CN102871529A - 具有硬质表面的铝合金不粘锅及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明所述具有硬质表面的铝合金不粘锅包括有铝合金锅体，该铝合金锅体表面具有硬质氧化薄膜，铝合金锅体的氧化薄膜表面附着有烧结不粘层，该铝合金不粘锅由如下工艺制得：成型→精车→氧化→喷涂→烧结。本发明所述的铝合金不粘锅，可以是炒锅、蒸锅、汤锅、煎锅、奶锅、高压锅、电饭锅、电气锅等铝合金炊具。本技术方案的优点是：采用精车工序取代现有化学清洗，可以有效提高生产效率，减少生产过程中产生的废水。同时合理配合其它工艺步骤，可以增加铝合金不粘锅表面对不粘层的吸附能力，提高锅体表面的硬度，其硬度为350-800HV，并提高耐磨性和耐热性，增强铝合金不粘锅表面抗腐蚀性，延长铝合金不粘锅的使用寿命。

Description

具有硬质表面的铝合金不粘锅及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种不粘锅，特别是指具有硬质表面的铝合金不粘锅及其加工工艺。

背景技术

现有铝合金不粘锅的加工工艺为：成型→清洗→喷砂→清洗→喷涂→烘干。其不足之处在于：在拉伸过程中锅体表面有油污，喷砂前需要通过清洗去除锅体表面油污和氧化层，清洗过程产生大量难以处理的废水，对环境造成污染。为了增加不粘层的附着力，必须对锅体进行喷砂处理，以达到锅体表面一定的粗糙度，由于喷砂处理的表面微孔深浅不等，大小不均匀，因此现有锅体表面不粘层厚度比较厚（约20μm以上），容易脱落，并且锅体表面硬度不高容易刮掉，不粘层使用寿命不长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有硬质表面的铝合金不粘锅，可以有效减少生产过程中产生的废水，提高锅体表面硬度，降低不粘层厚度，延长不粘锅使用寿命。

本发明所述具有硬质表面的铝合金不粘锅包括有铝合金锅体，该铝合金锅体表面具有硬质氧化薄膜，铝合金锅体的氧化薄膜表面附着有烧结不粘层，该铝合金不粘锅由如下工艺制得：

成型→精车→氧化→喷涂→烧结，其中：

（1）成型：将铝合金材料成型为锅体；

（2）精车：使用清水作为冷却切削液精车铝合金锅体内表面；

（3）氧化：将铝合金锅体作为阳极，采用氧化的方法使其表面形成具有大量微孔的硬质氧化薄膜；

（4）喷涂：将不粘材料溶液均匀地喷涂于铝合金锅体的表面；

（5）烧结：将喷涂有不粘材料溶液的铝合金锅体放入烤炉内烧结，在硬质氧化薄膜表面形成烧结不粘层。

进一步地，所述精车步骤与氧化步骤之间，增加有抛丸步骤，将精车的铝合金锅体内表面采用玻璃珠进行抛丸处理。

进一步地，所述精车步骤中，采用数控车床对铝合金锅体表面进行精车，精车后锅体厚度为2-5mm。

进一步地，作为优选方案，氧化步骤中，将铝合金锅体置于硫酸电解液中进行阳极氧化。

进一步地，所述的硬质氧化薄膜，其厚度为10～100μm。

进一步地，喷涂步骤中，不粘材料溶液的喷涂量，以烧结后形成的不粘层厚度为2～5μm为宜。

进一步地，烧结步骤中，所述烧结的时间为5～20分钟，烧结温度为200～380℃。

进一步地，所述烧结不粘层的材料含有氧化硅。

本发明所述的铝合金不粘锅，可以是炒锅、蒸锅、汤锅、煎锅、奶锅、高压锅、电饭锅、电气锅等铝合金炊具。

本技术方案的优点是：采用精车工序取代现有化学清洗，可以有效提高生产效率，减少生产过程中产生的废水，从而减少环境污染，节约治理成本。同时合理配合其它工艺步骤，利用氧化薄膜多孔的特性，可以增加铝合金不粘锅表面对不粘层的吸附能力，提高锅体表面的硬度，其硬度为350-800HV，并提高耐磨性和耐热性，增强铝合金不粘锅表面抗腐蚀性，延长铝合金不粘锅的使用寿命。

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步描述。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供一种具有硬质表面的铝合金不粘锅，包括有铝合金锅体，该铝合金锅体表面具有硬质氧化薄膜，其厚度为50μm。锅体氧化薄膜表面上附着有烧结不粘层。所述烧结不粘层的厚度为4.5μm。本实施例采用的不粘层的材料中含有氧化硅。

