CN104398130B - 一种多功能削皮器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能削皮器，属于刮皮刀具技术领域。所述多功能削皮器，包括手柄和安装刀片的安装架，其特征在于，在手柄外表面设置有两个固定架且长度不相等，在每个固定架上均设置有安装架且与固定架相连并能在固定架上轴向转动，在各固定架上均设有限位块；所述刀片由氧化铝陶瓷制得，所述氧化铝陶瓷由以下质量百分比的成分组成：纳米ZrO₂0.50‑1.50％、Y₂O₃0.10‑0.80％、MgO0.20‑1.00％、CuO0.20‑1.00％、TiO₂1.00‑2.00％、TiCN0.40‑1.20％，余量为Al₂O₃粉体，并具体公开了其加工工艺。本发明削皮器功能多，使用方便，刀片综合性能好，使用寿命长。

Description

一种多功能削皮器

技术领域

本发明属于刮皮刀具技术领域，涉及一种多功能削皮器。

背景技术

削皮器是厨房中使用频率非常高的一种工具，主要用来削除水果、土豆、芋头等果实的外皮，其结构简单，使用方便，非常受人们欢迎。

常规削皮器一般由叉形刀头、刮皮刀片和手柄组成，刮皮刀片安装在叉形刀头内，手柄安装在叉形刀头的尾端，通常与叉形刀头一体成型，刀头安装在手柄上不能拆卸，在存放的过程中会造成刀片的损伤，此类的削皮器的支架只有一个，安装在支架上的刀片也只有一个，因此存在以下技术问题，在使用过程中，针对不同大小的果蔬，或者针对同一瓜果果蔬的不同面，需要使用到不同规格的削皮器，因此，需要经常更换不同规格的削皮器，而如此使得这种削皮器使用范围较窄，使用功能较单一，频繁的更换也造成使用者使用不方便，而且降低了使用效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用方便、使用范围较广的多功能削皮器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种多功能削皮器，包括手柄和安装有刀片的安装架，在手柄外表面设置有两个固定架且两个固定架的长度不相等，在每个固定架上均设置有上述的安装架且安装架与固定架相连并能在固定架上轴向转动，在各固定架上均设有限位块，所述安装架在转动过程中能抵靠在限位块上；所述刀片由氧化铝陶瓷制得，所述氧化铝陶瓷由以下质量百分比的成分组成：纳米ZrO₂：0.50％-1.50％、Y₂O₃：0.10％-0.80％、MgO：0.20％-1.00％、CuO：0.20％-1.00％、TiO₂：1.00％-2.00％、TiCN：0.40％-1.20％，余量为Al₂O₃粉体。

本发明多功能削皮器的刀片采用配伍合理的氧化铝陶瓷制得，在以Al₂O₃为主要成分的基础下，添加了ZrO₂、Y₂O₃、MgO、CuO以及TiO₂、TiCN，不仅可以有效降低陶瓷刀片在烧结过程中的温度，而且可以起到增加韧性的效果，在各成分的合理协同作用下，得到的Al₂O₃陶瓷具有机械强度大、硬度高、绝缘性好、耐磨、耐高温、耐腐蚀等特点，并有效克服了氧化铝陶瓷脆性大的缺陷，将其应用在刀片中，延长了刀片的使用寿命。

在上述刀片所用的氧化铝陶瓷中，作为优选，所述Al₂O₃粉体的粒径为85-100nm，对于Al₂O₃的形态而言，与片状或块状的相比，粉体状的Al₂O₃不仅具有更大的比表面积，增大了与其它化合物的接触面积；而且在粉体的制备过程中由于会引起粉粒表面及其内部出现各种晶格缺陷使晶格活化，从而导致粉体具有较高的表面自由能，并成为其烧结的内在动力。而且Al₂O₃粉体的颗粒大小对其烧结温度有着重要的影响，Al₂O₃粉体的颗粒越细，活化的程度越高，粉体就越容易烧结，烧结的温度就越低。这不仅可以简化陶瓷的工艺过程，还可以节约能源。同时纳米级的Al₂O₃的加入能使陶瓷刀具具有更高的机械强度、高温性能以及耐磨损等性能。

