,即第二喷枪单元622和第二六轴工业机器人625的启动与否由第二控制机构控制。
88.优选的,本实施例使用两把喷枪同时在两个工位上进行作业,此时第二运转机构61与第一运转机构51的不同之处仅在于,圆柱形支撑平台上环形布设的多个放置待喷涂锅坯的工位,其相邻工位之间采用皮带连接,以保证转动时两个锅坯的同步性;即热喷涂机62及配套设计为双路运行,与第二运转机构61联动,可实现同时喷涂两个锅坯,提高生产效率。
89.如图5所示,本发明精抛装置7采用多工位转盘式抛光机,其包括多个围绕转盘布设的上下件工位71,每个上下件工位71处均设置有抛光工位72,抛光工位72用于安装不同型号的抛光砂带(由粗到细),用于对锅坯内表面进行依次循环抛光,实现精磨,以降低粗糙度,通过本装置对锅坯内表面进行精磨处理后,最终在原位置取下锅坯,该抛光方式能极大
地提高生产效率。
90.为了进一步验证本发明制造方法的功效,结合生产系统,发明人进行了如下具体的实施例:
91.实施例1
92.制备32cm炒锅,具体工艺流程如下:
93.1)采用直径为420mm、厚度为2mm的铝制圆片,使用200t拉伸装置1(拉伸机)对铝制圆片进行拉伸,以形成设计形状的锅坯。
94.2)对拉伸成型的铝制锅坯使用口部滚切装置2进行切除,以去除多余废料,并进行修边,形成设计尺寸的锅坯。
95.3)使用旋转式砂带抛光机对完成切除的锅坯进行内外部抛光去除拉伸纹等缺陷。
96.4)对进行完抛光的锅坯使用喷砂机进行喷砂,喷砂采用白刚玉与碳化硅的混合物,砂粒粒径为45目,喷砂后表面粗糙度达到ra6。
97.5)对进行完喷砂的锅坯使用冷喷涂装置5进行内表面喷涂钛粉,形成钛基层,喷涂时工作气体为氮气,工作压力5mpa,选用钛粉粒径为100μm,钛基层厚度为0.3mm。
98.6)对进行完冷喷涂处理的锅坯使用等离子喷涂设备进行内表面喷涂氧化钛粉,形成氧化钛层,喷涂时工作气体为氩气和氢气,选用氧化钛粉粒径为30μm,氧化钛层厚度为250μm。
99.7)对进行完热喷涂处理的锅坯使用旋转式循环砂带进行精抛,直至抛光后粗糙度小于ra1,抛光后氧化钛层厚度为60μm。
100.8)对精抛完的锅坯进行超声波清洗。
101.9)将完成清洗的锅坯进行真空紫外线预照射,增加表面活性,真空室压力设定为10-2
pa,紫外线预照射时间为20min;
102.10)将完成真空紫外线预照射的锅坯,使用离子注入机进行碳离子注入,离子的加速电压为20kv,碳离子的注入量为6
×
10
17
/cm2,碳离子的注入深度为1μm。最后对得到的锅坯使用冲孔机冲孔后,再使用铆钉机将铆钉与手柄固定在锅坯坯体上,即得到炒锅。
103.实施例2
104.制备28cm煎锅,具体工艺流程如下:
105.1)采用直径为400mm、厚度为2mm的铝钢复合圆片,使用200t拉伸装置1(拉伸机)对铝钢复合圆片进行拉伸,以形成设计形状的锅坯。
106.2)对拉伸成型的铝制锅坯使用口部滚切装置2进行切除,以去除多余废料,并进行修边,形成设计尺寸的锅坯。
107.3)使用旋转式砂带抛光机对完成切除的锅坯进行内外部抛光去除拉伸纹等缺陷。
108.4)对进行完抛光的锅坯使用喷砂机进行喷砂,喷砂采用白刚玉与碳化硅的混合物,砂粒粒径为50目,喷砂后表面粗糙度达到ra7。
109.5)对进行完喷砂的锅坯使用冷喷涂装置5进行内表面喷涂钛粉,形成钛基层,喷涂时工作气体为氦气,工作压力6mpa,选用钛粉粒径为150μm,钛基层厚度为0.6mm。
110.6)对进行完冷喷涂处理的锅坯使用等离子喷涂设备进行内表面喷涂氧化钛粉,形成氧化钛层,喷涂时工作气体为氩气和氢气,选用氧化钛粉粒径为15μm,氧化钛层厚度为100μm。
111.7)对进行完热喷涂处理的锅坯使用旋转式循环砂带进行精抛,直至抛光后粗糙度小于ra1,抛光后氧化钛层厚度为40μm。
