CN112806820A - 锅具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锅具及其制备方法。锅具包括:锅本体,所述锅本体的外壁面设有容纳槽;导热部,至少部分设在所述容纳槽内,且所述导热部的导热系数大于所述锅本体的导热系数,所述导热部为钎料固化而成。由于导热部的导热系数大于锅本体的导热系数,则锅具底面或侧面受到加热后,热量能够迅速在导热部内进行传递,从导热部温度较高的区域横向传递到导热部温度较低的区域,从而能够加快锅具表面的温度传递,使锅具表面的温度分布更均匀,有利于防止油烟产生。同时,由于容纳槽的设置,使得锅本体在容纳槽的位置厚度减小,因而更有利于热量从导热部的外表面纵向传递到锅本体内表面,有利于提升锅具的加热效率,改善烹饪体验。
Description
技术领域
本发明涉及烹饪器具技术领域,具体而言,涉及一种锅具及该锅具的制备方法。
背景技术
目前市场上的很多锅具主要为单层铁板或碳钢板制成,由于单层铁质或钢质材料较薄而且导热性能较差。因此这种锅具存在导热不均匀等问题,产品品质较低,用户体验较差。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一,本发明的一个目的在于提供一种锅具。
本发明的另一个目的在于提供一种锅具的制备方法。
本发明的再一个目的在于提供一种采用上述制备方法制成的锅具。
为了实现上述目的,本发明第一方面的技术方案提供了一种锅具,包括:锅本体,所述锅本体的外壁面设有容纳槽;导热部,至少部分设在所述容纳槽内,且所述导热部的导热系数大于所述锅本体的导热系数,所述导热部为钎料固化而成。
本发明第一方面的技术方案提供的锅具,在锅本体的外壁面设置了容纳槽,并在容纳槽内设置了导热部,由于导热部的导热系数大于锅本体的导热系数,则锅具底面或侧面受到加热后,热量能够迅速在导热部内进行传递,从导热部温度较高的区域横向传递到导热部温度较低的区域,从而能够加快锅具表面的温度传递,使锅具表面的温度分布更均匀。同时,由于容纳槽的设置,使得锅本体在容纳槽的位置厚度减小,因而更有利于热量从导热部的外表面纵向传递到锅本体内表面,有利于提升锅具的加热效率,改善烹饪体验。
进一步地,采用焊接工艺形成的导热部,相比于板状材料嵌入到容纳槽而言,能够提高导热部与容纳槽的结合强度,且使得导热部能够更均匀紧密地与容纳槽配合连接,提高导热部与外壁之间的导热效果,从而能够加快锅具表面的温度传递,提高锅具表面的温度的均匀性,且能够降低制备工艺难度;进一步的,相比于板状材料嵌入到容纳槽而言,能够减少或消除导热部与容纳槽之间的配合间隙,防止外界的水、灰尘、油污等进入到该间隙中,提高锅具的易清洁性,并能够提高导热部和容纳槽之间的耐腐蚀性能,减少锅本体发生腐蚀的可能性并进一步提高导热部和容纳槽之间的结合强度,提高导热部的耐磨损性能;进一步的,采用焊接工艺形成的导热部刚度、强度较大,能够防止导热槽和容纳槽之间配合间隙过大而在外力作用下,产生过大的变形,保证锅具整体的刚性;进一步的,对于锅本体外壁为导磁材料的情况下,能够提高锅具的导磁性能。
在上述技术方案中,所述锅本体包括:锅体和复底片,所述复底片设在所述锅体的外壁面上并覆盖所述锅体的外壁面的底部,所述容纳槽设在所述复底片上;或者所述锅本体包括锅体,所述容纳槽设在所述锅体的外壁面上。
锅本体包括锅体和复底片,复底片设在锅体的外壁面上并覆盖锅体的外壁面的底部,使锅本体形成复底锅,这有利于改善锅本体的导热性和加热均匀性,进而提高锅具的导热性和加热均匀性。将容纳槽设在复底片上,保证了导热部能够不受复底片的阻挡直接吸收热源的热量,进而快速高效地传热;同时复底片对导热部起到支撑、吸附和固定的作用,使得导热部的材料在焊接后能够可靠地固定在复底片表面,与容纳槽紧密连接,可靠导热。尤其对于明火加热时,导热部能够直接接触热源,进而快速吸收热源产生的热量,既能够纵向快速传递给锅体以大大提高锅具的热传递效率,又能够横向在导热部内快速传递以大大提高锅具的加热均匀性。
或者锅本体包括锅体,容纳槽直接设在锅体的外壁面上,则该锅本体为无复底的单层锅。在单层锅上设置容纳槽和导热部,也能够对单层锅具在加热过程中的温度均匀性起到良好的改善效果。
在上述技术方案中,对于所述锅本体包括锅体和复底片的情况,所述复底片与所述锅体之间设有连接层;所述连接层包括焊接层和/或至少一个夹层,所述夹层包括导热层、复底层中的至少一种。
复底片与锅体之间设有连接层,有利于提高锅体与复底片的连接强度,也有利于改善锅具的加热性能。具体地,对于连接层为焊接层的情况,在复底片与锅体之间设置焊接层,利用焊接工艺将复底片与锅体连接在一起,有利于提高锅体与复底片之间的连接强度,进而提高锅具的使用可靠性。在焊接过程中,焊接层的材料完全熔化,在锅体与复底片之间形成均匀的连接层,起到连接锅体和复底片形成复合锅底的作用,并能够提高锅体、连接层、复底片之间的结合力。同时,对于导热部采用焊接工艺制备的方案,能够通过一道焊接工序实现导热部和焊接层的制备,既实现了锅体、连接层及复底片的焊接固定,又制得了导热部,有效简化了产品的制备工序,有利于降低生产成本,并缩短生产周期,也提高了连接层与锅体之间的结合力,同时也可以避免采用多道焊接工序多次加热导热部而对导热部的性能造成影响,提高导热部组织的稳定性,且能够避免多道次焊接工序降低夹层与锅体之间的焊接结合力,并能够减少对导热部材料、焊接层材料的选择的限制,降低产品工艺的复杂性。进一步地,复底片与锅体之间也可以设有至少一个夹层,夹层包括导热层、复底层中的至少一种,导热层和复底层的设置有利于进一步改善锅具的性能。导热层和复底层可以采用热压、焊接等工艺与锅体或者复底片相连。
本发明第二方面的技术方案提供了一种锅具的制备方法,包括:制备锅本体,在所述锅本体的外壁面上加工有用于容纳第一钎料的容纳槽;向所述容纳槽内填充第一钎料,所述第一钎料的导热系数大于所述锅本体;对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理,使所述第一钎料固化形成导热部。
本发明第二方面的技术方案提供的锅具的制备方法,通过在锅本体的外壁面加工容纳槽,并向容纳槽内填充第一钎料,使得第一钎料在焊接完成后能够形成导热部,由于导热部的导热系数大于锅本体的导热系数,则锅具底面或侧面受到加热后,热量能够迅速在导热部内进行传递,从导热部温度较高的区域横向传递到导热部温度较低的区域,从而能够加快锅具表面的温度传递,使锅具表面的温度分布更均匀,有利于防止油烟产生。同时,由于容纳槽的设置,使得锅本体在容纳槽的位置厚度减小,因而更有利于热量从导热部的外表面纵向传递到锅本体内表面,有利于提升锅具的加热效率,改善烹饪体验。进一步的,采用第一钎料焊接形成的导热部,相比于板状材料嵌入到容纳槽而言,能够提高导热部与容纳槽的结合强度,且能够更均匀紧密的与容纳槽配合连接,提高导热部与外壁之间的导热效果,从而能够加快锅具表面的温度传递,提高锅具表面的温度的均匀性,且能够降低制备工艺难度;进一步的,相比于板状材料嵌入到容纳槽而言,能够减少或消除导热部与容纳槽之间的配合间隙,防止外界的水、灰尘、油污等进入到该间隙中,提高锅具的易清洁性,并能够提高导热部和容纳槽之间的耐腐蚀性能,减少锅本体发生腐蚀的可能性并进一步提高导热部和容纳槽之间的结合强度,提高导热部的耐磨损性能;进一步的,采用第一钎料焊接形成的导热部刚度、强度较大,能够防止导热槽和容纳槽之间配合间隙过大而在外力作用下,产生过大的变形,保证锅具整体的刚性;进一步的,对于锅本体外壁为导磁材料的情况下,能够提高锅具的导磁性能。此外,通过合理选择锅本体的材质以及第一钎料的材质,能够使导热部的颜色与锅本体的颜色不一致,由于导热部外露,因而能作为装饰花纹,提高产品的美观度,从而实现将技术外化为产品外观的效果,有利于吸引消费者的眼球,使产品成为既实用又美观的好产品,以改善传统锅具一直以来外观同质化严重,产品外观单一的情况。
另外,本发明提供的上述技术方案中的锅具的制备方法还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,制备锅本体,在所述锅本体的外壁面上加工有用于容纳第一钎料的容纳槽,具体包括:制备锅体、夹层及复底片,且在所述复底片背离所述夹层的壁面上加工有所述容纳槽;在所述锅体的外壁面与所述夹层朝向所述锅体的壁面上中的至少一个、及所述夹层朝向所述复底片的壁面与所述复底片朝向所述夹层的壁面中的至少一个上涂覆第二钎料;将所述锅体、所述夹层以及所述复底片装配定位,得到所述锅本体;其中,对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理后,所述第二钎料及所述夹层形成位于所述锅体与所述复底片之间的连接层。
