CN109465601A - 一种钛无缝管制作钛保温杯的方法 - Google Patents

一种钛无缝管制作钛保温杯的方法 Download PDF

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侯军涛
鲁毅
郭磊
任怀智
王尧
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Abstract

本发明提供了一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，用钛无缝管制作上部开口的杯外壳及杯内壳，并在杯外壳底部中央设有抽气孔；将杯内壳置于杯外壳内部，并将上部开口处焊接形成钛保温杯体；在真空炉中将杯外壳与杯内壳形成的夹层中的空气抽出；用金属硬钎料对抽气孔进行钎焊密封封口，保温制成钛保温杯初品；对钛保温杯初品抛光处理。通过以上方法制作的钛保温杯，具有抽气孔的密封效果好，密封在抽气孔处的钎料不容易脱落，钛保温杯寿命延长。

Description

一种钛无缝管制作钛保温杯的方法
技术领域
本发明涉及钛金属保温杯技术领域，具体涉及一种钛无缝管制作钛保温杯的方法。
背景技术
不锈钢真空保温器皿具有保温性能好、安全便携、节能环保、外观时尚、功能丰富等优点。全球不锈钢真空保温器皿市场发展迅速，在部分发达国家和地区不锈钢真空器皿在一定程度上具有快速消费品特征，产品消费更换频率较快，市场需求旺盛。
但是经科学研究表明，不锈钢生活用品（保温杯、锅具等）在使用过程中会出现重金属的析出，从而给使用者的健康带来了巨大的风险。而钛金属几乎是世界上唯一完全对人体无毒害的金属，也是可以安全植入人体成为人体器官的高级医疗材料。因此，钛金属可成为了不锈钢最好的替代材料。
保温杯在制作过程中，一般密封抽气孔所使用的材料是固体玻璃胶，该方法为金属和非金属的连接，金属和非金属的结合性不好容易脱落，造成保温杯漏气，从而使保温杯寿命缩短。
中国已授权发明专利CN 105942787A，公开了一种钛金属保温杯的制作方法，一种钛金属保温杯的制作方法，包括有以下步骤：（1）制作出钛金属杯体，该钛金属杯体为双层结构，其包括有内层和外层，内层和外层之间形成有空腔，该外层上设置有连通空腔的出气孔；（2）将钛金属杯体放入真空炉中，空腔内的空气从出气孔被完全抽出；（3）采用自动焊接机将钛金属片封口焊接在外层上，使得钛金属片密封住出气孔。本发明中密封出气孔所采用方法是将钛金属片焊接在钛保温杯的出气孔上，虽然也是采用了金属与金属焊接的方法，但是钛金属熔点很高，达到了1660±10℃，要将钛金属片焊接到出气孔处，则对焊接设备有较高的要求，对应的制造成本也将升高，工艺难度增大。
有鉴于此，有必要对现有技术中的钛保温杯制作方法予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有技术中保温杯抽气孔密封效果不好、容易脱落导致保温杯寿命较短、和焊接工艺难度大的技术问题，提供了一种钛无缝管制作钛保温杯的方法。
实现发明目的的技术方案如下：一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，包括以下步骤：
步骤一：用钛无缝管制作上部开口的杯外壳，在杯外壳底部开设抽气孔；用钛无缝管制作上部开口的杯内壳。
步骤二：将杯内壳置于杯外壳内部，然后将杯外壳与杯内壳上部变形合口并密封焊接，在密封处的滚螺纹制成钛保温杯杯体。
步骤三：将钛保温杯杯体放入真空炉中，将杯外壳与杯内壳形成的夹层中的空气从抽气孔中抽出。
步骤四：在真空炉中，用金属硬钎料对抽气孔进行钎焊密封封口，并在真空炉中保温，使密封在抽气孔处融化的金属钎料完全凝固制成钛保温杯初品。
步骤五：对步骤四中钛保温杯初品抛光处理，形成钛保温杯成品。
在本发明的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤四中的金属硬钎料为至少含铝基、银基、铜基、镍基中的一种的硬钎料。
在本发明的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤四中的金属硬钎料优选为银铜合金。
在本发明的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，硬钎料的熔点一般高于450℃，因此根据钎料、焊接时间、焊接质量等因素的影响，对焊接温度参数进行研究与筛选。步骤四中的钎焊温度为450~550℃。
在本发明的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤四中在真空炉中保温4~6h，使密封抽气孔的融化的金属钎料完全凝固。
在本发明的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤一中制作杯内壳的钛无缝管与制作杯外壳的钛无缝管的管径相等。
在本发明的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，钛无缝管管径为1.0~1.3mm。
