CN113481509B - 防粘刀具及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防粘刀具加工方法,其包括:在刀具坯体表面形成保护膜,蚀刻形成装饰图案,去除保护膜,喷砂处理,氧化处理,清洗即得防粘刀具成品。相应的,本发明还公开了一种防粘刀具。实施本发明,可在刀具表面形成精细的装饰纹路,提升刀具的防粘性能和装饰功能。
Description
技术领域
本发明涉及刀具加工技术领域,尤其涉及一种防粘刀具及其加工方法。
背景技术
日常使用的刀具包括菜刀和水果刀,其基本结构均为刀柄+刀体。刀体可采用钢材、陶瓷等。最为常见的为钢材。刀体一般比较平整,这种刀体在使用过程中,容易粘在被切物品上;或者在沾水后粘附在其他刀具上,造成使用不便。
常见的解决方法是在刀体表面设置多个圆形、方形凹槽,以提升防粘性能。但这种结构不美观。中国专利CN201410238055.6在刀体制备的校平工序中,采用带有纹路的校平模具进行校平,从而在刀体表面制备得到纹路,起到防粘的效果;但由于其在较高温度下形成,导致图案精度较差,装饰作用差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种防粘刀具加工方法,其加工得到的刀具防粘性能优良,且装饰作用突出。
本发明还要解决的技术问题在于,提供一种防粘刀具。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种防粘刀具加工方法,其包括:
(1)提供刀具坯体;
(2)在刀具坯体表面形成保护膜;
(3)将步骤(2)的得到的刀具坯体蚀刻,在非保护膜覆盖的区域形成装饰图案;
(4)清洗去除保护膜;
(5)将带有装饰图案的刀具坯体喷砂处理;
(6)将喷砂处理后的刀具坯体氧化,形成氧化层,得到中间品;
(7)清洗所述中间品,即得刀具成品。
作为上述技术方案的改进,步骤(2)中,采用丝网印刷工艺在所述刀具坯体表面印刷油墨,形成保护膜;
步骤(3)中,采用酸性溶液对所述刀具坯体进行蚀刻;其中,所述酸性溶液为盐酸溶液、硫酸溶液或FeCl3溶液。
作为上述技术方案的改进,步骤(3)中,所述酸性溶液为FeCl3溶液,其浓度为40~50wt%;
蚀刻温度为20~40℃,蚀刻深度为0.08~0.2mm。
作为上述技术方案的改进,步骤(5)中,喷砂处理的压强为0.2~0.4MPa;
喷砂处理所采用的磨料为珍珠砂,其粒度为200~240目。
作为上述技术方案的改进,步骤(6)中,将喷砂处理后的刀具坯体浸入氧化液中,形成氧化层;
所述氧化液中含有磷酸亚铁、硝酸。
作为上述技术方案的改进,所述氧化液中,Fe3(PO4)2浓度为10~20wt%,HNO3的浓度为35~40wt%。
作为上述技术方案的改进,步骤(4)包括:
(4.1)采用碱性脱脂剂溶液清洗去除保护膜;
(4.2)将刀具坯体抛光;
(4.3)采用水对刀具坯体进行清洗。
作为上述技术方案的改进,步骤(1)包括:
(1.1)提供刀具坯体;
(1.2)依次对所述刀具坯体进行粗磨、细磨和抛光处理;
(1.3)采用水对刀具坯体进行清洗。
作为上述技术方案的改进,还包括:
(8)在清洗后的中间品的表面上形成陶瓷保护层。
相应的,本发明还公开了一种防粘刀具,其由上述的防粘刀具加工方法加工而得。
实施本发明,具有如下有益效果:
1.本发明采用蚀刻工艺在刀具坯体表面制备装饰图案,其工艺精度高,可在刀具坯体表面形成精细的纹路(如大马士革纹),在起到防粘作用的同时,也可有效提升装饰作用。