分别制备锅体、夹层及加工有容纳槽的复底片,夹层的形状和尺寸与锅体适配,复底片的形状和尺寸与夹层适配,组装时锅体、夹层及复底片依次叠放在一起,且锅体与夹层之间涂覆有第二钎料,夹层与复底片之间也涂覆有第二钎料。因此,在对锅本体进行焊接处理的过程中,第二钎料熔化并固化,使锅体、夹层及复底片形成焊接相连的一体式结构。而锅体对应夹层的壁面、夹层的两侧壁面以及复底片朝向夹层的壁面均为焊接面。如此,制得的锅具为复底锅,这有利于改善锅本体的导热性和加热均匀性,进而提高锅具的导热性和加热均匀性,并增加了锅底的厚度,降低了锅具发生变形的风险。且将容纳槽设在复底片上,保证了导热部能够不收复底片的阻挡直接吸收热源的热量,进而快速高效地传热;同时复底片对导热部起到支撑、吸附和固定的作用,使得导热部的材料在焊接后能够可靠地固定在复底片表面,与容纳槽紧密连接,可靠导热。此外,第二钎料与夹层在焊接完成后融为一体,形成连接层,能够提高锅体、夹层、复底片之间的结合力;且通过一道焊接工序,既实现了锅体、夹层及复底片的焊接固定,又制得了导热部,有效简化了产品的制备工序,有利于降低生产成本,并缩短生产周期,也提高了夹层与锅体之间的结合力,同时也可以避免采用多道焊接工序多次加热导热部而对导热部的性能造成影响,提高导热部组织的稳定性,且能够避免多道次焊接工序降低夹层与锅体之间的焊接结合力,并能够减少对第一钎料、第二钎料材料的选择的限制,降低产品工艺的复杂性。尤其对于明火加热时,导热部能够直接接触热源,进而快速吸收热源产生的热量,既能够纵向快速传递给锅体以大大提高锅具的热传递效率,又能够横向在导热部内快速传递以大大提高锅具的加热均匀性。
在上述技术方案中,所述夹层为导热夹层;和/或所述夹层采用铜质材料加工而成;和/或所述夹层采用模具拉深或旋压工艺加工而成;和/或所述夹层的厚度在0.1mm至1.0mm的范围内。
夹层为导热夹层,则夹层由导热材料制成,有利于进一步提高锅具的导热性和加热均匀性。
夹层采用铜质材料加工而成,如紫铜、黄铜等,由于铜质材料具有较好的导热性能,因而能够提高锅具的导热性和加热均匀性。进一步地,夹层采用紫铜制成,因为紫铜具有更高的导热系数,对改善锅底过导热性能的效果更优。此外,铜的颜色与普通金属的颜色不同(尤其是常用的制备锅体的铁质材料),因而能够与锅体的颜色形成强烈对比,从而产生具有铜色外观的装饰花纹,可以获得更优的装饰效果。
夹层采用模具拉深或旋压工艺加工而成,只需选用板状材料,加工成所需的形状即可,工艺较为成熟,易于实现。
将夹层的厚度限定在0.1mm至1.0mm的范围内,如0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm、1.0mm等,既有利于防止夹层过薄导致其强度不足容易发生变形而影响装配效果;又能够避免因夹层过厚导致焊接过程中夹层熔化时产生的液体过多,使得锅体承受较大的浮力造成锅体与复底片错位致使锅体和复底片之间的间隙不均匀,从而有利于提高最终形成的连接层的厚度均匀性,进而提高产品质量。
在上述技术方案中,制备锅本体,在所述锅本体的外壁面上加工有用于容纳第一钎料的容纳槽,具体包括:制备锅体及复底片,且在所述复底片背离所述锅体的壁面上加工有所述容纳槽;在所述锅体的外壁面与所述复底片朝向所述锅体的壁面中的至少一个上涂覆第二钎料;将所述锅体与所述复底片装配定位,得到所述锅本体;其中,对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理后,所述第二钎料形成位于所述锅体与所述复底片之间的连接层。
分别制备锅体及加工有容纳槽的复底片,复底片的形状和尺寸与锅体适配,组装时锅体及复底片依次叠放在一起,且锅体与复底片之间也涂覆有第二钎料。因此,在对锅本体进行焊接处理的过程中,第二钎料熔化并固化,使锅体及复底片形成焊接相连的一体式结构。而锅体对应复底片的壁面以及复底片朝向锅体的壁面均为焊接面。如此,制得的锅具为复底锅,这有利于改善锅本体的导热性和加热均匀性,进而提高锅具的导热性和加热均匀性,并增加了锅底的厚度,降低了锅具发生变形的风险。且将容纳槽设在复底片上,保证了导热部能够不受复底片的阻挡直接吸收热源的热量,进而快速高效地传热;同时复底片对导热部起到支撑、吸附和固定的作用,使得导热部的材料在焊接后能够可靠地固定在复底片表面,与容纳槽紧密连接,可靠导热。此外,第二钎料在焊接完成后形成连接层,能够保证锅体与复底片的连接可靠性;且通过一道焊接工序,既实现了锅体及复底片的焊接固定,又制得了导热部,有效简化了产品的制备工序,有利于降低生产成本,并缩短生产周期,也提高了复底片与锅体之间的结合力,同时也可以避免采用多道焊接工序多次加热导热部而对导热部的性能造成影响。尤其对于明火加热时,导热部能够直接接触热源,进而快速吸收热源产生的热量,既能够纵向快速传递给锅体以大大提高锅具的热传递效率,又能够横向在导热部内快速传递以大大提高锅具的加热均匀性。
相较于前述还制备有夹层的方案而言,本方案省去了夹层,有利于降低产品的制造成本,且相较于传统的单层锅具,锅底厚度增加,导热性能的改善也非常明显。
在上述任一技术方案中,在涂覆第二钎料之前,对所述锅体与所述复底片之间的焊接面进行粗糙化处理。
在涂覆第二钎料之前,先对焊接面(即焊接过程中第二钎料接触到的表面)进行粗糙化处理,能够去除焊接面上的铁锈和杂质,使焊接面露出纯净的金属,有利于增强锅体与复底片的结合强度,使焊接后形成紧密、高强度的复合层。同时,粗糙化处理后的焊接面更容易吸附钎料,使后续第二钎料的涂覆工序更容易操作。
在上述任一技术方案中,制备复底片具体包括:将复底板加工成与所述锅体的形状适配的形状,然后在所述复底板背离所述锅体的板面上加工所述容纳槽;或者在复底板的一侧板面上加工所述容纳槽,然后将所述复底板加工成与所述锅体的形状适配的形状,且使所述容纳槽位于所述复底板背离所述锅体的板面上。
先将复底板加工成与锅体的形状适配的形状,然后在复底板背离锅体的板面上加工容纳槽,即可保证容纳槽位于锅本体的外壁面上。
或者,先在复底板的一侧板面上加工出容纳槽,然后将复底板加工成与锅体的形状适配的形状,加工过程中需保证容纳槽位于复底板背离锅体的板面上,以保证容纳槽最终位于锅本体的外壁面上。
在上述任一技术方案中,制备锅体具体包括:制备锅坯层;或者制备锅坯层及附加层,将所述附加层连接在所述锅坯层的外壁面上;所述附加层包括导热层、复底层中的至少一种。
锅体只包括锅坯层,使得锅体的制备工艺较为简单,且使用材料少,成本低。
或者,先制备锅坯层和附加层,然后将附加层连接在锅坯层的外壁面上,附加层包括导热层与复底层中的至少一种,相当于在单层锅坯的基础上,增加了至少一个导热层和/或复底层,能够有效改善锅具的性能。导热层和复底层可以采用热压、焊接等工艺与锅坯层或者复底片相连。具体地,锅本体的结构可以为但不局限于:锅坯层+导热层+连接层+复底片、锅坯层+复底层+连接层+复底片、锅坯层+导热层+复底层+连接层+复底片、锅坯层+复底层+导热层+连接层+复底片。
在上述任一技术方案中,所述锅体由铁质材料加工而成;和/或所述复底片由铁质材料加工而成;和/或所述复底片与所述锅体的材质相同。
锅体由铁质材料(如铁板、碳钢板、不锈钢板等)加工而成,便于利用传统锅具的原料进行加工,有利于降低产品成本,且铁质材料便于使锅具感应到磁场,进而适用于电磁炉等电磁加热设备。
复底片由铁质材料(如铁板、碳钢板、不锈钢板等)加工而成,也便于利用传统锅具的原料进行加工,有利于降低产品成本,且铁质材料便于使锅具感应到磁场,使复底片作为导磁层,进而适用于电磁炉等电磁加热设备。
复底片与锅体的材质相同,可以使用相同的材料制备,有利于减少原料的种类,同时也便于后续加工过程中采用同样的防锈处理方式,以进一步简化产品的加工工序。
在上述任一技术方案中,所述连接层为导热层;和/或所述复底片的厚度在0.6mm至2.0mm的范围内;和/或所述容纳槽的深度小于或等于所述复底片的厚度的一半。
连接层为导热层,则连接层由导热材料制成,有利于进一步提高锅具的导热性和加热均匀性。具体地,对于连接层由夹层和第二钎料形成的方案而言,夹层和第二钎料均为导热材料。对于连接层由第二钎料形成的方案而言,第二钎料为导热材料。
将复底片的厚度限定在0.6mm至2.0mm的范围内,如0.6mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等,既有利于防止复底片过薄而不利于容纳槽的加工或者不利于改善锅底温度的均匀性,也有利于防止复底片过厚导致锅具过重而影响用户的使用体验。
将容纳槽的深度限定在于不大于复底片的厚度的一半的范围内,能够防止容纳槽深度过大,导致复底片的强度下降而在焊接过程中发生变形。
在上述任一技术方案中,所述复底片包括底部和侧部,在所述复底片的侧部加工所述容纳槽。
由于复底片侧部的位置比底部的位置高,因而在复底片的侧部加工容纳槽,有利于提高容纳槽的位置,防止容纳槽位置过低导致其槽口过于接近垂直向下的方向,从而防止容纳槽对第一钎料的吸附和支撑作用减弱导致焊接过程中第一钎料熔化后容易往下流出容纳槽,造成导热部的缺失。
在上述技术方案中,在所述复底片的1/3高度以上的位置加工所述容纳槽。
在复底片的1/3高度以上的位置加工容纳槽,有利于进一步提高容纳槽的位置,进而进一步提高容纳槽对第一钎料的吸附和支撑作用,进一步提高焊接完成后的产品质量。
在上述任一技术方案中,采用车工、铣工或蚀刻的方式加工所述容纳槽。
采用车工、铣工或蚀刻的方式加工容纳槽,工艺较为成熟,易于实现。
在上述任一技术方案中,所述容纳槽的深度在0.2mm至1.0mm的范围内;和/或所述容纳槽包括环形槽和/或条形槽和/或多个离散设置的凹槽。
将容纳槽的深度限定在0.2mm至1.0mm的范围内,如0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm等,既有利于防止容纳槽过浅导致能够容纳的第一钎料过少,致使焊接时熔化的第一钎料容易流出容纳槽,造成导热部的材料缺失;又有利于防止容纳槽深度过大导致容纳的第一钎料过多而造成浪费,致使制造成本增加。