本实施例所述具有硬质表面的铝合金不粘锅的加工工艺，包括如下工艺步骤：

拉伸：将铝合金坯片拉伸成锅体形状，也可以用浇铸、压铸等其它现有工艺成型锅体。

精车：精车过程中使用清水作为切削液，可以避免铝合金锅体表面沾染油污，同时对锅体和刀具进行冷却和润滑。本实施例中采用数控车床精车铝合金锅体内外表面，切削后锅体底部的厚度为3.6mm、锅壁的厚度为2mm,铝合金锅体内表面精车刀纹深度为12-14μm。利用数控车床沿着锅体的内外表面进行精车，可以去除锅体内表面的氧化层和污染物,同时在精车过程中使用清水作为切削液,可以避免传统切削液对锅体的污染，以便保证锅体清洁,免去专门的清洗工序，精车步骤大约需要30秒时间，而常规的方法在成型后通常采用清洗，清洗的时间约为2-3分钟，提高了加工效率。用精车取代清洗还可以大量减少了废水的产生，从源头控制了废水对环境的污染。并且，精车后锅体更为清洁，因此大大增加了不粘材料涂层的牢固度。此外，通过精车使得过体内表面形成适当的粗糙度，也有利于不粘层的附着强度。

经实测,精车后锅体内表面的微观形状如下表所示:

	第一波峰值	第一波谷值	峰谷差值	第二波峰值	第二波谷值	峰谷差值
							局部1	7.45	-5.5	12.95	8.5	-4	12.5
局部2	6.7	-7.5	14.2	8.6	-4.5	13.1

氧化；将铝合金锅体置于硫酸电解液中作为阳极进行电解。使得作为阳极的铝合金锅体氧化，表面上形成硬质氧化薄膜 ，其厚度为50μm。硬质氧化薄膜具有大量的微孔，可增加对不粘层的附着能力，可提高锅体表面的硬度，其硬度为400HV，并提高耐磨性和耐热性，增强铝合金不粘锅表面抗腐蚀性，延长铝合金不粘锅的使用寿命。

喷涂：将透明不粘材料溶液均匀地喷涂于铝合金锅体的表面上，通过喷涂使透明不粘材料溶液均匀地覆盖铝合金锅体表面。不粘材料溶液的喷涂量，本实施例烧结后形成的不粘层的厚度为4.5μm。本实施例中所采用的不粘材料中含有氧化硅，由于氧化硅具有三维网状结构，在不粘材料溶液中掺入氧化硅，可使不粘材料溶液干燥时在铝合金锅体表面形成网状结构，从而提高不粘层与铝合金锅体之间的粘接强度和不粘层的光洁度。

烧结：本实施例中，将喷涂有透明不粘材料溶液的锅体放入烤炉内烧结8分钟，烧结温度260℃，通过烧结使喷涂于铝合金锅体表面上的不粘材料溶液形成不粘层，并完成具有硬质表面的铝合金不粘锅的加工。

由上述工艺制成的具有硬质表面的铝合金不粘锅，表面硬度高，不粘层与铝合金锅体的结合牢固，增加铝合金锅表面耐蚀性和耐磨性，延长铝合金不粘锅的使用寿命，且不粘层均匀、透明，厚度仅为4.5μm，涂层越薄与锅体的粘接强度越高，不易发生起层、脱落的现象，不会有裂痕，产品质量更稳定。由于采用精车步骤，使得铝合金锅体内表面更加均匀平整，突出铝合金锅整体美观性。本发明所述的铝合金不粘锅，可以适用于生产炒锅、蒸锅、汤锅、煎锅、奶锅、高压锅、电饭锅、电气锅等铝合金炊具。

实施例二：

本实施例提供一种具有硬质表面的铝合金不粘锅，包括有铝合金锅体，该铝合金锅体表面具有硬质氧化薄膜，其厚度为90μm。锅体氧化薄膜表面上附着有烧结不粘层。所述烧结不粘层的厚度为2.5μm。本实施例采用的不粘层的材料中含有氧化硅。

本实施例所述具有硬质表面的铝合金不粘锅的加工工艺，包括如下工艺步骤：

压铸：采用压铸工艺将铝合金压铸成锅体形状。

精车：精车过程中使用清水作为切削液，可以避免铝合金锅体表面沾染油污，同时对锅体和刀具进行冷却和润滑。本实施例中采用数控车床精车铝合金锅体内外表面，切削后锅体底部的厚度为3.8mm、锅壁的厚度为2mm，铝合金锅体内表面精车刀纹深度为13-15μm。利用数控车床沿着锅体的内外表面进行精车，利用数控车床沿着锅体的内外表面进行精车，使锅体表面切削掉一层。这样可以达到快速清洁锅体内表面的效果，大量减少了废水的产生，从源头控制了废水对环境的污染。 