2.本发明在喷砂之前进行蚀刻,蚀刻所得的装饰图案在喷砂过程中得到有效的处理,从而确保在后续氧化过程中被充分氧化,不产生白斑等缺陷,也使得刀具容易清洁,防锈效果良好。
附图说明
图1是本发明一种防粘刀具加工方法的流程图;
图2是本发明实施例2中防粘刀具的结构示意图;
图3是本发明实施例4中防粘刀具的实物图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参考图1,本发明提供了一种防粘刀具加工方法,其包括以下步骤:
S1:提供刀具坯体;
具体的,S1包括:
S11:提供刀具坯体;
S12:依次进行粗磨、细磨和抛光处理;
其中,采用砂轮对刀具坯体进行粗磨,以形成V字形刀口;粗磨过程中通入水,以防止温度过高。
其中,采用橡胶砂轮对粗磨后的刀具坯体进行细磨,细磨过程中通入水,以防止温度过高。
其中,依次采用麻轮、布轮、蜡对细磨后的刀具坯体进行打磨,以实现抛光。
S13:采用水对刀具坯体进行清洗;
具体的,采用温度为50~80℃的热水对刀具坯体进行清洗。
S2:在刀具坯体的表面形成保护膜;
具体的,保护膜为在酸性溶液中不被腐蚀的物质,示例性的可为油墨、聚烯烃、聚四氟乙烯等,但不限于此。优选的,保护膜的材质为油墨,其易于获得、后期容易清除,且易于在常温施加到刀具坯体表面。
保护膜的形成工艺可为丝网印刷、喷墨印刷,但不限于此。优选的为丝网印刷,其印刷精度高,可形成高精度的装饰图案,且成本较低。
S3:将步骤S2得到的刀具坯体蚀刻;
其中,可采用干法蚀刻工艺、湿法刻蚀工艺对刀具坯体进行蚀刻。优选的,采用湿法刻蚀工艺对刀具坯体进行蚀刻。具体的,采用酸性溶液对刀具坯体进行蚀刻。
蚀刻采用的酸性溶液可为稀盐酸溶液、稀硫酸溶液或FeCl3溶液,但不限于此。优选的,采用FeCl3溶液进行蚀刻,其工艺稳定,操作方便,且成本低。FeCl3溶液的浓度为40~50wt%,但其浓度<40wt%时,Fe3+难以及时、有效地与刀具坯体中的Fe结合,蚀刻速度慢;当其浓度>50wt%时,Fe3+与Fe反应得到的Fe2+难以快速扩散进入蚀刻液,蚀刻速度慢。示例性的,FeCl3的浓度为41wt%、43wt%、45wt%或48wt%,但不限于此。
蚀刻过程中,控制温度为20~40℃,示例性的为23℃、25℃、28℃、30℃、33℃或35℃,但不限于此。
经过蚀刻后,蚀刻深度为0.08~0.2mm。当蚀刻深度<0.08mm时,喷砂工艺会影响蚀刻所形成装饰图案的精度;当蚀刻深度>0.2mm时,蚀刻形成的端面难以被喷砂处理,难以形成氧化膜,呈现出白斑的缺陷,同时也降低了该区域刀具的耐腐蚀性和抗菌性能。示例性的,蚀刻深度为0.09mm、0.1mm、0.11mm、0.14mm、0.16mm或0.19mm,但不限于此。
S4:清洗去除保护膜;
具体的,S4包括:
S41:采用碱性脱脂剂溶液清洗去除保护膜;
具体的,通过采用碱性脱脂剂溶液进行清洗,一者可去除保护膜,二者可去除刀具坯体表面带有的一些油脂等有机物,三者可中和蚀刻过程中酸性溶液。
具体的,碱性脱脂剂溶液的pH为10~12,示例性的为10.4、10.7、11、11.5或11.9,但不限于此。
S42:将刀具坯体抛光;
具体的,依次采用麻轮、布轮、蜡对细磨后的刀具坯体进行打磨,以实现抛光。
S43:采用水对刀具坯体进行清洗。
具体的,采用温度为50~80℃的热水对刀具坯体进行清洗。
S5:将带有装饰图案的刀具坯体喷砂处理;
通过喷砂处理可提升氧化层与刀具坯体之间的结合力。具体的,喷砂处理的压强为0.2~0.4MPa,喷砂处理所采用的磨料为珍珠砂,其粒度为200~240目。