容纳槽包括环形槽,则导热部相应包括环形结构的导热部,环形结构相较于条形结构,具有更大的表面积,与热源接触的面积也会增大,吸收热量的速度也更块,对锅底温度分布均匀性的改善更明显。同时,对于容纳槽设在锅本体的侧壁面的下部的情况,可以使导热部的厚度适当小于容纳槽的深度,这样,将锅具放置在燃气灶上,燃气灶的支架能够部分***容纳槽内,从而起到防止锅具滑动的作用。此外,环形结构较为规整,还能够起到装饰作用。
容纳槽包括条形槽,则导热部相应包括条形结构的导热部,条形导热部相较于环形导热部,具有更灵活的外形,通过合理设置其数量及位置,可以设计为不同形状的装饰图案。如此,不仅可以改善锅具的导热性能,还能够改善锅具的外观,提升产品的市场竞争力。此外,条形导热部可以横跨靠近锅底的高温区和靠近锅口的低温区,有利于促进高温区和低温区之间的热量传递,对锅具温度分布均匀性的改善更为明显。
容纳槽包括多个离散设置的凹槽,导热部相应包括多个离散设置的凸起,每个凸起可以快速吸收热源的热量,并纵向传递到锅具内部,使锅具可以更迅速的加热食材,有利于提升烹饪体验。
在上述任一技术方案中,所述第二钎料的材质与所述第一钎料的材质相同;和/或所述第二钎料为膏状钎料或粉末状钎料。
第二钎料的材质与第一钎料的材质相同,则第一钎料与第二钎料的焊接温度一致,在经过同一焊接工序处理时,均能获得良好的焊接质量,且减少了产品的钎料种类,能够防止加工过程中发生混淆。
第二钎料涂覆在锅体与复底片之间的焊接面上,焊接面的面积相对较大,因而对第二钎料的状态的要求不是很高,可以为膏状钎料,也可以为粉末状钎料,都有利于实现第二钎料的快速均匀涂覆。
在上述任一技术方案中,所述第一钎料为铜钎料。
第一钎料采用铜钎料,则制得的导热部为铜导热部,具有较好的导热性,有利于改善锅具的加热性能,且导热系数大于常见的碳钢、不锈钢等材料制成的锅体。具体地,铜钎料的主要成分为紫铜或黄铜,还包括减少母材氧化、促进焊接的钎剂材料。
在上述技术方案中,所述铜钎料为焊接温度在800℃至1200℃范围内的铜钎料。
选用焊接温度在800℃至1200℃范围内的铜钎料,在这个温度下第一钎料(以及铜质的夹层)可以充分熔化并填充锅体及复底片之间的间隙,形成高强度的复合底。
在上述任一技术方案中,所述第一钎料为膏状钎料。
第一钎料采用膏状钎料,膏状钎料的粘度较大,更容易附着在容纳槽内,不会在焊接过程中脱落。
在上述任一技术方案中,向所述容纳槽内填充第一钎料时,所述第一钎料的填充量小于所述容纳槽的容量。
向容纳槽内填充第一钎料时,第一钎料的填充量小于容纳槽的容量,这样填充的第一钎料不会凸出于容纳槽,从而避免焊接过程中第一钎料熔化后容易流到容纳槽外侧的锅本体外表面上形成外观缺陷的情况发生,进而避免后续需要对这些部位进行打磨以去除多余钎料,因而有利于降低加工难度。
在上述任一技术方案中,使用钎焊炉在对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理。
使用钎焊炉对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理,有利于实现焊接工序的自动化操作,并有利于批量生产。
在上述技术方案中,所述钎焊炉为线速为0.2米/分钟至0.7米/分钟的连续式钎焊炉;和/或所述钎焊炉为具有保护气体的钎焊炉。
使用线速为0.2米/分钟至0.7米/分钟(如0.2米/分钟、0.4米/分钟、0.6米/分钟、0.7米/分钟等)的连续式钎焊炉进行钎焊,既能够避免线速过低导致生产效率过低、生产成本增加,也能够避免线速过低钎料受热时间过长而发生流失导致锅具部分结构缺失,还能够避免线速过高导致钎料和/或夹层在钎焊炉的焊接段内无法充分熔化造成锅体和复底片的结合力下降,因而有利于提高焊接质量。
采用具有保护气体的钎焊炉进行钎焊,保护气体可以使容纳槽内的钎料在焊接过程中不会发生氧化和变色,从而在焊接后能够保留原有的颜色(如铜色),满足装饰花纹的外观要求。具体地,保护气体可以为氨气、氮气等。
在上述任一技术方案中,采用锅口朝上的方式对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理。
采用锅口朝上的方式对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理,即:焊接过程中锅口朝上,这样能够避免锅口朝下或者倾斜放置时第一钎料熔化后沿着锅本体的外侧壁流下,造成产品结构缺失,甚至影响焊接强度和质量。
在上述任一技术方案中,所述锅具的制备方法还包括:对焊接处理后的所述锅本体进行打磨抛光。
对焊接处理后的锅本体进行打磨抛光,能够去除表面多余的钎料和其他材质,使得锅具更加精致美观,有利于提升产品的档次。
在上述任一技术方案中,所述锅具的制备方法还包括:对焊接处理后的所述锅本体进行防锈处理。
对焊接处理后的锅本体进行防锈处理,能够防止锅具在使用过程中发生锈蚀,从而延长锅具的使用寿命,提高用户的使用体验。
在上述技术方案中,采用渗氮处理的方式对焊接处理后的的所述锅本体进行防锈处理。
采用渗氮处理的方式对焊接处理后的锅本体进行防锈处理,能够在锅具表面形成坚硬耐磨和防锈的渗氮层,保证锅具在使用过程中不会发生锈蚀。进一步地,对于前述锅体和复底片均采用铁质材料的方案而言,渗氮处理后二者外露的表面均能够形成渗氮层。
本发明第三方面的实施例提供了一种锅具,采用如第二方面技术方案中任一项所述的锅具的制备方法制成,因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果,在此不再赘述。
进一步地,所述锅具还包括但不局限于手柄、锅盖等结构。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一个实施例所述的锅具的剖视结构示意图;
图2是图1中A部的放大结构示意图;
图3是图1所示锅具制备过程中锅体的剖视结构示意图;
图4是图1所示锅具制备过程中夹层的剖视结构示意图;
图5是图1所示锅具制备过程中复底片加工容纳槽之前的剖视结构示意图;
图6是图5所示复底片加工容纳槽之后的半剖结构示意图;
图7是图6中B部的放大结构示意图;
图8是本发明一个实施例所述的锅具的制备方法的流程图;
图9是本发明一个实施例所述的锅具的制备方法的部分流程图;
图10是本发明一个实施例所述的锅具的制备方法的部分流程图;
图11是本发明一个实施例所述的锅具的制备方法的流程图;
图12是本发明一个实施例所述的锅具的制备方法的流程图;
图13是本发明一个实施例所述的锅具的制备方法的流程图。
其中,图1至图13中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1锅体,2夹层,3复底片,31容纳槽,4导热部。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图13描述根据本发明一些实施例所述的锅具及其制备方法。
本发明第一方面的技术方案提供的锅具,包括:锅本体和导热部。
具体地,所述锅本体的外壁面设有容纳槽,如图7所示。
导热部至少部分设在所述容纳槽内,且所述导热部的导热系数大于所述锅本体的导热系数。所述导热部为钎料固化而成。
本发明第一方面的技术方案提供的锅具,在锅本体的外壁面设置了容纳槽,并在容纳槽内设置了导热部,由于导热部的导热系数大于锅本体的导热系数,则锅具底面或侧面受到加热后,热量能够迅速在导热部内进行传递,从导热部温度较高的区域横向传递到导热部温度较低的区域,从而能够加快锅具表面的温度传递,使锅具表面的温度分布更均匀。
同时,由于容纳槽的设置,使得锅本体在容纳槽的位置厚度减小,因而更有利于热量从导热部的外表面纵向传递到锅本体内表面,有利于提升锅具的加热效率,改善烹饪体验。
进一步地,采用焊接工艺形成的导热部,相比于板状材料嵌入到容纳槽而言,能够提高导热部与容纳槽的结合强度,且使得导热部能够更均匀紧密地与容纳槽配合连接,提高导热部与外壁之间的导热效果,从而能够加快锅具表面的温度传递,提高锅具表面的温度的均匀性,且能够降低制备工艺难度。
进一步的,相比于板状材料嵌入到容纳槽而言,能够减少或消除导热部与容纳槽之间的配合间隙,防止外界的水、灰尘、油污等进入到该间隙中,提高锅具的易清洁性,并能够提高导热部和容纳槽之间的耐腐蚀性能,减少锅本体发生腐蚀的可能性并进一步提高导热部和容纳槽之间的结合强度,提高导热部的耐磨损性能。
进一步的,采用焊接工艺形成的导热部刚度、强度较大,能够防止导热槽和容纳槽之间配合间隙过大而在外力作用下,产生过大的变形,保证锅具整体的刚性;进一步的,对于锅本体外壁为导磁材料的情况下,能够提高锅具的导磁性能。
在本发明的一些实施例中,所述锅本体包括:锅体和复底片,如图1和图2所示。所述复底片设在所述锅体的外壁面上并覆盖所述锅体的外壁面的底部,所述容纳槽设在所述复底片上,如图2所示。
锅本体包括锅体和复底片,复底片设在锅体的外壁面上并覆盖锅体的外壁面的底部,使锅本体形成复底锅,这有利于改善锅本体的导热性和加热均匀性,进而提高锅具的导热性和加热均匀性。将容纳槽设在复底片上,保证了导热部能够不受复底片的阻挡直接吸收热源的热量,进而快速高效地传热;同时复底片对导热部起到支撑、吸附和固定的作用,使得导热部的材料在焊接后能够可靠地固定在复底片表面,与容纳槽紧密连接,可靠导热。
尤其对于明火加热时,导热部能够直接接触热源,进而快速吸收热源产生的热量,既能够纵向快速传递给锅体以大大提高锅具的热传递效率,又能够横向在导热部内快速传递以大大提高锅具的加热均匀性。
