CN110731685A - 一种锅的喷镀工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及厨具领域，具体公开了一种锅的喷镀工艺，包括锅体硬化步骤和锅体喷镀步骤，包括如下步骤：S1、型材挤压；S2、预热；S3、热切，采用热切工艺切割从加热设备出来已预热好的铝合金棒料并切割成预设好的厚度的圆片形坯料；S4、成型为锅体形状；S5、对成型之后的锅体进行修边、去毛刺处理；S6、去油，用清洁溶剂去油污；S7、对锅外表面进行抛光；S8、锅外表面喷镀，用火焰喷镀方式喷涂硬质层；S91、抛丸；S92、喷砂；S9、喷涂不粘层。通过上述步骤形成的不粘锅硬度高，且不容易使得不粘涂层脱落。

Description

一种锅的喷镀工艺
技术领域
本发明涉及厨具领域，更具体的说，涉及一种锅的喷镀工艺。
背景技术
目前锅具行业的喷涂锅胚基本都是采用表面喷砂或抛丸处理工艺增加锅胚表面的粗糙度，以此提升表面不粘涂层的附着力。然而导致不粘涂层破坏的不止是附着力这一指标，对于锅体的硬度也是尤为重要。如果锅体的硬度低，特别是当锅加热之后锅体的硬度急剧降低，进而导致与不粘涂层之间的粘附系数降低，且在锅铲翻炒过程中，硬度降低的锅体容易受损，进一步铲落不粘涂层。
针对上述问题，申请号为201710315897.0，名称为一种铁不粘锅及其加工工艺的中国专利中揭示了一种工艺，在锅的内表面铝金属层上喷涂不粘涂料后对锅体进行烧结，进而提高锅体的硬度，以提高不粘锅使用寿命的效果。
然后上述工艺，无法在源头上根本解决，在加工不粘锅的过程中，采用烧结的方式，严重降低加工的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种硬度大且不粘脱层与锅体之间粘附力强的喷镀工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种锅的喷镀工艺，包括锅体硬化步骤和锅体喷镀步骤，锅体硬化步骤包括如下步骤：
S1、型材挤压，通过挤压机挤出设定好直径大小的铝合金棒料；
S2、预热，通过加热设备连续在线加热从挤压机挤出的铝合金棒料；
S3、热切，采用热切工艺切割从加热设备出来已预热好的铝合金棒料并切割成预设好的厚度的圆片形坯料；
S4、成型，将胚料放入压铸机中进行压铸成型为锅体状；
S5、对成型之后的锅体进行修边、去毛刺处理；
锅体喷镀步骤包括如下步骤：
S6、去油，用清洁溶剂去油污；
S7、抛光，对锅外表面进行抛光，先用麻轮粗抛，再用步轮精抛至表面光亮；使得多孔性组织的硬质层形成较为光滑的表面，方便锅在后续使用时，与煤气灶台之间的良好配合。
S8、锅外表面喷镀，采用超音速火焰喷涂设备喷涂锅的外表面，形成 0.15mm-0.30mm的硬质涂层；使用火焰喷涂方式，形成的涂层可使表面具有各种性能，如耐腐蚀、耐磨、耐高温，含有硬质相的喷涂层宏观硬度可达450HB，喷焊层可达65HRC。
S9、喷涂不粘层，待冷却至常温之后，在锅的平底面喷涂PTFE涂料，在380～ 440℃的温度下烘烤10分钟，形成厚度为30～45um的不粘涂层。
作为优选，步骤S1中的挤压原材料来自铝棒熔铸。
作为优选，步骤S2中的预热温度为250-350℃。
作为优选，步骤S3的热切工艺包括液压切刀、顶持机构，顶持机构用以将从加热设备传出的铝合金棒材顶住，液压切刀设于加热设备的出口部位将预热好的铝合金棒材切断形成圆片形胚料。
通过上述方案，采用液压切刀，由液压驱动的方式运动稳定驱动力大，在切断铝合金棒材的过程中震动小，切口纹路平滑；而用顶持机构将铝合金板顶住的方式，在配合上液压切刀时，伸出炉膛的铝合金棒材在裁切时不易变形，坯料的成型质量提高，并且只需要控制好液压切刀与顶持机构的距离便能确定被热切之后坯料的规格型号，控制方便。
作为优选，步骤S1中的挤出机的挤出压力为350-450T。
作为优选，步骤S6中的清洁溶剂包括浓度2～3％，温度30～40℃，PH值 12～14的氢氧化钠溶液。
作为优选，选用的喷涂材料：WC-Cr3C2-NiCr粉末，粒度为10～45μm，粉末成分质量配比为WC：35％，Cr3C2：32％，NiCr：32％，余量：Fe；喷涂设备工作参数设定：氧气消耗量4m3/h，氧气压力15kg/h；航空煤油消耗量 21L/h，航空煤油压力10kg/h；送粉速度50g/min。