本发明将喷砂工艺置于蚀刻工艺之后,可使得蚀刻形成的纹路边缘在喷砂过程中得到良好的处理,从而在后期形成良好的氧化保护膜。
需要说明的是,受限于刀片的厚度,蚀刻深度不可过大。因此,若采用常规的喷砂工艺,有可能直接将蚀刻形成的图案直接去除。而如果不进行喷砂处理或者大幅降低喷砂处理的压强,则有可能造成蚀刻图案不能被有效处理,影响后续氧化工艺。为此,本发明中,控制喷砂处理的压强为0.2~0.4MPa,示例性的为0.22MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.33MPa或0.38MPa,但不限于此。并且,本发明采用的磨料为珍珠砂,其为珍珠岩破碎后的磨料,其硬度较小(≤6),对蚀刻图案的损伤较小。进一步的,本发明还控制磨料的粒度为200~240目,此粒度范围的磨料可对刀具坯体表面、蚀刻图案边缘进行较好的处理,防止出现白斑等缺陷,提升氧化质量。示例性的,磨料的粒度为200目、220目或240目,但不限于此。
S6:将喷砂处理后的刀具坯体氧化,形成氧化层,得到中间品;
具体的,将喷砂处理后的刀具坯体浸入氧化液中,形成氧化层。
其中,氧化液为磷酸亚铁和硝酸的混合溶液,具体的,Fe3(PO4)2浓度为10~20wt%,示例性的为12wt%、13wt%、15wt%或18wt%,但不限于此。HNO3的浓度为35~40wt%,示例性的为36wt%、37wt%、38wt%或39wt%,但不限于此。
S7:清洗中间品;
具体的,采用温度为50~80℃的热水对中间品进行清洗。
优选的,本发明中防粘刀具加工方法还包括以下步骤:
S8:在中间品表面形成陶瓷保护层,即得防粘刀具成品;
具体的,S8包括:
S81:将清洗后的中间品进行消磁或退磁处理;
S82:吹扫清洁所述中间品的表面;
S83:在所述中间品的表面喷涂陶瓷漆,并加热固化后冷却,即得防粘刀具成品。
相应的,本发明还公开了一种防粘刀具,其采用上述的加工方法加工而得。
下面以具体实施例对本发明进行说明:
实施例1
本实施例提供一种防粘刀具的加工方法,其包括:
(1)提供刀具坯体;
(2)在刀具坯体表面丝网印刷保护膜;
(3)采用稀盐酸溶液(10wt%)进行蚀刻,蚀刻时间为3min;
(4)采用NaOH溶液清洗去除保护膜;
(5)喷砂,喷砂压强为0.2MPa,磨料为240目珍珠砂;
(6)采用浓度为40wt%的硝酸氧化;
(7)采用温度为50℃的水清洗,即得。
实施例2
本实施例提供一种防粘刀具的加工方法,其包括:
(1)提供刀具坯体;
(2)在刀具坯体表面丝网印刷保护膜;
(3)采用FeCl3溶液(40wt%)进行蚀刻,温度为30℃,蚀刻深度为0.08mm;
(4)采用脱脂剂溶液清洗去除保护膜;并对刀具进行抛光,再采用50℃的水清洗;
(5)喷砂,喷砂压强为0.3MPa,磨料为220目珍珠砂;
(6)采用氧化液氧化,氧化液中,Fe3(PO4)2浓度为11wt%,HNO3的浓度为36wt%。
(7)采用温度为50℃的水清洗;
(8)喷陶瓷漆,并加热固化,即得。
实施例3
本实施例提供一种防粘刀具的加工方法,其包括:
(1)提供刀具坯体;
(2)在刀具坯体表面丝网印刷保护膜;
(3)采用FeCl3溶液(45wt%)进行蚀刻,温度为25℃,蚀刻深度为0.12mm;
(4)采用脱脂剂溶液清洗去除保护膜;并对刀具进行抛光,再采用55℃的水清洗;
(5)喷砂,喷砂压强为0.22MPa,磨料为200目珍珠砂;
(6)采用氧化液氧化,氧化液中,Fe3(PO4)2浓度为15wt%,HNO3的浓度为36wt%。
(7)采用温度为55℃的水清洗;
(8)喷陶瓷漆,并加热固化,即得。