具体地,锅体1可以采用铁质材料(如铁板或碳钢板)通过模具拉深或旋压或液压拉深等工艺制成。复底片3的制造与锅体1相似,同样采用铁质的铁板或碳钢板制成,通过模具拉深或旋压或液压拉深等工艺成型,选用与锅体1相同的铁质材料,使复底片3不仅可以起到感应磁场、适用于电磁炉加热的作用,而且可以采用与锅体1相同的渗氮防锈工艺,便于简化工艺流程。
可选地,复底片3的厚度在0.6mm至2.0mm的范围内。
将复底片3的厚度限定在0.6mm至2.0mm的范围内,如0.6mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等,既有利于防止复底片3过薄而不利于容纳槽31的设置或者不利于改善锅底温度的均匀性,也有利于防止复底片3过厚导致锅具过重而影响用户的使用体验。当然,复底片3的厚度不局限于上述范围,在实际生产过程中可以根据需要进行调整。
可选地,容纳槽31的深度小于或等于复底片3的厚度的一半。
将容纳槽31的深度限定在于不大于复底片3的厚度的一半的范围内,能够防止容纳槽31深度过大,导致复底片3的强度下降而发生变形。当然,容纳槽31的深度在生产过程中可以根据需要进行调整。
进一步地,所述复底片与所述锅体之间设有连接层,如图2所示。所述连接层包括焊接层和/或至少一个夹层,所述夹层包括导热层、复底层中的至少一种。
复底片与锅体之间设有连接层,有利于提高锅体与复底片的连接强度,也有利于改善锅具的加热性能。具体地,对于连接层为焊接层的情况,在复底片与锅体之间设置焊接层,利用焊接工艺将复底片与锅体连接在一起,有利于提高锅体与复底片之间的连接强度,进而提高锅具的使用可靠性。在焊接过程中,焊接层的材料完全熔化,在锅体与复底片之间形成均匀的连接层,起到连接锅体和复底片形成复合锅底的作用,并能够提高锅体、连接层、复底片之间的结合力。
同时,对于导热部采用焊接工艺制备的方案,能够通过一道焊接工序实现导热部和焊接层的制备,既实现了锅体、连接层及复底片的焊接固定,又制得了导热部,有效简化了产品的制备工序,有利于降低生产成本,并缩短生产周期,也提高了连接层与锅体之间的结合力,同时也可以避免采用多道焊接工序多次加热导热部而对导热部的性能造成影响,提高导热部组织的稳定性,且能够避免多道次焊接工序降低夹层与锅体之间的焊接结合力,并能够减少对导热部材料、焊接层材料的选择的限制,降低产品工艺的复杂性。
进一步地,复底片与锅体之间也可以设有至少一个夹层,夹层包括导热层、复底层中的至少一种,导热层和复底层的设置有利于进一步改善锅具的性能。导热层和复底层可以采用热压、焊接等工艺与锅体或者复底片相连。
具体地,锅本体的结构可以为但不局限于:锅体+导热层+复底片、锅体+复底层+复底片、锅体+导热层+复底层+复底片、锅体+复底层+导热层+复底片、锅体+导热层+复底片、锅体+复底层+焊接层+复底片、锅体+导热层+复底层+焊接层+复底片、锅体+复底层+导热层+焊接层+复底片、锅体+导热层+复底层+焊接层+复底片。
可选地,焊接层为铜质材料形成的铜联结层。
焊接层为铜质材料形成的铜联结层,由于铜质材料具有较好的导热性能,使得焊接层能够作为导热层,以进一步提高锅具的导热性和加热均匀性。
进一步地,铜联结层为紫铜联结层,因为紫铜具有更高的导热系数,对改善锅底过导热性能的效果更优。当然,也可以采用成本较低的黄铜等材料。
在本发明的另一些实施例中,所述锅本体包括锅体,所述容纳槽设在所述锅体的外壁面上。
锅本体包括锅体,容纳槽直接设在锅体的外壁面上,则该锅本体为无复底的单层锅。在单层锅上设置容纳槽和导热部,也能够对单层锅具在加热过程中的温度均匀性起到良好的改善效果。
其中,锅体1的厚度在1.0mm至3.0mm的范围内。
将锅体1的厚度限定在1.0mm至3.0mm的范围内,如1.0mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等,既有利于防止防止锅体1厚度过小导致加工过容纳槽31后的锅具强度不足而容易发生变形,又有利于防止锅具过厚导致锅具过重而影响用户的使用体验。当然,锅体1的厚度不局限于上述范围,在实际生产过程中可以根据需要进行调整。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31包括环形槽,导热部4包括与环形槽的形状适配的环形结构。
容纳槽31包括环形槽,则导热部4相应包括环形结构的导热部4,环形结构相较于条形结构,具有更大的表面积,吸收热量的速度也更块,对锅底温度分布均匀性的改善更明显。同时,对于容纳槽31设在锅本体的侧壁面的下部的情况,可以使导热部4的厚度适当小于容纳槽31的深度,这样,将锅具放置在燃气灶上,燃气灶的支架能够部分***容纳槽31内,从而起到防止锅具滑动的作用。此外,环形结构较为规整,还能够起到装饰作用。
进一步地,环形槽的数量为多个,多个环形槽沿锅本体的径向由内向外嵌套分布。
对于容纳槽31包括环形槽的情况,多个环形槽沿锅本体的径向由内向外嵌套分布,有利于进一步增加导热部4的导热面积,进而进一步改善锅具的加热效率和加热均匀性,同时也有利于进一步提高锅具的美观度。
进一步地,多个环形槽形成同心圆环,且中心轴线与锅具的中心轴线共线,结构较为规整,有利于进一步提高加热均匀性和美观度。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31包括条形槽,导热部4包括与条形槽的形状适配的条形结构。
容纳槽31包括条形槽,则导热部4相应包括条形结构的导热部4,条形导热部4相较于环形导热部4,具有更灵活的外形,通过合理设置其数量及位置,可以设计为不同形状的装饰图案。如此,不仅可以改善锅具的导热性能,还能够改善锅具的外观,提升产品的市场竞争力。此外,条形导热部4可以横跨靠近锅底的高温区和靠近锅口的低温区,有利于促进高温区和低温区之间的热量传递,对锅具温度分布均匀性的改善更为明显。
进一步地,条形槽的数量为多个,多个条形槽呈辐射状分布。
对于容纳槽31包括条形槽的情况,多个条形槽呈辐射状分布,既有利于改善锅具的加热均匀性,又有利于提高锅具的美观度。进一步地,多个条形槽绕锅具的中心轴线呈辐射状等间隔分布,结构较为规整,有利于进一步提高加热均匀性和美观度。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31包括多个离散设置的凹槽,导热部4包括与多个凹槽的形状适配的多个凸起。
容纳槽31包括多个离散设置的凹槽,导热部4相应包括多个离散设置的凸起,每个凸起可以快速吸收热源的热量,并纵向传递到锅具内部,使锅具可以更迅速的加热食材,有利于提升烹饪体验。
在上述任一实施例中,进一步地,锅本体的外壁面包括底壁面11和与底壁面11相连的侧壁面,容纳槽31设在底壁面11和/或侧壁面的下部。
锅本体的外壁面包括底壁面11和侧壁面,容纳槽31仅设在底壁面11、或者仅设在侧壁面的下部、或者同时设在底壁面11和下侧面12,保证了导热部4能够与热源直接接触,进而改善锅具的加热性能。
其中,底壁面11可以是平面,也可以是曲面;下侧面12可以是斜面,也可以是曲面,下侧面12与侧壁面的上部可以是平滑连接,也可以转折连接。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31的深度在0.2mm至1.0mm的范围内。
将容纳槽31的深度限定在0.2mm至1.0mm的范围内,如0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm等,既有利于防止容纳槽31过浅导致能够容纳的导热部4的材料过少,致使焊接时熔化的材料容易流出容纳槽31,造成导热部4的材料缺失;又有利于防止容纳槽31深度过大导致容纳的导热部4的材料过多而造成浪费,致使制造成本增加。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31的宽度在1.0mm至10.0mm的范围内。
将容纳槽31的宽度限定在1.0mm至10.0mm的范围内,如1mm、3mm、5mm、7mm、9mm、10mm等,既有利于防止容纳槽31宽度过小导致加工困难,又有利于防止容纳槽31宽度过大而影响锅本体的强度。相应地,导热部4的宽度也在1.0mm至10mm的范围内,保证了导热部4具有足够大的横截面,有利于热量的迅速传导。
在本发明的一些实施例中,导热部4为铜导热部4或铝导热部4。
导热部4可以为铜导热部4或者铝导热部4,均具有较好的导热性,有利于改善锅具的加热性能,且导热系数大于常见的碳钢、不锈钢等材料制成的锅体1。进一步地,铜导热部4为紫铜导热部4,因为紫铜具有更高的导热系数,对改善锅底过导热性能的效果更优。当然,也可以采用成本较低的黄铜等材料。
在上述任一实施例中,可选地,锅体1为精铁锅体1或者不锈钢锅体1。
锅体1为精铁锅体1或不锈钢锅体1,具有良好的食品卫生性,且加工方式多且工艺成熟,比如可以采用模具拉深或旋压或液压拉深等工艺制成锅体1,且能够用于电磁炉等电磁加热设备。
在本发明的一些实施例中,导热部4为铜钎料或铝钎料固化而成。
导热部4为钎料固化而成,制备过程中可以将膏状的铜钎料或铝钎料等导热钎料填充在容纳槽内,然后过炉焊接,比如通过连续式钎焊炉,使钎料熔化后再固化,即可形成与容纳槽紧密连接的导热部4。
如图8所示,本发明第二方面的实施例提供的锅具的制备方法,包括:
步骤S10:制备锅本体,在锅本体的外壁面上加工有用于容纳第一钎料的容纳槽;
步骤S20:向容纳槽内填充第一钎料,第一钎料的导热系数大于锅本体;
步骤S30:对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理,使第一钎料固化形成导热部。