作为优选，在步骤S9之前还包括步骤S91，抛丸，使用1.2mm-2.0mm的钢珠，在气压为6-8个大气压的作用下，喷在锅表面，抛丸时间15s-25s，使锅表面形成相对落差不小于800um的波峰、波谷。整体锅表面要求抛丸均匀一致，钢珠一周清理过滤一遍，小于1mm的钢珠去除，添加适量的钢珠，冲击变形形成波峰波谷的锅体硬度进一步提升，并且由于波峰波谷的存在，当铲锅时，锅铲将接触到波峰的顶点，避免接触到其余部分，进而避免了锅铲与大多数不粘涂层的接触，提高不粘锅的使用寿命，同时波峰波谷的结构相比于光滑的面，对于不粘涂层的附着更为有利。
作为优选，在步骤S91之后还包括步骤S92，喷砂，采用压缩空气0.5～ 0.7MPa，以40目或60目的金刚砂高速喷射束将喷料高速喷射到锅体内表面。增加涂料的附着牢度，从而提高产品的耐磨及不粘性能，抛丸表面在微观状态下是从波峰到波谷的拉丝纹路，喷砂就是把这些拉丝纹路表面再形成微小的波峰波谷，以增加涂料与之接触的表面积，从而达到增强涂料的附着性能。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
1、相比于辊轧成型棒材的方式，铝合金棒材挤压是汇集式的成型方式，所以铝合金棒材比辊轧成型的铝棒有更好的致密度和晶粒结构，从而使后续的不粘锅产品，在抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度等，都有了更好的产品质量和性能提升；
2、直接挤压成设计直径大小的棒材，从而只需要进行纵切棒材就能得到设计大小的圆片形坯料，相比于方料、省去旋压、横切的步骤，减省加工时长，提高效率；
3、采用热切工艺，相比钜切，基本不会造成铝屑的产生，提高了原材料的利用率；
4、在对棒材预热的过程中直接进行切料，实现备料和预热工艺同步进行，大幅度的提高了加工效率；
5、火焰喷涂锅的外锅体，使得锅的外锅体首先形成硬质层，具有良好的耐腐蚀、耐磨、耐高温性能；
6、抛丸之后的锅底形成细小的波峰波谷结构，提高不粘涂层的附着能力，并且减小不粘涂层与锅铲之间的接触面积，降低了被锅铲铲落的风险，提高其使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种锅的喷镀工艺，以口径为28cm的平底锅为例，将直径为60cm的铝合金挤压棒材热切成尺寸为60*3cm的圆片形坯料。
首先为锅体原材料的优化步骤，S1、将铝棒熔铸之后采用挤压机挤出直径为60cm的铝合金棒材；S2、将挤出的铝合金棒材在线传送入预热炉膛加温至330℃，预热处理20分钟；S3、从炉膛出来预热完成的铝合金棒材的一端顶在顶持机构上，炉膛的出口处的液压切刀对预热完成的铝合金直接进行在线热切，切下来得坯料将在其自身重力的作用下直接落入下方的送料滑槽上，同时进入到后续的压铸设备中。如此，实现备料过程中的在线连续性生产效果，预热工序直接在备料阶段完成，同步对接后续的成型工序；S4、成型，将胚料放入压铸机中进行压铸成型为锅体状；S5、对成型之后的锅体进行修边、去毛刺处理。
接着进行后续的锅体喷镀步骤，包括如下步骤：
S6、去油，用浓度为2～3％，温度为30～40℃，PH值为12～14的氢氧化钠溶液对锅体去油污；
S7、抛光，对锅外表面进行抛光，先用麻轮粗抛，再用步轮精抛至表面光亮；光滑的外表面为下一步在的火焰喷镀做前置准备，使得火焰喷镀之后的锅体外表面也呈光滑的效果。
S8、锅外表面喷镀，采用超音速火焰喷涂设备喷涂，形成0.15mm-0.30mm 的硬质涂层；使用火焰喷涂方式，形成的涂层可使表面具有各种性能，如耐腐蚀、耐磨、耐高温，含有硬质相的喷涂层宏观硬度可达450HB，喷焊层可达 65HRC。
S91、抛丸，使用1.2mm-2.0mm的钢珠，在气压为6-8个大气压的作用下，喷在锅表面，抛丸时间15s-25s，使锅表面形成相对落差不小于800um的波峰、波谷；
S92、喷砂，在步骤S91之后还包括步骤S92，喷砂，采用压缩空气0.5～ 0.7MPa，以40目或60目的金刚砂高速喷射束将喷料高速喷射到锅体内表面；
