CN106892682B - 一种烹饪器具的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及厨房炊具技术领域，尤其涉及一种烹饪器具的制造方法，该烹饪器具的制造方法包括如下步骤：S1、在烹饪器具的基体上喷涂陶瓷釉料；S2、预热喷涂陶瓷釉料后的所述烹饪器具；S3、烧结经预热后的烹饪器具；S4、冷却经烧结后的烹饪器具；其中，步骤S2包括：S21、第一预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从室温缓慢加热到180℃～220℃；S22、第二预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从180℃～220℃缓慢加热到280℃～320℃，所述第二预热阶段的升温速度低于第一预热阶段的升温速度。本发明的烹饪器具的制造方法中采用多段式预热阶段，烧结后的烹饪器具平整度、耐磨性和光泽度都较好，工艺方式简单及适用范围广的优点。

Description

一种烹饪器具的制造方法
技术领域
本发明涉及厨房炊具技术领域，特别是涉及一种烹饪器具的制造方法，具体的是一种平整度和耐磨性较好的烹饪器具的制造方法。
背景技术
陶瓷釉料的研究主要集中在釉料的成分与釉料的烧结工艺。釉料的烧结工艺一般分为固相烧结与液相烧结，因固相烧结要求的温度较低，耗能较少，在生产中应用较多。传统的釉料固相烧结工艺预热时间短，并且是通过快速升温至某个温度的方式进行预热。采用快速升温至某一温度进行预热的方式，釉料中水分和有机物由于在短时间内挥发过快，会将釉料中的空隙堵住进而在釉料中产生气泡，使得稀释剂挥发不彻底，较小的气泡会影响成型的陶瓷釉层的内部致密度，较大的气泡则会使陶瓷釉层的外观产生鼓包或者裂纹等缺陷；另一方面，传统的釉料烧结工艺中烧结温度范围广，时间短，影响釉料成膜后的平整度与光泽度。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有釉料的烧结工艺中附着在烹饪器具基体上的陶瓷釉层容易产生内部微观缺陷和外部宏观缺陷的问题。(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种烹饪器具的制造方法，该烹饪器具的制造方法包括如下步骤：
S1、在烹饪器具的基体上喷涂陶瓷釉料；
S2、预热喷涂陶瓷釉料后的所述烹饪器具；
S3、烧结经预热后的烹饪器具；
S4、冷却经烧结后的烹饪器具；
其中，步骤S2包括：
S21、第一预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从室温缓慢加热到180℃～220℃；
S22、第二预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从180℃～220℃缓慢加热到280℃～320℃，所述第二预热阶段的升温速度低于第一预热阶段的升温速度。
优选地，其中，步骤S3包括：
S31、中温烧结阶段，将经预热后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从280℃～320℃缓慢加热到580℃～620℃
S32、高温烧结阶段，将经中温烧结后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从580℃～620℃缓慢加热到700℃～750℃。
优选地，步骤S4包括：将经烧结后的所述烹饪器具置于室温下的空气中冷却。
优选地，步骤S1之前包括：对所述烹饪器具的基体进行脱脂和喷砂处理，使得所述烹饪器具的基体表面粗糙度达到2μm～3.5μm
优选地，步骤S1中包括：用压力式空气喷枪在铸铁制的所述烹饪器具的基体上喷涂一层厚度范围为45μm～60μm的陶瓷釉料。
优选地，其中，所述压力式空气喷枪的喷涂压力为0.7bar～1.2bar，所述压力式空气喷枪与烹饪器具之间的距离范围为50mm～200mm，所述压力式空气喷枪的喷涂流量为150mL/min～600mL/min，所述压力式空气喷枪喷涂的雾化形状为扇形。