本发明第二方面的实施例提供的锅具的制备方法,通过在锅本体的外壁面加工容纳槽31,并向容纳槽31内填充第一钎料,使得第一钎料在焊接完成后能够形成导热部4,由于导热部4的导热系数大于锅本体的导热系数,则锅具底面或侧面受到加热后,热量能够迅速在导热部4内进行传递,从导热部4温度较高的区域横向传递到导热部4温度较低的区域,从而能够加快锅具表面的温度传递,使锅具表面的温度分布更均匀,有利于防止油烟产生。
同时,由于容纳槽31的设置,使得锅本体在容纳槽31的位置厚度减小,因而更有利于热量从导热部4的外表面纵向传递到锅本体内表面,有利于提升锅具的加热效率,改善烹饪体验。
此外,通过合理选择锅本体的材质以及第一钎料的材质,能够使导热部4的颜色与锅本体的颜色不一致,由于导热部4外露,因而能作为装饰花纹,提高产品的美观度,从而实现将技术外化为产品外观的效果,有利于吸引消费者的眼球,使产品成为既实用又美观的好产品,以改善传统锅具一直以来外观同质化严重,产品外观单一的情况。
在本发明的一些实施例中,如图9所示,步骤S10具体包括:
步骤S102:制备锅体、夹层及复底片,且在复底片背离夹层的壁面上加工有容纳槽;
步骤S104:在锅体的外壁面与夹层朝向锅体的壁面上中的至少一个、及夹层朝向复底片的壁面与复底片朝向夹层的壁面中的至少一个上涂覆第二钎料;
步骤S106:将锅体、夹层以及复底片装配定位,得到锅本体。
其中,对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理后,第二钎料及夹层2形成位于锅体1与复底片3之间的连接层。
分别制备锅体1、夹层2及加工有容纳槽31的复底片3,夹层2的形状和尺寸与锅体1适配,复底片3的形状和尺寸与夹层2适配,组装时锅体1、夹层2及复底片3依次叠放在一起,且锅体1与夹层2之间涂覆有第二钎料,夹层2与复底片3之间也涂覆有第二钎料。因此,在对锅本体进行焊接处理的过程中,第二钎料熔化并固化,使锅体1、夹层2及复底片3形成焊接相连的一体式结构。而锅体1对应夹层2的壁面、夹层2的两侧壁面以及复底片3朝向夹层2的壁面均为焊接面。
如此,制得的锅具为复底锅,这有利于改善锅本体的导热性和加热均匀性,进而提高锅具的导热性和加热均匀性,并增加了锅底的厚度,降低了锅具发生变形的风险。且将容纳槽31设在复底片3上,保证了导热部4能够不受复底片的阻挡直接吸收热源的热量,进而快速高效地传热;同时复底片3对导热部4起到支撑、吸附和固定的作用,使得导热部4的材料在焊接后能够可靠地固定在复底片3表面,与容纳槽31紧密连接,可靠导热。
尤其对于明火加热时,导热部能够直接接触热源,进而快速吸收热源产生的热量,既能够纵向快速传递给锅体以大大提高锅具的热传递效率,又能够横向在导热部内快速传递以大大提高锅具的加热均匀性。
此外,第二钎料与夹层2在焊接完成后融为一体,形成连接层,能够提高锅体1、夹层2、复底片3之间的结合力;且通过一道焊接工序,既实现了锅体1、夹层2及复底片3的焊接固定,又制得了导热部4,有效简化了产品的制备工序,有利于降低生产成本,并缩短生产周期,也提高了夹层2与锅体1之间的结合力,同时也可以避免采用多道焊接工序多次加热导热部4而对导热部4的性能造成影响。
其中,焊接过程中夹层2可以熔化,也可以不熔化,均能够实现本发明的目的。其中,夹层2熔化后与第二钎料融为一体,如图2所示。
进一步地,采用定位工装对锅体1、夹层2及复底片3进行装配定位。定位工装的使用,可以使各个零件定位更准确,同时不容易在操作时使非焊接面沾染钎料导致焊接后多余的钎料需要打磨去除,因而有利于降低生产难度。
在本发明的一些实施例中,夹层2为导热夹层。
夹层2为导热夹层,则夹层2由导热材料制成,有利于进一步提高锅具的导热性和加热均匀性。
在本发明的一些实施例中,夹层2采用铜质材料加工而成。
夹层2采用铜质材料加工而成,如紫铜、黄铜等,由于铜质材料具有较好的导热性能,因而能够提高锅具的导热性和加热均匀性。进一步地,夹层2采用紫铜制成,因为紫铜具有更高的导热系数,对改善锅底过导热性能的效果更优。
此外,铜的颜色与普通金属的颜色不同(尤其是常用的制备锅体1的铁质材料),因而能够与锅体1的颜色形成强烈对比,从而产生具有铜色外观的装饰花纹,可以获得更优的装饰效果。
当然,夹层2的材质不局限于铜,比如也可以为铝质材料、银质材料等其他导热性能较好的材料。
在本发明的一些实施例中,夹层2采用模具拉深或旋压工艺加工而成。
夹层2采用模具拉深或旋压工艺加工而成,只需选用板状材料,加工成所需的形状即可,工艺较为成熟,易于实现。
在本发明的一些实施例中,夹层2的厚度在0.1mm至1.0mm的范围内。
将夹层2的厚度限定在0.1mm至1.0mm的范围内,如0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm、1.0mm等,既有利于防止夹层2过薄导致其强度不足容易发生变形而影响装配效果;又能够避免因夹层2过厚导致焊接过程中夹层2熔化时产生的液体过多,使得锅体1承受较大的浮力造成锅体1与复底片3错位致使锅体1和复底片3之间的间隙不均匀,从而有利于提高最终形成的连接层的厚度均匀性,进而提高产品质量。
当然,夹层2的厚度不局限于上述范围,在实际生产过程中可以根据需要进行调整。
在本发明的另一些实施例中,如图10所示,步骤S10具体包括:
步骤S102’:制备锅体及复底片,且在复底片背离锅体的壁面上加工有容纳槽;
步骤S104’:在锅体的外壁面与复底片朝向锅体的壁面中的至少一个上涂覆第二钎料;
步骤S106’:将锅体与复底片装配定位,得到锅本体。
其中,对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理后,第二钎料形成位于锅体1与复底片3之间的连接层。
分别制备锅体1及加工有容纳槽31的复底片3,复底片3的形状和尺寸与锅体1适配,组装时锅体1及复底片3依次叠放在一起,且锅体1与复底片3之间也涂覆有第二钎料。因此,在对锅本体进行焊接处理的过程中,第二钎料熔化并固化,使锅体1及复底片3形成焊接相连的一体式结构。而锅体1对应复底片3的壁面以及复底片3朝向夹层2的壁面均为焊接面。
如此,制得的锅具为复底锅,这有利于改善锅本体的导热性和加热均匀性,进而提高锅具的导热性和加热均匀性,并增加了锅底的厚度,降低了锅具发生变形的风险。且将容纳槽31设在复底片3上,保证了导热部4能够不受复底片的阻挡直接吸收热源的热量,进而快速高效地传热;同时复底片3对导热部4起到支撑、吸附和固定的作用,使得导热部4的材料在焊接后能够可靠地固定在复底片3表面,与容纳槽31紧密连接,可靠导热。
尤其对于明火加热时,导热部能够直接接触热源,进而快速吸收热源产生的热量,既能够纵向快速传递给锅体以大大提高锅具的热传递效率,又能够横向在导热部内快速传递以大大提高锅具的加热均匀性。
此外,第二钎料在焊接完成后形成连接层,能够保证锅体1与复底片3的连接可靠性;且通过一道焊接工序,既实现了锅体1及复底片3的焊接固定,又制得了导热部4,有效简化了产品的制备工序,有利于降低生产成本,并缩短生产周期,也提高了复底片3与锅体1之间的结合力,同时也可以避免采用多道焊接工序多次加热导热部4而对导热部4的性能造成影响。
相较于前述还制备有夹层2的方案而言,本方案省去了夹层2,有利于降低产品的制造成本,且相较于传统的单层锅具,锅底厚度增加,导热性能的改善也非常明显。
进一步地,采用定位工装对锅体1及复底片3进行装配定位。定位工装的使用,可以使各个零件定位更准确,同时不容易在操作时使非焊接面沾染钎料导致焊接后多余的钎料需要打磨去除,因而有利于降低生产难度。
当然,也可以省去复底片3,直接在锅体1的外壁面上加工容纳槽31,然后在容纳槽31内填充第一钎料,并经焊接处理制得导热部4,得到具有导热部4的单层锅具,相较于传统的单层锅具,也可以改善锅具的导热性能。
在本发明的一些实施例中,进一步地,在涂覆第二钎料之前,对锅体1与复底片3之间的焊接面进行粗糙化处理,如图12和图13所示。
在涂覆第二钎料之前,先对焊接面(即焊接过程中第二钎料接触到的表面)进行粗糙化处理,能够去除焊接面上的铁锈和杂质,使焊接面露出纯净的金属,有利于增强锅体1与复底片3的结合强度,使焊接后形成紧密、高强度的复合层。同时,粗糙化处理后的焊接面更容易吸附钎料,使后续第二钎料的涂覆工序更容易操作。
具体地,可以采用机械打磨或者喷砂等方式,对焊接面进行粗糙化处理,工艺较为成熟,易于实现。
进一步地,在粗糙化处理后,对焊接面进行清洗和烘干。
在粗糙化处理后,对焊接面进行清洗和烘干,能够防止焊接面有残留的杂质而影响焊接质量。
在本发明的一些实施例中,制备复底片3具体包括:将复底板加工成与锅体1的形状适配的形状,然后在复底板背离锅体1的板面上加工容纳槽31。
在本发明的另一些实施例中,制备复底片3具体包括:在复底板的一侧板面上加工容纳槽31,然后将复底板加工成与锅体1的形状适配的形状,且使容纳槽31位于复底板背离锅体1的板面上。
先将复底板加工成与锅体1的形状适配的形状,然后在复底板背离锅体1的板面上加工容纳槽31,即可保证容纳槽31位于锅本体的外壁面上。
先在复底板的一侧板面上加工出容纳槽31,然后将复底板加工成与锅体1的形状适配的形状,加工过程中需保证容纳槽31位于复底板背离锅体1的板面上,以保证容纳槽31最终位于锅本体的外壁面上。
其中,可以采用模具拉深、旋压、液压拉深等工艺将复底板加工成与锅体1的形状适配的形状,工艺较为成熟,易于实现。