实施例4
本实施例提供一种防粘刀具的加工方法,其包括:
(1)提供刀具坯体;
(2)在刀具坯体表面丝网印刷保护膜;
(3)采用FeCl3溶液(43wt%)进行蚀刻,温度为30℃,蚀刻深度为0.2mm;
(4)采用脱脂剂溶液清洗去除保护膜;并对刀具进行抛光,再采用55℃的水清洗;
(5)喷砂,喷砂压强为0.4MPa,磨料为230目珍珠砂;
(6)采用氧化液氧化,氧化液中,Fe3(PO4)2浓度为18wt%,HNO3的浓度为37wt%。
(7)采用温度为55℃的水清洗;
(8)喷陶瓷漆,并加热固化,即得。
对比例1
本对比例提供一种刀具的加工方法,其包括:
(1)提供刀具坯体;
(2)喷砂,喷砂压强为0.2MPa,磨料为240目珍珠砂;
(3)在刀具坯体表面丝网印刷保护膜;
(4)采用稀盐酸溶液(10wt%)进行蚀刻,蚀刻时间为3min;
(5)采用NaOH溶液清洗去除保护膜;
(6)采用浓度为40wt%的硝酸氧化;
(7)采用温度为50℃的水清洗,即得。
对比例2
本对比例与实施例4的区别在于,采用石英砂作为磨料。
对比例3
本对比例与是实施例4的区别在于,喷砂处理的压强为0.5MPa。
对比例4
本对比例与实施例4的区别在于,氧化液为Fe(H2PO4)2溶液(40wt%)。
对比例5
本对比例与实施例4的区别在于,蚀刻深度为0.3mm。
按照相关标准(计划号:20130943-T-607)的方法对实施例1~4、对比例1~5的防粘刀具进行测试,其结果如下:
由表中可以看出,本发明的防粘刀具装饰纹路清晰,表面整体呈黑色,装饰作用强,且耐腐蚀性能优良。从实施例4与对比例1~4的对比可以看出,若更改本发明中的加工方法顺序或各工序的工艺参数,均无法达到本发明的技术效果。
以上所述的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种防粘刀具加工方法,其特征在于,包括:
(1)提供刀具坯体;
(2)采用丝网印刷工艺在所述刀具坯体表面印刷油墨,形成保护膜;
(3)采用酸性溶液将步骤(2)得到的刀具坯体蚀刻,在非保护膜覆盖的区域形成装饰图案;蚀刻深度为0.08~0.2mm;所述酸性溶液为FeCl3溶液,其浓度为40~50wt%,蚀刻温度为20~40℃;
(4)清洗去除保护膜;
(5)将带有装饰图案的刀具坯体喷砂处理;喷砂处理的压强为0.2~0.4MPa;喷砂处理所采用的磨料为珍珠砂,其粒度为200~240目;
(6)将喷砂处理后的刀具坯体浸入氧化液中,形成氧化层,得到中间品;所述氧化液中,Fe3(PO4)2浓度为10~20wt%,HNO3的浓度为35~40wt%;
(7)清洗所述中间品,即得刀具成品。
2.如权利要求1所述的防粘刀具加工方法,其特征在于,步骤(4)包括:
(4.1)采用碱性脱脂剂溶液清洗去除保护膜;
(4.2)将刀具坯体抛光;
(4.3)采用水对刀具坯体进行清洗。
3.如权利要求1所述的防粘刀具加工方法,其特征在于,步骤(1)包括:
(1.1)提供刀具坯体;
(1.2)依次对所述刀具坯体进行粗磨、细磨和抛光处理;
(1.3)采用水对刀具坯体进行清洗。
4.如权利要求1所述的防粘刀具加工方法,其特征在于,还包括:
(8)在清洗后的中间品的表面上形成陶瓷保护层。
5.一种防粘刀具,其特征在于,其由权利要求1~4任一项所述的防粘刀具加工方法加工而得。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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