112.8)对精抛完的锅坯进行超声波清洗。
113.9)将完成清洗的锅坯进行真空紫外线预照射,增加表面活性,真空室压力设定为10-4
pa,紫外线预照射时间为15min;
114.10)将完成真空紫外线预照射的锅坯,使用离子注入机进行碳离子注入,离子的加速电压为7.5kv,碳离子的注入量为3
×
10
17
/cm2,碳离子的注入深度为0.3μm。最后对得到的锅坯使用冲孔机冲孔后,再使用铆钉机将铆钉与手柄固定在锅坯坯体上,即得到煎锅。
115.实施例3
116.制备26cm汤锅,具体工艺流程如下:
117.1)采用直径为420mm、厚度为2mm的钛钢复合圆片,使用200t拉伸装置1(拉伸机)对钛钢复合圆片进行拉伸,以形成设计形状的锅坯。
118.2)对拉伸成型的铝制锅坯使用口部滚切装置2进行切除,以去除多余废料,并进行修边,形成设计尺寸的锅坯。
119.3)使用旋转式砂带抛光机对完成切除的锅坯进行内外部抛光去除拉伸纹等缺陷。
120.4)对进行完抛光的锅坯使用喷砂机进行喷砂,喷砂采用白刚玉与碳化硅的混合物,砂粒粒径为40目,喷砂后表面粗糙度达到ra5。
121.5)对进行完喷砂的锅坯使用冷喷涂装置5进行内表面喷涂钛粉,形成钛基层,喷涂时工作气体为氮气,工作压力4mpa,选用钛粉粒径为45μm,钛基层厚度为0.1mm。
122.6)对进行完冷喷涂处理的锅坯使用等离子喷涂设备进行内表面喷涂氧化钛粉,形成氧化钛层,喷涂时工作气体为氩气和氢气,选用氧化钛粉粒径为45μm,氧化钛层厚度为300μm。
123.7)对进行完热喷涂处理的锅坯使用旋转式循环砂带进行精抛,直至抛光后粗糙度小于ra1,抛光后氧化钛层厚度为70μm。
124.8)对精抛完的锅坯进行超声波清洗。
125.9)将完成清洗的锅坯进行真空紫外线预照射,增加表面活性,真空室压力设定为102pa,紫外线预照射时间为25min;
126.10)将完成真空紫外线预照射的锅坯,使用离子注入机进行碳离子注入,离子的加速电压为30kv,碳离子的注入量为10
×
10
17
/cm2,碳离子的注入深度为1.2μm。最后对得到的锅坯使用冲孔机冲孔后,再使用铆钉机将铆钉与手柄固定在锅坯坯体上,即得到汤锅。
127.为了验证本发明的锅具的性能进行了以下相关测试及分析
128.本次测试以实施例1炒锅为例,进行了两组对比实验,具体为:
129.对比例1
130.与实施例1的区别为:步骤1)采用传统钛铝轧制复合圆片,不进行步骤5),其他步骤与实施例1相同。
131.对比例2
132.与实施例1的区别为:不进行步骤9)和步骤10),其他步骤与实施例1相同。
133.分别对实施例1、对比例1和对比例2制造的炒锅内表面进行了维式硬度和滑动摩擦系数测试,结果如下表1所示。
134.表1:
[0135][0136]
通过以上数据可知,本发明实施例1和对比例2(即经过冷热喷涂钛粉处理后)制造的炒锅表面维氏硬度远高于对比例1,且生产成本低于对比例1使用传统钛铝轧制复合材料;另外实施例1的表面滑动摩擦系数与对比例2相比有显著下降,能够明显提升炒锅的不粘性能。综上所述,通过本发明制造的锅具能够同时兼顾耐磨和不粘性能,具体表现在其不仅维氏硬度高(大于600hv),而且滑动摩擦系数小(小于0.3),另外其制作成本低,可显著提高企业的竞争力。
[0137]
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。
[0138]
应当理解的是,本发明并不局限于上述已经描述的内容,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
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