在一些实施例中,制备锅体1具体包括:制备锅坯层,如图3所示。
在另一些实施例中(图中未示出),制备锅体1具体包括:制备锅坯层及附加层,将所述附加层连接在所述锅坯层的外壁面上,所述附加层包括导热层、复底层中的至少一种。
锅体1只包括锅坯层,使得锅体1的制备工艺较为简单,且使用材料少,成本低。
先制备锅坯层和附加层,然后将附加层连接在锅坯层的外壁面上,附加层包括导热层与复底层中的至少一种,相当于在单层锅坯的基础上,增加了至少一个导热层和/或复底层,能够有效改善锅具的性能。导热层和复底层可以采用热压、焊接等工艺与锅坯层或者复底片3相连。具体地,锅本体的结构可以为但不局限于:锅坯层+导热层+连接层+复底片3、锅坯层+复底层+连接层+复底片3、锅坯层+导热层+复底层+连接层+复底片3、锅坯层+复底层+导热层+连接层+复底片3。
在本发明的一些实施例中,连接层为导热层。
连接层为导热层,则连接层由导热材料制成,有利于进一步提高锅具的导热性和加热均匀性。具体地,对于连接层由夹层2和第二钎料形成的方案而言,夹层2和第二钎料均为导热材料。对于连接层由第二钎料形成的方案而言,第二钎料为导热材料。
在本发明的一些实施例中,锅体1由铁质材料加工而成。
锅体1由铁质材料(如铁板、碳钢板、不锈钢板等)加工而成,便于利用传统锅具的原料进行加工,有利于降低产品成本,且铁质材料便于使锅具感应到磁场,进而适用于电磁炉等电磁加热设备。
在本发明的一些实施例中,复底片3由铁质材料加工而成。
复底片3由铁质材料(如铁板、碳钢板、不锈钢板等)加工而成,也便于利用传统锅具的原料进行加工,有利于降低产品成本,且铁质材料便于使锅具感应到磁场,使复底片3作为导磁层,进而适用于电磁炉等电磁加热设备。
在本发明的一些实施例中,复底片3与锅体1的材质相同。
复底片3与锅体1的材质相同,可以使用相同的材料制备,有利于减少原料的种类,同时也便于后续加工过程中采用同样的防锈处理方式,以进一步简化产品的加工工序。
在本发明的一些实施例中,复底片3的厚度在0.6mm至2.0mm的范围内。
将复底片3的厚度限定在0.6mm至2.0mm的范围内,如0.6mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等,既有利于防止复底片3过薄而不利于容纳槽31的加工或者不利于改善锅底温度的均匀性,也有利于防止复底片3过厚导致锅具过重而影响用户的使用体验。
当然,复底片3的厚度不局限于上述范围,在实际生产过程中可以根据需要进行调整。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31的深度小于或等于复底片3的厚度的一半。
将容纳槽31的深度限定在于不大于复底片3的厚度的一半的范围内,能够防止容纳槽31深度过大,导致复底片3的强度下降而在焊接过程中发生变形。
在本发明的一些实施例中,复底片3包括底部和侧部,在复底片3的侧部加工容纳槽31,如图6和图7所示。
由于复底片3侧部的位置比底部的位置高,因而在复底片3的侧部加工容纳槽31,有利于提高容纳槽31的位置,防止容纳槽31位置过低导致其槽口过于接近垂直向下的方向,从而防止容纳槽31对第一钎料的吸附和支撑作用减弱导致焊接过程中第一钎料熔化后容易往下流出容纳槽31,造成导热部4的缺失。当然,根据需要也可以在复底片3的底部加工容纳槽31。
进一步地,在复底片3的1/3高度以上的位置加工容纳槽31。
在复底片3的1/3高度以上的位置加工容纳槽31,有利于进一步提高容纳槽31的位置,进而进一步提高容纳槽31对第一钎料的吸附和支撑作用,进一步提高焊接完成后的产品质量。
当然,根据需要也可以在复底片3的其他位置加工容纳槽31。
在本发明的一些实施例中,采用车工、铣工或蚀刻的方式加工容纳槽31。
采用车工、铣工或蚀刻的方式加工容纳槽31,工艺较为成熟,易于实现。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31的深度在0.2mm至1.0mm的范围内。
将容纳槽31的深度限定在0.2mm至1.0mm的范围内,如0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm等,既有利于防止容纳槽31过浅导致能够容纳的第一钎料过少,致使焊接时熔化的第一钎料容易流出容纳槽31,造成导热部4的材料缺失;又有利于防止容纳槽31深度过大导致容纳的第一钎料过多而造成浪费,致使制造成本增加。
当然,容纳槽31的深度不局限于上述范围,在实际生产过程中可以根据需要进行调整。
在本发明的一些实施例中,容纳槽31包括环形槽和/或条形槽和/或多个离散设置的凹槽。
容纳槽31包括环形槽,则导热部4相应包括环形结构的导热部4,环形结构相较于条形结构,具有更大的表面积,与热源接触的面积也会增大,吸收热量的速度也更块,对锅底温度分布均匀性的改善更明显。同时,对于容纳槽31设在锅本体的侧壁面的下部的情况,可以使导热部4的厚度适当小于容纳槽31的深度,这样,将锅具放置在燃气灶上,燃气灶的支架能够部分***容纳槽31内,从而起到防止锅具滑动的作用。此外,环形结构较为规整,还能够起到装饰作用。
容纳槽31包括条形槽,则导热部4相应包括条形结构的导热部4,条形导热部4相较于环形导热部4,具有更灵活的外形,通过合理设置其数量及位置,可以设计为不同形状的装饰图案。如此,不仅可以改善锅具的导热性能,还能够改善锅具的外观,提升产品的市场竞争力。此外,条形导热部4可以横跨靠近锅底的高温区和靠近锅口的低温区,有利于促进高温区和低温区之间的热量传递,对锅具温度分布均匀性的改善更为明显。
容纳槽31包括多个离散设置的凹槽,导热部4相应包括多个离散设置的凸起,每个凸起可以快速吸收热源的热量,并纵向传递到锅具内部,使锅具可以更迅速的加热食材,有利于提升烹饪体验。
进一步地,对于容纳槽31包括环形槽的情况,环形槽的数量为多个,多个环形槽沿锅本体的径向由内向外嵌套分布。
对于容纳槽31包括条形槽的情况,条形槽的数量为多个,多个条形槽呈辐射状分布。
对于容纳槽31包括环形槽的情况,多个环形槽沿锅本体的径向由内向外嵌套分布,有利于进一步增加导热部4的导热面积,进而进一步改善锅具的加热效率和加热均匀性,同时也有利于进一步提高锅具的美观度。进一步地,多个环形槽形成同心圆环,且中心轴线与锅具的中心轴线共线,结构较为规整,有利于进一步提高加热均匀性和美观度。
对于容纳槽31包括条形槽的情况,多个条形槽呈辐射状分布,既有利于改善锅具的加热均匀性,又有利于提高锅具的美观度。进一步地,多个条形槽绕锅具的中心轴线呈辐射状等间隔分布,结构较为规整,有利于进一步提高加热均匀性和美观度。
在本发明的一些实施例中,第二钎料的材质与第一钎料的材质相同。
第二钎料的材质与第一钎料的材质相同,则第一钎料与第二钎料的焊接温度一致,在经过同一焊接工序处理时,均能获得良好的焊接质量,且减少了产品的钎料种类,能够防止加工过程中发生混淆。
在本发明的一些实施例中,第二钎料为膏状钎料或粉末状钎料。
第二钎料涂覆在锅体1与复底片3之间的焊接面上,焊接面的面积相对较大,因而对第二钎料的状态的要求不是很高,可以为膏状钎料,也可以为粉末状钎料,都有利于实现第二钎料的快速均匀涂覆。
具体地,膏状钎料可以利用刷子、海绵等工具均匀地涂覆在焊接面上,粉末状钎料可以利用网筛震动均匀地涂覆在焊接面上。
在本发明的一些实施例中,第一钎料为铜钎料。
第一钎料采用铜钎料,则制得的导热部4为铜导热部4,具有较好的导热性,有利于改善锅具的加热性能,且导热系数大于常见的碳钢、不锈钢等材料制成的锅体1。
具体地,铜钎料的主要成分为紫铜或黄铜,还包括减少母材氧化、促进焊接的钎剂材料。
当然,也可以采用成本较低的黄铜等材料,或者采用其他材质的导热性较好的钎料,如铝、银等。
进一步地,铜钎料为焊接温度在800℃至1200℃范围内的铜钎料。
选用焊接温度在800℃至1200℃范围内的铜钎料,在这个温度下第一钎料(以及铜质的夹层2)可以充分熔化并填充锅体1及复底片3之间的间隙,形成高强度的复合底。
在本发明的一些实施例中,第一钎料为膏状钎料。
第一钎料采用膏状钎料,膏状钎料的粘度较大,更容易附着在容纳槽31内,不会在焊接过程中脱落。
在本发明的一些实施例中,向容纳槽31内填充第一钎料时,第一钎料的填充量小于容纳槽31的容量。
向容纳槽31内填充第一钎料时,第一钎料的填充量小于容纳槽31的容量,这样填充的第一钎料不会凸出于容纳槽31,从而避免焊接过程中第一钎料熔化后容易流到容纳槽31外侧的锅本体外表面上形成外观缺陷的情况发生,进而避免后续需要对这些部位进行打磨以去除多余钎料,因而有利于降低加工难度。
在本发明的一些实施例中,使用钎焊炉在对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理。
使用钎焊炉对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理,有利于实现焊接工序的自动化操作,并有利于批量生产。
进一步地,钎焊炉为线速为0.2米/分钟至0.7米/分钟的连续式钎焊炉。
使用线速为0.2米/分钟至0.7米/分钟(如0.2米/分钟、0.4米/分钟、0.6米/分钟、0.7米/分钟等)的连续式钎焊炉进行钎焊,既能够避免线速过低导致生产效率过低、生产成本增加,也能够避免线速过低钎料受热时间过长而发生流失导致锅具部分结构缺失,还能够避免线速过高导致钎料和/或夹层2在钎焊炉的焊接段内无法充分熔化造成锅体1和复底片3的结合力下降,因而有利于提高焊接质量。