抛丸；将精车后锅体内表面用玻璃珠进行抛丸处理，玻璃珠的粒径以100目为宜

氧化；将铝合金锅体置于硫酸电解液中作为阳极进行电解。使得作为阳极的铝合金锅体氧化，表面上形成硬质氧化薄膜 ，其厚度为55μm。硬质氧化薄膜具有大量的微孔，可增加对不粘层的附着能力，可提高锅体表面的硬度，其硬度为750HV，并提高耐磨性和耐热性，增强铝合金不粘锅表面抗腐蚀性，延长铝合金不粘锅的使用寿命。

清洗；采用清水漂洗铝合金锅体，也可以采用超声波清洗。通过清洗工序，可以更彻底的清除硬质氧化薄膜微孔中积存的杂质，从而进一步增强铝合金锅体与不粘层的粘合强度。

喷涂：将透明不粘材料溶液均匀地喷涂于铝合金锅体的表面上，通过喷涂使透明不粘材料溶液均匀地覆盖铝合金锅体表面。不粘材料溶液的喷涂量，本实施例烧结后形成的不粘层的厚度为2.5μm。本实施例中所采用的不粘材料中含有氧化硅，由于氧化硅具有三维网状结构，在不粘材料溶液中掺入氧化硅，可使不粘材料溶液干燥时在铝合金锅体表面形成网状结构，从而提高不粘层与铝合金锅体之间的粘接强度和不粘层的光洁度。

烧结：本实施例中，将喷涂有透明不粘材料溶液的锅体放入烤炉内烧结15分钟，烧结温度380℃，通过烧结使喷涂于铝合金锅体表面上的不粘材料溶液形成不粘层，并完成具有硬质表面的铝合金不粘锅的加工。

由上述工艺制成的具有硬质表面的铝合金不粘锅，表面硬度高，不粘层与铝合金锅体的结合牢固，增加铝合金锅表面耐蚀性和耐磨性，延长铝合金不粘锅的使用寿命，且不粘层均匀、透明，厚度仅为2.5μm，由于采用精车步骤，使得铝合金锅体内表面更加均匀平整，突出铝合金锅整体美观性。本发明所述的铝合金不粘锅的加工工艺，可以适用于生产炒锅、蒸锅、汤锅、煎锅、奶锅、高压锅、电饭锅、电气锅等铝合金炊具。

以上各实施例仅为本发明的较佳实施方式，并非用以限定本发明的保护范围及应用领域。凡依据本发明的设计思想而采用的等同技术手段，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有硬质表面的铝合金不粘锅，该铝合金锅体表面具有硬质氧化薄膜，铝合金锅体的氧化薄膜表面附着有烧结不粘层，其特征在于，该铝合金不粘锅由如下工艺制得：

成型→精车→氧化→喷涂→烧结，其中：

（1）成型：将铝合金材料成型为锅体；

（2）精车：使用清水作为冷却切削液精车铝合金锅体内表面；

（3）氧化：将铝合金锅体作为阳极，采用氧化的方法使其表面形成具有大量微孔的硬质氧化薄膜；

（4）喷涂：将不粘材料溶液均匀地喷涂于铝合金锅体的表面；

（5）烧结：将喷涂有不粘材料溶液的铝合金锅体放入烤炉内烧结，在硬质氧化薄膜表面形成烧结不粘层。

2.如权利要求1所述的具有硬质表面的铝合金不粘锅，其特征在于所述精车步骤与氧化步骤之间，增加有抛丸步骤，将精车的铝合金锅体内表面采用玻璃珠进行抛丸处理。

3.如权利要求1、2所述的具有硬质表面的铝合金不粘锅，其特征在于所述精车步骤中，采用数控车床对铝合金锅体表面进行精车，精车后锅体厚度为2-5mm。

4.如权利要求1、2所述的具有硬质表面的铝合金不粘锅，其特征在于氧化步骤中，将铝合金锅体置于硫酸电解液中进行阳极氧化。

5.如权利要求1、2所述的具有硬质表面的铝合金不粘锅，其特征在于所述的硬质氧化薄膜，其厚度为10～100μm。

6.如权利要求1、2所述的具有硬质表面的铝合金不粘锅，其特征在于喷涂步骤中，不粘材料溶液的喷涂量，以烧结后形成的不粘层厚度为2～5μm为宜。

7.如权利要求1、2所述的具有硬质表面的铝合金不粘锅，其特征在于烧结步骤中，所述烧结的时间为5～20分钟，烧结温度为200～380℃。

8.如权利要求1、2所述的具有硬质表面的铝合金不粘锅，其特征在于所述烧结不粘层的材料含有氧化硅。