在本发明的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤二中杯内壳与杯内壳上部变形合口并密封焊接的焊接方法是激光焊接。
与现有技术相比，本发明型的有益效果是：
1.抽气孔处的密封效果好，采用金属硬钎料对钛保温杯的抽气孔密封，即，用金属与金属密封代替原有的非金属与金属密封，大大延长了钛保温杯寿命。
2.采用含有铝基、银基、铜基、镍基中的一种的金属硬钎料，焊接温度容易控制，制造成本低，工艺难度降低。
具体实施方式
下面通过各实施方式对发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
实施例1：
在本实施方式中，一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，包括以下步骤：
步骤一：用1.2mm的钛无缝管制作上部开口的杯外壳，在杯外壳底部开设抽气孔；用1.2mm的钛无缝管制作上部开口的杯内壳。
步骤二：将杯内壳置于杯外壳内部，然后将杯外壳与杯内壳上部变形合口，采用激光焊接技术对合口进行密封焊接，在密封处的滚螺纹（内螺纹或者外螺纹）制成钛保温杯杯体。
步骤三：将钛保温杯杯体放入真空炉中，将杯外壳与杯内壳形成的夹层中的空气从抽气孔中抽出。
步骤四：在真空炉中，用硬金属钎料（含有铝基、银基、铜基、镍基等的硬钎料），根据各种焊接参数的筛选，优选钎料为银铜合金钎料，对抽气孔进行钎焊密封封口，并在真空炉中保温4小时，使密封在抽气孔处融化的金属钎料完全凝固制成钛保温杯初品。
根据银铜合金钎料的特点，对焊接温度参数进行研究与筛选。在本实施例的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤四中的钎焊温度为500℃。
步骤五：对步骤四中钛保温杯初品抛光处理，形成钛保温杯成品。保温杯完成真空处理后需对杯子进行抛光，以去除整个加工过程中造成的表面划伤以及氧化等瑕疵，提高杯子表面的粗糙度和亮度，从而保证杯子外观整体的一致性和美观性。
通过以上方法制作的钛保温杯，试验后，钛保温杯抽气孔处密封效果提高，不会因长时间使用或者碰撞等导致抽气孔处漏气，影响保温效果。
实施例2：
在本实施方式中，一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，包括以下步骤：
步骤一：用1.0mm的钛无缝管制作上部开口的杯外壳，在杯外壳底部开设抽气孔；用1.0mm的钛无缝管制作上部开口的杯内壳。
步骤二：将杯内壳置于杯外壳内部，然后将杯外壳与杯内壳上部变形合口，采用激光焊接技术对合口进行密封焊接，在密封处的滚螺纹（内螺纹或者外螺纹）制成钛保温杯杯体。
步骤三：将钛保温杯杯体放入真空炉中，将杯外壳与杯内壳形成的夹层中的空气从抽气孔中抽出。
步骤四：在真空炉中，用硬金属钎料（含有铝基、银基、铜基、镍基等的硬钎料），根据各种焊接参数的筛选，优选钎料为银铜合金钎料，对抽气孔进行钎焊密封封口，并在真空炉中保温6小时，使密封在抽气孔处融化的金属钎料完全凝固制成钛保温杯初品。
根据银铜合金钎料的特点，对焊接温度参数进行研究与筛选。在本实施例的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤四中的钎焊温度为450℃。
步骤五：对步骤四中钛保温杯初品抛光处理，形成钛保温杯成品。保温杯完成真空处理后需对杯子进行抛光，以去除整个加工过程中造成的表面划伤以及氧化等瑕疵，提高杯子表面的粗糙度和亮度，从而保证杯子外观整体的一致性和美观性。
通过以上方法制作的钛保温杯，试验后，钛保温杯抽气孔处密封效果提高，不会因长时间使用或者碰撞等导致抽气孔处漏气，影响保温效果。
实施例3：
在本实施方式中，一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，包括以下步骤：
步骤一：用1.3mm的钛无缝管制作上部开口的杯外壳，在杯外壳底部开设抽气孔；用1.3mm的钛无缝管制作上部开口的杯内壳。
步骤二：将杯内壳置于杯外壳内部，然后将杯外壳与杯内壳上部变形合口，采用激光焊接技术对合口进行密封焊接，在密封处的滚螺纹（内螺纹或者外螺纹）制成钛保温杯杯体。
步骤三：将钛保温杯杯体放入真空炉中，将杯外壳与杯内壳形成的夹层中的空气从抽气孔中抽出。
步骤四：在真空炉中，用硬金属钎料（含有铝基、银基、铜基、镍基等的硬钎料），根据各种焊接参数的筛选，优选钎料为银铜合金钎料，对抽气孔进行钎焊密封封口，并在真空炉中保温5小时，使密封在抽气孔处融化的金属钎料完全凝固制成钛保温杯初品。
根据银铜合金钎料的特点，对焊接温度参数进行研究与筛选。在本实施例的钛无缝管制作钛保温杯的方法的较佳的实施例中，步骤四中的钎焊温度为550℃。
步骤五：对步骤四中钛保温杯初品抛光处理，形成钛保温杯成品。保温杯完成真空处理后需对杯子进行抛光，以去除整个加工过程中造成的表面划伤以及氧化等瑕疵，提高杯子表面的粗糙度和亮度，从而保证杯子外观整体的一致性和美观性。
通过以上方法制作的钛保温杯，试验后，钛保温杯抽气孔处密封效果提高，不会因长时间使用或者碰撞等导致抽气孔处漏气，影响保温效果。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。。