进一步地,钎焊炉为具有保护气体的钎焊炉。
采用具有保护气体的钎焊炉进行钎焊,保护气体可以使容纳槽31内的钎料在焊接过程中不会发生氧化和变色,从而在焊接后能够保留原有的颜色(如铜色),满足装饰花纹的外观要求。具体地,保护气体可以为氨气、氮气等。
在本发明的一些实施例中,采用锅口朝上的方式对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理。
采用锅口朝上的方式对填充有第一钎料的锅本体进行焊接处理,即:焊接过程中锅口朝上,这样能够避免锅口朝下或者倾斜放置时第一钎料熔化后沿着锅本体的外侧壁流下,造成产品结构缺失,甚至影响焊接强度和质量。
在本发明的一些实施例中,如图11所示,锅具的制备方法还包括:
步骤S40:对焊接处理后的锅本体进行打磨抛光。
对焊接处理后的锅本体进行打磨抛光,能够去除表面多余的钎料和其他材质,使得锅具更加精致美观,有利于提升产品的档次。
当然,也可以省去该步骤。
在本发明的一些实施例中,如图11所示,锅具的制备方法还包括:
步骤S50:对焊接处理后的锅本体进行防锈处理。
对焊接处理后的锅本体进行防锈处理,能够防止锅具在使用过程中发生锈蚀,从而延长锅具的使用寿命,提高用户的使用体验。
当然,也可以省去该步骤。
进一步地,采用渗氮处理的方式对焊接处理后的锅本体进行防锈处理。
采用渗氮处理的方式对焊接处理后的锅本体进行防锈处理,能够在锅具表面形成坚硬耐磨和防锈的渗氮层,保证锅具在使用过程中不会发生锈蚀。
进一步地,对于前述锅体1和复底片3均采用铁质材料的方案而言,渗氮处理后二者外露的表面均能够形成渗氮层。
具体地,对于前述第二钎料和第一钎料均为铜钎料的方案而言,可以采用液体渗氮、离子渗氮或气体渗氮的方式进行渗氮处理。由于铜的熔点为1080℃,因此在渗氮的600℃高温下,铜导热层和容纳槽31内的铜导热部4不会发生软化和熔化,可以确保复底层的强度以及铜导热部4的质量。
本发明第三方面的实施例提供的锅具(如图1所示),采用如第二方面实施例中任一项的锅具的制备方法制成,因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果,在此不再赘述。
进一步地,锅具还包括但不局限于手柄、锅盖等结构。
下面结合一些具体实施例进行描述,并与现有技术进行对比。
目前市场上的不锈精铁锅具主要为单层铁板或碳钢板制成,然后通过渗氮(也称为氮化)的方式进行防锈处理。由于单层铁质或钢质材料较薄而且导热性能较差,因此这种锅具存在导热不均匀、加热后容易变形以及容易产生油烟等问题,产品品质较低,用户体验较差。此外,精铁锅具一直以来外观同质化严重、产品外观单一,已经不能满足消费者的需求。
因此,本申请创新性地采用铜作为钎料,对精铁锅的锅体1和复底片3进行钎焊连接,形成复合厚底铁锅。然后再进行渗氮处理,实现了表面防刮耐磨和不易生锈的复底精铁锅,使精铁锅锅底导热均匀,加热后锅底不易变形,以及正常使用时不易产生油烟,提升了精铁锅的品质和使用体验。
然而,一个好的产品不仅需要有技术创新作为内涵,还需要将技术外化为产品外观,才能够吸引消费者的眼球,成为既实用又美观的好产品。因此,本申请进一步将铜钎焊复底技术外化、实现了精铁锅外观的突破。
具体地,为了改善精铁锅导热不均匀、油烟大的问题,以及实现精铁锅的外观突破,本实施例提供一种精铁锅复底工艺,采用铜钎料进行高温钎焊实现锅体1和复底层的紧密连接。同时在钎焊前,在复底片3外侧面设置的铜钎料容纳槽31内填充铜钎料,在锅体1组件(即锅本体)过炉焊接过程中,容纳槽31内的铜钎料同时熔化及固化、与容纳槽31紧密联结,出炉后形成具有铜色外观的装饰条纹。
由此,本产品具有以下有益效果:通过在复底片3外侧面设置铜钎料容纳槽31、焊接前在铜钎料容纳槽31内填充铜钎料然后再过炉焊接的工艺,能够在锅体1和复底片3焊接的过程中同时形成装饰条纹,形成的装饰条纹具有美观的铜色外观,可以将铜钎料钎焊复底技术进行外化,便于消费者直观地了解产品的差异化技术,同时也突破了精铁锅颜色单一的传统外观。此外,在同一焊接工序中同时完成锅体1和复底片3的焊接以及装饰条纹的加工,避免了在锅体1组件焊接工序之后再进行装饰条纹的加工,减少了加工工序,简化了工艺流程,降低了产品的制造成本和工艺难度,提升了产品的竞争力。
具体实施例:
实施例一
如图1和图2所示,锅体1组件由锅体1、铜夹层(即采用铜质材料制成的夹层2)、复底片3和装饰条纹(即采用铜钎料制成的导热部4)组成。
如图6所示,工艺流程为:
制造锅体1/制造铜夹层/制造复底片3,复底片3加工钎料容纳槽31→打磨焊接面→焊接面涂覆铜钎料→组件装配定位→复底片3容纳槽31填充铜钎料→过炉焊接→打磨抛光→渗氮处理。
具体工艺过程(如图12所示):
1.制造锅体1/制造铜夹层/制造复底片3,复底片3加工钎料容纳槽31。
制造锅体1:如图3所示,用铁质材料通过模具拉深或旋压或液压拉深等工艺制备成锅体1,铁质材料通常为铁板或者碳钢板。
由于精铁锅增加复底层以后重量会增加,从而导致用户使用困难,因此锅体1的材料厚度需要作出一定限制。具体地,复底铁锅的锅体1材料厚度为0.8mm~2mm,过厚则复底后锅具太重、使用困难,过薄则锅具的强度不足。
制造铜夹层:如图4所示,使用铜板通过通过模具拉深或旋压等工艺制备成铜夹层。
铜夹层的作用:在过炉焊接过程中,铜夹层会完全熔化,在锅体1和复底片3之间形成均匀的铜连接层,起到联结锅体1和复底片3、形成复合厚底的作用。此外,铜具有高导热系数,可以使锅底加热时导热速度加快,使温度更均匀、减少油烟的生成。
铜夹层的材料优选为紫铜,因紫铜具有较高的导热系数,对改善锅底导热性能效果更优,也可以采用成本较低的黄铜等材料。铜夹层采用的铜板,其厚度为0.1mm~1.0mm。如果铜板过厚,在过炉焊接过程中,铜板熔化后变为铜液,过多的铜液会使锅体1承受较大的浮力,从而使锅体1与复底片3错位,导致锅体1和复底片3之间的间隙不均匀,在焊接完成后,在锅体1和复底片3之间会形成厚度不均匀的铜夹层,影响产品质量;铜板厚度过小,则铜夹层强度不足,容易发生变形,影响装配效果。
制造复底片3:如图5所示,复底片3的制备与锅体1制备相似,同样选用铁质的铁板或碳钢板制成,通过模具拉深或旋压或液压拉深等工艺成形。选用与锅体1相同的铁质材料,使复底片3不仅可以起到感应磁场、适用于电磁炉加热的作用,而且可以采用与锅体1相同的渗氮防锈工艺,便于简化工艺流程。
其中,复底片3的厚度为0.6mm~2.0mm。复底片3厚度过小,则不利于钎料容纳槽31设置,同时焊接复底后对锅底温度的改善效果较差;复底片3厚度过大,则造成锅具重量过重、使用不便。
复底片3加工钎料容纳槽31:如图6所示,在复底片3的侧面设置钎料容纳槽31,容纳槽31是设置在复底片3外表面、深度小于复底片3料厚的一个或多个凹部,其作用是使铜钎料能够填充在容纳槽31内,进行过炉熔化和固化,容纳槽31对铜钎料起到支撑、吸附、固定的作用。
其中,容纳槽31宜设置在复底片3侧面而不宜设置在复底片3底部的支撑面,因为铜钎料熔化后更容易从容纳槽31内流出,造成装饰条纹的缺失。
具体地,容纳槽31在复底片3成形之后,在复底片3侧面通过车、铣或蚀刻等工艺加工出来;也可以在复底片3成形之前,在复底片3的表面通过车、铣或蚀刻等工艺加工出来,然后再对复底片3进行拉深成形加工。
其中,容纳槽31的深度≤1/2复底片3材料厚度,因容纳槽31深度过大,会使复底片3的强度下降,焊接时容易发生变形。
具体地,容纳槽31的深度为0.2mm~1.0mm。容纳槽31深度过小,会造成容纳的铜钎料过少,焊接时熔化的铜钎料容易流出容纳槽31,焊接后容易造成装饰条纹的缺失;容纳槽31深度过大,会使容纳的铜钎料过多,造成铜钎料的浪费,使制造成本增加。
其中,容纳槽31设置在复底片3侧面(从底部支撑面往上)1/3高度以上的位置。因为容纳槽31高度过低、容纳槽31更接近垂直向下的方向,会使容纳槽31对铜钎料的吸附和支撑作用减弱,在焊接过程中铜钎料熔化后更容易往下流出容纳槽31,造成装饰条纹的缺失。
具体地,容纳槽31可以为环形的、连续的凹部,也可以为点状分布的、不连续的凹部。
2.打磨焊接面:利用机械打磨或者喷砂等方式,去除锅体1和复底片3焊接面的铁锈和杂质,使焊接面露出纯净的铁金属,有利于增强铁和铜的结合强度,使焊接后形成紧密、高强度的复合层。同时,打磨后的焊接面更容易吸附钎料,使后续涂覆铜钎料的工序更容易操作。
进一步地,此工序还包括打磨或喷砂后的清洗和烘干工序,防止焊接面有残留的杂质,影响焊接质量。
3.焊接面涂覆铜钎料:在锅体1、复底片3和铜夹层的焊接面上涂覆铜钎料。
具体地,可使用膏状的铜钎料,利用刷子、海绵等工具将铜钎料均匀地涂覆在焊接面上。或者,可使用粉末状的铜钎料,利用网筛震动将铜钎料均匀地涂覆在焊接面上。
其中,可将铜钎料均匀地涂覆在铜夹层的两个焊接面上,这样锅体1和复底片3无需涂覆铜钎料,即可实现焊接,简化了涂覆钎料的操作。
过炉焊接后,铜夹层(铜板)和铜钎料经过熔化、固化,在锅体1和复底片3之间形成铜连接层,起到联结的作用,因为铜钎料的主要成分亦为铜。
进一步地,选用焊接温度为800℃~1200℃的铜钎料,铜钎料的主要成分为紫铜或黄铜,还包括减少母材氧化、促进焊接的钎剂材料,如硼砂、硼酸及其混合物等。
4.组件装配定位:通过定位工装把锅体1、铜夹层和复底片3装配定位。定位工装的使用可以使各个零件定位更准确,同时不容易在操作时使非焊接面沾染铜钎料,导致焊接后多余的铜钎料需要打磨去除,增加了生产难度。