S9、喷涂不粘层，在锅的平底面或整个内表面喷涂PTFE涂料，在380～440℃的温度下烘烤10分钟，形成厚度为30～45um的不粘涂层。
实施例2
一种锅的喷镀工艺，与实施例1的不同之处在于，生产口径为20cm的平底锅。
对比例1
一种锅的喷镀工艺，以口径为28cm的平底锅为例，相比于实施例1，省略步骤S1-S3以及步骤S8。
对比例2
一种锅的喷镀工艺，以口径为20cm的平底锅为例，相比于实施例2，省略步骤S1-S3以及步骤S8。
选取上述实施例1和2和对比例1和2得到的不粘锅进行相应的力学性能测试，具体试验结果如下表1所示。
表1：
Figure BDA0002191815170000061
由上述表1可以直接的看出，本方案中的工艺，在同等口径的平底不粘锅中，不管是硬度还是使用次数都得到了大幅度的提升。

Claims (9)

1.一种锅的喷镀工艺，其特征在于，包括锅体硬化步骤和锅体喷镀步骤，锅体硬化步骤包括如下步骤：
S1、型材挤压，通过挤压机挤出设定好直径大小的铝合金棒料；
S2、预热，通过加热设备连续在线加热从挤压机挤出的铝合金棒料；
S3、热切，采用热切工艺切割从加热设备出来已预热好的铝合金棒料并切割成预设好的厚度的圆片形坯料；
S4、成型，将胚料放入压铸机中进行压铸成型为锅体状；
S5、对成型之后的锅体进行修边、去毛刺处理；
锅体喷镀步骤包括如下步骤：
S6、去油，用清洁溶剂去油污；
S7、抛光，对锅外表面进行抛光，先用麻轮粗抛，再用步轮精抛至表面光亮；
S8、锅外表面喷镀，采用超音速火焰喷涂设备喷涂锅的外表面，形成0.15mm-0.30mm的硬质涂层；
S9、喷涂不粘层，待冷却至常温之后，在锅内表面的平底面喷涂PTFE涂料，在380～440℃的温度下烘烤10分钟，形成厚度为30～45um的不粘涂层。
2.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，步骤S1中的挤压原材料来自铝棒熔铸。
3.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，步骤S2中的预热温度为250-350℃。
4.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，步骤S3的热切工艺包括液压切刀、顶持机构，顶持机构用以将从加热设备传出的铝合金棒材顶住，液压切刀设于加热设备的出口部位将预热好的铝合金棒材切断形成圆片形胚料。
5.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，步骤S1中的挤出机的挤出压力为350-450T。
6.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，步骤S6中的清洁溶剂包括浓度2～3％，温度30～40℃，PH值12～14的氢氧化钠溶液。
7.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，选用的喷涂材料：WC-Cr3C2-NiCr粉末，粒度为10～45μm，粉末成分质量配比为WC：35％，Cr3C2：32％，NiCr：32％，余量：Fe；喷涂设备工作参数设定：氧气消耗量4m3/h，氧气压力15kg/h；航空煤油消耗量21L/h，航空煤油压力10kg/h；送粉速度50g/min。
8.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，在步骤S9之前还包括步骤S91，抛丸，使用1.2mm-2.0mm的钢珠，在气压为6-8个大气压的作用下，喷在锅表面，抛丸时间15s-25s，使锅表面形成相对落差不小于800um的波峰、波谷。
9.根据权利要求1所述的一种锅的喷镀工艺，其特征在于，在步骤S91之后还包括步骤S92，喷砂，采用压缩空气0.5～0.7MPa，以40目或60目的金刚砂高速喷射束将喷料高速喷射到锅体内表面。
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