在上述刀片所用的氧化铝陶瓷中，加入纳米ZrO₂可显著提高陶瓷的力学性能，并起到增加韧性的作用，其增韧机理主要为四方氧化锆应力诱导相变增韧和微裂纹增韧。应力诱导相变增韧是指ZrO₂颗粒弥散在Al₂O₃陶瓷基体中，由于两者的热膨胀系数不同，在烧结后冷却的过程中，ZrO₂的相变受到抑制，当ZrO₂颗粒足够小且基体对其有足够的压应力时，ZrO₂的相变温度可降到室温以下，从而使ZrO₂在室温时能保持四方相；当陶瓷体受到外应力时，基体松弛了对ZrO₂的抑制作用，ZrO₂颗粒则可以由四方相转变为单斜相，并在基体中引起裂纹，从而吸收了主裂纹扩展的能量，不仅抵消了外力形成的张应力也阻止了进一步的相变，最终达到增韧的目的。微裂纹增韧是指部分稳定的ZrO₂在发生由四方相转变为单斜相马氏体的相变过程中出现了体积膨胀，导致了微裂纹的产生；这使得陶瓷刀具无论在冷却过程中产生的相变诱发微裂纹，还是裂纹在扩展过程中在其尖端区域形成的应力诱导相变导致的微裂纹，都起到了分散主裂纹尖端能量的作用，从而提高了断裂能，达到增韧的目的。此外，ZrO₂和Y₂O₃的复配加入可以降低烧结温度，改善陶瓷刀具的结构和性能。

在上述刀片所用的氧化铝陶瓷中，MgO和CuO可以有效防止在烧结过程中出现重结晶而使晶粒过分长大，从而影响陶瓷的机械性能的现象。而且MgO在Al₂O₃陶瓷可以与其它成分形成二元、三元或多元低共熔物，从而大幅度地降低Al₂O₃陶瓷的烧结温度。TiO₂与氧化铝晶格常数相接近，能与Al₂O₃在烧结过程中生成固溶体，这些固溶体可以活化晶格、并使其变形以及形成空穴或者迁移电子，从而使Al₂O₃陶瓷更容易重结晶而烧结，有效降低了烧结的温度。而TiCN的加入可以有效提高陶瓷的耐磨性、抗氧化性以及抗腐蚀性等。

进一步优选，所述氧化铝陶瓷由以下质量百分比的成分组成：纳米ZrO₂：0.70％-1.10％、Y₂O₃：0.30％-0.60％、MgO：0.30％-0.80％、CuO：0.30％-0.80％、TiO₂：1.20％-1.60％、TiCN：0.60％-1.00％，余量为Al₂O₃粉体。

再进一步优选，所述氧化铝陶瓷由以下质量百分比的成分组成：纳米ZrO₂：1.00％、Y₂O₃：0.50％％、MgO：0.70％、CuO：0.70％、TiO₂：1.50％、TiCN：0.80％，余量为Al₂O₃粉体。

其中，所述刀片的加工工艺包括如下步骤：

S1：按照上述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行球磨，再于真空下干燥；

S2：将成型粘结剂加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后加压成型得刀片坯体；

S3：将上述刀片坯体在1200-1500℃下进行真空热压烧结，烧结压力为20-25MPa，烧结时间为1-1.5h，再经表面处理得到刀片成品。

其中步骤S1中所述的球磨过程采用湿式球磨，球磨介质液为无水乙醇，球磨时间为60-90h；所述真空干燥过程中，干燥温度为80-140℃，干燥时间为8-10h。

步骤S2中所述的成型粘结剂为普通的粘结剂，比如聚乙二醇、蜡乳液等；而加压成型的压力和时间直接会影响刀片坯体的质量，压力过大或不足都达不到所需的效果，因此所述的加压成型过程采用合适的压力和加热成型时间，其中压力为130-180MPa/m²、加压成型的时间为1-3min。