5.复底片3容纳槽31填充铜钎料:在复底片3的容纳槽31内通过手工或机械自动的方式填充铜钎料。
具体地,选用膏状的铜钎料,其粘度较大,更容易附着在容纳槽31内,不会在焊接过程中脱落。
其中,填充的铜钎料不得高出容纳槽31上表面,如图2所示。否则过炉焊接时铜钎料熔化后容易流到复底片3外表面、形成外观缺陷,需要后续打磨去除多余的钎料,导致加工困难。
6.过炉焊接:将锅体1组件放置在钎焊炉内进行焊接,形成复底铁锅坯件。
具体地,焊接温度为800℃~1200℃,在这个温度下铜夹层和铜钎料可以充分熔化和填充锅体1及复底片3之间的间隙,形成高强度的复合底。
使用线速为0.2米/分钟~0.7米/分钟的连续式钎焊炉进行钎焊。线速过低,会使生产效率过低、生产成本增加,同时铜钎料受热时间过长,也容易流失,造成复底层和装饰条纹的铜缺失;线速过高,则铜夹层和铜钎料在钎焊炉的焊接段内无法充分熔化,会使锅体1和复底片3的结合力下降,影响复底层的质量。
进一步地,选用具有氨气或氮气保护的钎焊炉进行钎焊,保护气体可以使容纳槽31内的铜钎料在焊接过程中不会发生氧化和变色、从而在焊接后铜钎料能够保留原有的铜色,满足装饰条纹的外观要求。
进一步地,采用锅口朝上放置的方式进行过炉焊接,因锅口朝下放置进行焊接,铜钎料熔化后会沿着锅体1外侧壁流下,造成复底层内铜的缺失,影响焊接强度和质量。
7.打磨抛光:对焊接后的锅体1组件进行打磨和抛光,去除锅体1组件表面多余的铜钎料和其它杂质。
8.渗氮处理:对锅体1组件进行渗氮处理,在表面形成坚硬耐磨和防锈的渗氮层,使锅具在使用过程中不会发生锈蚀。
可选用液体渗氮、离子渗氮或气体渗氮的方式进行渗氮处理,因铜的熔点为1080℃,因此在渗氮的600℃高温下,复底层和容纳槽31内的铜不会发生软化和熔化,可以确保复底层的强度以及铜装饰条纹的质量。
实施例二
与实施例一的区别在于:取消铜夹层,在锅体1和复底片3之间直接涂覆铜钎料进行钎焊,也可以实现精铁锅的复底,是一种低成本方案。
其工艺流程为:制造锅体1/制造复底片3,复底片3加工钎料容纳槽31→打磨焊接面→焊接面涂覆铜钎料→组件装配定位→复底片3容纳槽31填充铜钎料→过炉焊接→打磨抛光→渗氮处理,如图13所示。
其工艺流程与带有铜夹层的工艺流程类似,此处不再赘述。
此方案取消了铜夹层,在锅体1和复底片3之间只通过铜钎料焊接后形成铜连接层,铜连接层的厚度通常为0.05mm~0.2mm,其厚度远小于实施例一。因此此方案所制备的复底精铁锅的导热性能差于实施例一,但相比传统的单层精铁锅,其锅底厚度增加,导热性能改善亦非常明显,因此可作为一种低端复底精铁锅的工艺方案。
综上所述,本发明提供的锅具及其制备方法,通过在锅本体的外壁面加工容纳槽,并向容纳槽内填充第一钎料,使得第一钎料在焊接完成后能够形成导热部,由于导热部的导热系数大于锅本体的导热系数,则锅具底面或侧面受到加热后,热量能够迅速在导热部内进行传递,从导热部温度较高的区域横向传递到导热部温度较低的区域,从而能够加快锅具表面的温度传递,使锅具表面的温度分布更均匀,有利于防止油烟产生。同时,由于容纳槽的设置,使得锅本体在容纳槽的位置厚度减小,因而更有利于热量从导热部的外表面纵向传递到锅本体内表面,有利于提升锅具的加热效率,改善烹饪体验。此外,通过合理选择锅本体的材质以及第一钎料的材质,能够使导热部的颜色与锅本体的颜色不一致,由于导热部外露,因而能作为装饰花纹,提高产品的美观度,从而实现将技术外化为产品外观的效果,有利于吸引消费者的眼球,使产品成为既实用又美观的好产品,以改善传统锅具一直以来外观同质化严重,产品外观单一的情况。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种锅具,其特征在于,包括:
锅本体,所述锅本体的外壁面设有容纳槽;
导热部,至少部分设在所述容纳槽内,且所述导热部的导热系数大于所述锅本体的导热系数,所述导热部为钎料固化而成。
2.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,
所述锅本体包括:锅体和复底片,所述复底片设在所述锅体的外壁面上并覆盖所述锅体的外壁面的底部,所述容纳槽设在所述复底片上;或者
所述锅本体包括锅体,所述容纳槽设在所述锅体的外壁面上。
3.根据权利要求2所述的锅具,其特征在于,
对于所述锅本体包括锅体和复底片的情况,所述复底片与所述锅体之间设有连接层;
所述连接层包括焊接层和/或至少一个夹层,所述夹层包括导热层、复底层中的至少一种。
4.一种锅具的制备方法,其特征在于,包括:
制备锅本体,在所述锅本体的外壁面上加工有用于容纳第一钎料的容纳槽;
向所述容纳槽内填充第一钎料,所述第一钎料的导热系数大于所述锅本体;
对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理,使所述第一钎料固化形成导热部。
5.根据权利要求4所述的锅具的制备方法,其特征在于,制备锅本体,在所述锅本体的外壁面上加工有用于容纳第一钎料的容纳槽,具体包括:
制备锅体、夹层及复底片,且在所述复底片背离所述夹层的壁面上加工有所述容纳槽;
在所述锅体的外壁面与所述夹层朝向所述锅体的壁面上中的至少一个、及所述夹层朝向所述复底片的壁面与所述复底片朝向所述夹层的壁面中的至少一个上涂覆第二钎料;
将所述锅体、所述夹层以及所述复底片装配定位,得到所述锅本体;
其中,对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理后,所述第二钎料及所述夹层形成位于所述锅体与所述复底片之间的连接层。
6.根据权利要求5所述的锅具的制备方法,其特征在于,
所述夹层为导热夹层;和/或
所述夹层采用铜质材料加工而成;和/或
所述夹层采用模具拉深或旋压工艺加工而成;和/或
所述夹层的厚度在0.1mm至1.0mm的范围内。
7.根据权利要求4所述的锅具的制备方法,其特征在于,制备锅本体,在所述锅本体的外壁面上加工有用于容纳第一钎料的容纳槽,具体包括:
制备锅体及复底片,且在所述复底片背离所述锅体的壁面上加工有所述容纳槽;
在所述锅体的外壁面与所述复底片朝向所述锅体的壁面中的至少一个上涂覆第二钎料;
将所述锅体与所述复底片装配定位,得到所述锅本体;
其中,对填充有所述第一钎料的锅本体进行焊接处理后,所述第二钎料形成位于所述锅体与所述复底片之间的连接层。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
在涂覆第二钎料之前,对所述锅体与所述复底片之间的焊接面进行粗糙化处理。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,制备复底片具体包括:
将复底板加工成与所述锅体的形状适配的形状,然后在所述复底板背离所述锅体的板面上加工所述容纳槽;或者
在复底板的一侧板面上加工所述容纳槽,然后将所述复底板加工成与所述锅体的形状适配的形状,且使所述容纳槽位于所述复底板背离所述锅体的板面上。
10.根据权利要求5至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,制备锅体具体包括:
制备锅坯层;或者
制备锅坯层及附加层,将所述附加层连接在所述锅坯层的外壁面上,所述附加层包括导热层、复底层中的至少一种。
11.根据权利要求5至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
所述连接层为导热层;和/或
所述复底片的厚度在0.6mm至2.0mm的范围内;和/或
所述容纳槽的深度小于或等于所述复底片的厚度的一半。
12.根据权利要求5至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
所述复底片包括底部和侧部,在所述复底片的侧部加工所述容纳槽。
13.根据权利要求12所述的锅具的制备方法,其特征在于,
在所述复底片的1/3高度以上的位置加工所述容纳槽。
14.根据权利要求4至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
所述容纳槽的深度在0.2mm至1.0mm的范围内;和/或
所述容纳槽包括环形槽和/或条形槽和/或多个离散设置的凹槽。
15.根据权利要求5至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
所述第二钎料的材质与所述第一钎料的材质相同;和/或
所述第二钎料为膏状钎料或粉末状钎料。
16.根据权利要求4至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
所述第一钎料为铜钎料。
17.根据权利要求16所述的锅具的制备方法,其特征在于,
所述铜钎料为焊接温度在800℃至1200℃范围内的铜钎料。
18.根据权利要求4至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
向所述容纳槽内填充第一钎料时,所述第一钎料的填充量小于所述容纳槽的容量。
19.根据权利要求4至7中任一项所述的锅具的制备方法,其特征在于,
采用渗氮处理的方式对焊接处理后的所述锅本体进行防锈处理。
20.一种锅具,其特征在于,采用如权利要求4至19中任一项所述的锅具的制备方法制成。
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