Claims (8)

1.一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）用钛无缝管制作上部开口的杯外壳，在杯外壳底部开设抽气孔；用钛无缝管制作上部开口的杯内壳；
2）将杯内壳置于杯外壳内部，然后将杯外壳与杯内壳上部变形合口并密封焊接，在密封处的滚螺纹制成钛保温杯杯体；
3）将钛保温杯杯体放入真空炉中，将杯外壳与杯内壳形成的夹层中的空气从抽气孔中抽出；
4）在真空炉中，用金属硬钎料对抽气孔进行钎焊密封封口，并在真空炉中保温，使密封在抽气孔处融化的金属钎料完全凝固制成钛保温杯初品；
5）对步骤4）中钛保温杯初品抛光处理，形成钛保温杯成品。
2.根据权利要求1所述的一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：所述步骤4）中的金属硬钎料为至少含铝基、银基、铜基、镍基中的一种的硬钎料。
3.根据权利要求2所述的一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：所述金属硬钎料为银铜合金。
4.根据权利要求3所述的一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：所述步骤4）中的钎焊温度为450~550℃。
5.根据权利要求1所述的一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：所述步骤4）中在真空炉中保温4~6h，使密封抽气孔的融化的金属钎料完全凝固。
6.根据权利要求1所述的一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：所述步骤1）中制作杯内壳的钛无缝管与制作杯外壳的钛无缝管的管径相等。
7.根据权利要求6所述的一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：所述钛无缝管管径为1.0~1.3mm。
8.根据权利要求1所述的一种钛无缝管制作钛保温杯的方法，其特征在于：所述步骤2）中杯内壳与杯内壳上部变形合口并密封焊接的焊接方法是激光焊接。
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