步骤S3中对刀片坯体采用真空热压烧结工艺，与无压烧结相比，热压烧结是在对坯体加热的同时进行加压，不仅可以显著降低Al₂O₃陶瓷的烧结温度、缩短烧结时间，而且可以有效的抑制晶粒的长大。因为对于Al₂O₃陶瓷而言，氧的气压越低越有利于烧结，烧结的致密性也越好，因此在上述刀片的加工工艺中，将刀片坯体于真空下进行热压烧结。而烧结温度和烧结时间是决定坯体能否完全烧结的关键因素，如果烧结温度过高，或者在烧成温度点时过分延长了烧结时间，都会导致晶粒粗大、体积密度下降等过烧的现象，从而导致最终陶瓷成品的机械强度的降低等；如果烧结温度不足，烧结时间再长也会发生生烧现象。因此在上述刀片的加工工艺中将烧结温度和烧结时间控制在合适的范围，以避免这些不良现象的产生。此外，在真空热压烧结之后，进行的表面处理为普通的氧化铝陶瓷体加工工艺中的表面处理过程。

在上述的一种多功能削皮器中，所述固定架由对称设置在手柄两侧的第一固定架和第二固定架组成，在第一固定架与第二固定架上分别对应设置有第一安装架与第二安装架。

在上述的一种多功能削皮器中，所述第一安装架包括能拆装的第一分架和第二分架，所述第二安装架包括第三分架和第四分架，在第一分架和第二分架之间和第三分架和第四分架之间均形成有条形开口，所述刀片分别安装于第二分架和第四分架上且刀片位于条形开口内。

在上述的一种多功能削皮器中，所述第一固定架的长度大于第二固定架的长度，且第一安装架和第二安装架之间夹角的角度小于第三安装架和第四安装架之间夹角的角度。

在上述的一种多功能削皮器中，在手柄的一端还开设有一容纳腔，在手柄上还安装有将容纳腔封住的防尘盖，所述第一安装架与第二安装架均能放置于容纳腔内。

在上述的一种多功能削皮器中，在手柄上还设置有一挖削部。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明包括手柄和安装有刀片的安装架，在手柄外表面设置有至少两个固定架，在每个固定架上均设置有安装架，且安装架与固定架相连并能在固定架上转动，在各固定架上均设有若干限位块，安装架在转动过程中能抵靠在限位块上，多个固定架的设置，使削皮器在使用的过程中，能根据不同种类果蔬的果皮而使用安装在不同固定架上的刀片进行切削，方便了使用者的使用，扩大了削皮器的使用范围。而且本发明多功能削皮器的刀片采用氧化铝陶瓷制得，由于氧化铝陶瓷具有机械强度大、硬度高、绝缘性好、耐磨、耐腐蚀、耐高温等优点，得到的刀片具有更好的综合性能，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的的结构示意图。

图中，100、手柄；200、第一固定架；210、第一安装架；220、第一分架；230、第二分架；240、限位块；300、第二固定架；310、第二安装架；320、第三分架；330、第四分架；400、条形开口；500、刀片；510、防尘盖；600、安装部；700、挖削部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本多功能削皮器包括手柄100和安装有刀片500的安装架，在手柄100外表面设置有两个固定架且两个固定架的长度不相等，在每个固定架上均设置有安装架，且安装架与固定架相连并能在固定架上转动，在各固定架上均设有多个限位块240，固定架上多个限位块240的设置，保证了安装架在转动的过程中，安装架能抵靠在对应的限位块240上，导致安装架只能在一定角度范围内转动，在进行切削过程中安装架能随着果皮表面的起伏转动，始终保持刀片500与果皮表面的紧密贴合，如果刀片500不能转动，只能固定在一个角度，会导致刀片500不能切削果皮表面的坑洼处，需要借助挖削工具进行挖削，降低了刀片500的切削效率。

优选地，固定架由对称设置在手柄100两侧的第一固定架200和第二固定架300组成，在第一固定架200与第二固定架300上分别对应设置有第一安装架210与第二安装架310，第一安装架210和第二安装架310的设置保证了在切削过程中，不同类型的果蔬能使用不同安装架上的刀片500切削，方便使用者的使用，扩大了削皮器的使用范围。