优选地，步骤S1中包括：用压力式空气喷枪在不锈钢制的所述烹饪器具的基体上喷涂一层厚度范围为45μm～55μm的陶瓷釉料。
优选地，其中，所述压力式空气喷枪的喷涂压力为0.7bar～1.0bar，所述压力式空气喷枪与烹饪器具之间的距离为100mm～150mm，所述压力式空气喷枪的喷涂流量为150mL/min～200mL/min，所述压力式空气喷枪喷涂的雾化形状为扇形。
优选地，当所述烹饪器具的基体为不锈钢制的时候，所述陶瓷釉料包括：50％～60％的SiO2，9％～12％Al2O3，12％～18％的CaO，6％～12％的Li2O、Na2O和K2O混合物，2％～4％的PbO，8％～12％的辅料。
优选地，当所述烹饪器具的基体为铸铁制的时候，所述陶瓷釉料包括：50％～60％的SiO2，9％～12％Al2O3，10％～15％的CaO，8％～12％的Li2O、Na2O和K2O混合物，3％～5％的PbO，5％～10％的辅料。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的烹饪器具的制造方法中对釉料的预热分为两段阶段，第一预热阶段的温度范围较低，主要使得釉料中的游离水挥发，第二预热阶段的温度范围较高，主要使得釉料中的结合水和有机溶剂剂挥发，即本发明的技术方案能使得釉料中的水和有机溶剂有序的挥发。而且，本发明两个预热阶段都采用全程缓慢升温的方式，釉料中水分和有机物能一直以比较合适的速度从釉料的空隙中挥发。对于结合水和有机溶剂挥发的第二预热阶段，由于其更容易发生空隙被堵住问题，本发明将其升温的速度调整得更慢。本发明通过两段预热、缓慢升温，以及延长预热时间的方式使得釉料中的水分和其它有机溶剂挥发得很彻底，避免了成型后的陶瓷釉层中产生致密度低的微观缺陷，也避免了成型后的陶瓷釉层中产生气泡和裂纹等宏观缺陷，而且也有利于对烧结阶段陶瓷釉层的平整度与光泽度的提高。，。
附图说明
图1是本发明实施例烹饪器具的制造方法的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种烹饪器具的制造方法，该烹饪器具的制造方法包括如下步骤：
S1、在烹饪器具的基体上喷涂陶瓷釉料；
S2、预热喷涂陶瓷釉料后的所述烹饪器具；
S3、烧结经预热后的烹饪器具；
S4、冷却经烧结后的烹饪器具；
其中，步骤S2包括：
S21、第一预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从室温缓慢加热到180℃～220℃；
S22、第二预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从180℃～220℃缓慢加热到280℃～320℃，所述第二预热阶段的升温速度低于第一预热阶段的升温速度本实施例中所说的室温大约为25℃～27℃。
本发明提供的烹饪器具的制造方法中的预热喷涂陶瓷釉料后的所述烹饪器具包括：S21、第一预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从室温缓慢加热到180℃～220℃；S22、第二预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从180℃～220℃缓慢加热到280℃～320℃，所述第二预热阶段的升温速度低于第一预热阶段的升温速度。考虑到水及溶剂的挥发特性，缓慢加热可以有序地挥发水及溶剂，避免膜层出现鼓包、裂纹等缺陷。本发明的烹饪器具的制造方法中采用多段式预热阶段，釉料中的残余水分被排除，质量降低，颗粒粘结，颗粒间接触点通过成核、结晶长大等过程形成烧结颈。此阶段中，颗粒内的晶粒不发生变化，颗粒的外形基本保持不变，整个烧结体没有收缩，密度增加极少。使得釉料中的水分、结合水、稀释剂挥发的较为彻底，烧结后的烹饪器具平整度、耐磨性和光泽度都较好，工艺方式简单及适用范围广的优点。
进一步地，为了使得釉料中的水分、结合水、稀释剂挥发的更为彻底，本实施例采用多段式烧结工艺，其中，步骤S3烧结喷涂陶瓷釉料的烹饪器具基体的步骤包括：