进一步地，第一安装架210包括能拆装的第一分架220和第二分架230，第二安装架310包括能拆装的第三分架320和第四分架330，在第一分架210和第二分架220之间与第三分架320和第四分架330之间均形成有条形开口400，刀片500分别安装于第二分架230和第四分架330上且刀片位于条形开口400内。

进一步地，第一固定架200的长度大于第二固定架300的长度，且第一分架220和第二分架230之间夹角的角度小于第三分架320和第四分架330之间夹角的角度，在削皮器使用的过程中，由于第一固定架200的长度较长且第一分架220和第二分架230之间形成的夹角的角度较小，从而第一安装架210适用于果皮较厚、果皮的表面较为平整的果蔬的切削，由于第二固定架300的长度架短且第三分架320和第四分架330之间夹角的角度较大，从而适用于果皮较薄、果皮表面的坑洼处较多的果蔬的切削，在使用的过程中，能根据不同类型的果蔬采用不同的刀片500进行切削，方便了使用者的使用，扩大了削皮器的使用范围。

在手柄100的首端沿轴线方向向上还固连有一挖削部700，挖削部700的形状呈扁平状，在刮皮的过程中，在果蔬表面有凹坑、污垢以及腐烂处，则能使用挖削部700切除。

在手柄100的一端还开设有一容纳腔，在手柄100上还安装有将容纳腔封住的一防尘盖510，第一安装架210与第二安装架310均能放置于容纳腔内，且第二安装架310抵靠在第一安装架210的内侧，节约了手柄100所需开设容纳腔的容积，使削皮器的外观更加的美观，在手柄100上螺纹连接有防尘盖510，防尘盖510的设置保证了放置在容腔内备用的第一安装架210和第二安装架310在削皮器使用的过程中不会掉落，同时避免了外部的灰尘或一些杂物进入容纳腔内，对备用的第一安装架210和第二安装架310造成污染。

在第一固定架200上还设有多个安装部600，各安装部600上均开设有通孔，在削皮器闲置时，能将削皮器上的安装部600的悬挂在指定位置，节省了削皮器的放置空间。

其中所述刀片由氧化铝陶瓷制得，所述氧化铝陶瓷由以下质量百分比的成分组成：纳米ZrO₂：0.50％-1.50％、Y₂O₃：0.10％-0.80％、MgO：0.20％-1.00％、CuO：0.20％-1.00％、TiO₂：1.00％-2.00％、TiCN：0.40％-1.20％，余量为Al₂O₃粉体。

表1：实施例1-6用于制备刀片的组成成分及质量百分比

实施例1

按照表1实施例1所述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行湿式球磨60h，球磨介质液为无水乙醇，再于真空下干燥，其中干燥温度为80℃，干燥时间为8h；

将成型粘结剂如聚乙二醇加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后以130MPa/m²的压力加压1min成型得刀片坯体；

将上述刀片坯体在1200℃、20MPa下进行真空热压烧结1h，再经表面处理得到刀片成品。

实施例2

按照表1实施例2所述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行湿式球磨65h，球磨介质液为无水乙醇，再于真空下干燥，其中干燥温度为85℃，干燥时间为8h；

将成型粘结剂如蜡乳液加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后以140MPa/m²的压力加压1.5min成型得刀片坯体；

将上述刀片坯体在1300℃、20MPa下进行真空热压烧结1.2h，再经表面处理得到刀片成品。

实施例3

按照表1实施例3所述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行湿式球磨75h，球磨介质液为无水乙醇，再于真空下干燥，其中干燥温度为100℃，干燥时间为9h；

将成型粘结剂如聚乙二醇加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后以150MPa/m²的压力加压2min成型得刀片坯体；

将上述刀片坯体在1300℃、23MPa下进行真空热压烧结1.3h，再经表面处理得到刀片成品。

实施例4

按照表1实施例4所述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行湿式球磨75h，球磨介质液为无水乙醇，再于真空下干燥，其中干燥温度为110℃，干燥时间为9h；

将成型粘结剂如聚乙二醇加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后以160MPa/m²的压力加压2min成型得刀片坯体；

将上述刀片坯体在1350℃、22MPa下进行真空热压烧结1.2h，再经表面处理得到刀片成品。

实施例5

按照表1实施例5所述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行湿式球磨80h，球磨介质液为无水乙醇，再于真空下干燥，其中干燥温度为120℃，干燥时间为10h；

将成型粘结剂如蜡乳液加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后以170MPa/m²的压力加压3min成型得刀片坯体；

将上述刀片坯体在1400℃、24MPa下进行真空热压烧结1.3h，再经表面处理得到刀片成品。

实施例6

按照表1实施例6所述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行湿式球磨90h，球磨介质液为无水乙醇，再于真空下干燥，其中干燥温度为140℃，干燥时间为10h；

将成型粘结剂如蜡乳液加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后以180MPa/m²的压力加压3min成型得刀片坯体；

将上述刀片坯体在1500℃、25MPa下进行真空热压烧结1.5h，再经表面处理得到刀片成品。

将实施例1-6中制得的刀片进行性能测试，测试结果如表2所示。

表2：本发明实施例1-6制得的刀片的性能测试结果

对比例为普通的市售削皮器的不锈钢刀片。

综上所述，本发明多功能削皮器所用刀片采用氧化铝陶瓷制得，通过简单的工艺和各组成成分间的合理配伍，得到的刀片具有机械强度大、硬度高、绝缘性好、耐磨、耐腐蚀、耐高温等优点，与普通的不锈钢刀片相比，综合性能明显提高，将其应用在削皮器上，延长了削皮器的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种多功能削皮器，包括手柄和安装有刀片的安装架，其特征在于，在手柄外表面设置有两个固定架且两个固定架的长度不相等，在每个固定架上均设置有上述的安装架且安装架与固定架相连并能在固定架上轴向转动，在各固定架上均设有限位块，所述安装架在转动过程中能抵靠在限位块上；所述刀片由氧化铝陶瓷制得，所述氧化铝陶瓷由以下质量百分比的成分组成：纳米ZrO₂：0.50％-1.50％、Y₂O₃：0.10％-0.80％、MgO：0.20％-1.00％、CuO：0.20％-1.00％、TiO₂：1.00％-2.00％、TiCN：0.40％-1.20％，余量为Al₂O₃粉体；

所述刀片的加工工艺包括如下步骤：

S1：按照所述刀片所用的氧化铝陶瓷的组成成分及其质量百分比进行配料、混合，混合后进行球磨，再于真空下干燥；

S2：将成型粘结剂加入到上述干燥后的物料中并进行造粒，然后加压成型得刀片坯体；

S3：将上述刀片坯体在1200-1500℃下进行真空热压烧结，烧结压力为20-25MPa，烧结时间为1-1.5h，再经表面处理得到刀片成品；

步骤S1中所述球磨过程采用湿式球磨，球磨介质液为无水乙醇，球磨时间为60-90h；真空干燥的温度为80-140℃，干燥时间为8-10h；

步骤S2中所述的加压成型的压力为130-180MPa/m²、加压成型的时间为1-3min。

2.根据权利要求1所述的多功能削皮器，其特征在于，所述Al₂O₃粉体的粒径为85nm-100nm。

3.根据权利要求1所述的多功能削皮器，其特征在于，所述固定架由对称设置在手柄两侧的第一固定架和第二固定架组成，在第一固定架与第二固定架上分别对应设置有第一安装架与第二安装架。

4.根据权利要求1或3所述的多功能削皮器，其特征在于，所述第一安装架包括能拆装的第一分架和第二分架，所述第二安装架包括第三分架和第四分架，在第一分架和第二分架之间和第三分架和第四分架之间均形成有条形开口，所述刀片分别安装于第二分架和第四分架上且刀片位于条形开口内。

5.根据权利要求4所述的多功能削皮器，其特征在于，所述第一固定架的长度大于第二固定架的长度，且第一安装架和第二安装架之间夹角的角度小于第三安装架和第四安装架之间夹角的角度。

6.根据权利要求5所述的多功能削皮器，其特征在于，所述手柄的一端还开设有一容纳腔，在手柄上还安装有将容纳腔封住的防尘盖，所述第一安装架与第二安装架均能放置于容纳腔内。

7.根据权利要求6所述的多功能削皮器，其特征在于，所述手柄上还设置有一挖削部。