S31、中温烧结阶段，将经预热后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从280℃～320℃缓慢加热到580℃～620℃。烧结中期原子向颗粒结合面迁移使烧结颈扩大，连续的孔隙网络结构形成，晶粒长大，颗粒间距离缩小，该阶段烧结体的密度与强度都有所增加。
S32、高温烧结阶段，将经中温烧结后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从580℃～620℃缓慢加热到700℃～750℃。烧结后期孔隙缩小并球化，晶粒继续长大，致密化继续进行，烧结体的小孔隙消失，且孔隙数量减少，该阶段中，烧结体的体积缓慢收缩，密度增加，致密度增加。
陶瓷釉料喷涂完成后，逐步升温至280℃～320℃，升温时间为1.0h～1.5h，以除去釉料中的水分及有机溶剂；后逐步升温至580℃～620℃，升温时间为0.5h～1.0h，以进一步除去釉料中的结合水和溶剂，并形成孔隙网络结构；再升温至700℃～750℃，时间为0.5h～1.0h，使釉层的孔隙减少，致密度增加。最后出炉空冷，冷却至室温，以提高釉面的白度与色泽度。
优选地，步骤S4包括：将经烧结后的所述烹饪器具置于室温下的空气中冷却。冷却速度对釉层中的晶粒大小，尤其晶体的状态有很大的影响。冷却初期采取急冷的方式，避免保温段的延长，保持晶粒的大小和数量，避免低价金属氧化，提高釉面光泽度、白度和力学强度。
为了便于陶瓷釉料更好的附着在器具基体的表面上，本发明对所述烹饪器具的基体通过脱脂、打砂及清洗进行前处理，用化学脱脂剂对锅具脱脂处理，以提高锅具的光泽度和釉层的粘附力；厚实锅底用海绵盖住后对锅壁进行打砂处理，使得所述烹饪器具的基体表面粗糙度达到2μm～3.5μm。
本实施例中所述压力式空气喷枪的喷涂压力为0.7bar～1.2bar，所述压力式空气喷枪与烹饪器具之间的距离范围为50mm～200mm，所述压力式空气喷枪的喷涂流量为150mL/min～600mL/min，所述压力式空气喷枪喷涂的雾化形状为扇形。上述喷涂参数有利于釉料更为均匀且更为牢固的附着在锅具基体的侧壁外表面，而且能使得釉料层内形成大小和数量合适的空隙，以有利于预热阶段水分和有机溶剂的挥发。
喷涂完成后，用测厚仪测试陶瓷釉层的厚度，使得陶瓷釉层的厚度为45μm-60μm。如果采用隔热涂料层，隔热涂料层的厚度为30μm-45μm。此厚度的陶瓷釉层及隔热涂料层具有较好的力学强度与较好的保温隔热能力。
本实施例提供的器具中所述陶瓷釉层1包括SiO2、Al2O3、CaO及强熔剂，强熔剂为Li2O、Na2O及K2O。SiO2是釉料的主体，赋予釉料高的力学强度、熔融温度和粘度，良好的热稳定性、化学稳定性、白度和透明度；Al2O3具有很强的提高熔融温度与高温粘度能力，Al2O3/SiO2＝1:6-10时釉料为光泽釉；CaO为釉料的主要溶剂，可降低釉的粘度和膨胀系数，提高釉的化学稳定性、流动性和釉面光泽度；Li2O、Na2O、及K2O均为强熔剂，可降低高温粘度和熔融温度，提高釉料的力学强度与化学稳定性，三者助熔能力：Li2O>Na2O>K2O；PbO是最强的熔剂，其适量引入可加宽熔融范围，降低热膨胀系数，提高弹性、光泽度、强度；骨灰的加入可提高白度和光泽度，瓷粉可降低釉的高温粘度、提高熔融温度和白度，乳浊剂主要为磷酸盐类和金属氧化物类，色料主要为Co、Fe或Cu的氧化物、化合物或合成颜料。
所述陶瓷釉层1包括如下组分和含量：SiO2≥50％，Al2O3与SiO2的比值为1:6-10，CaO≤18％，强熔剂为8％-12％，PbO为3％-5％及辅料为5％-10％。表1为器具喷涂的陶瓷釉料的配方设计：
表1
Figure BDA0000884847420000061
Figure BDA0000884847420000071
当器具采用的材质不同时，喷涂的陶瓷釉的配方不同。器具基体可以采用碳钢、不锈钢或者铝合金，当器具基体为铸铁制的时候，所述陶瓷釉料包括：50％～60％的SiO2，9％～12％Al2O3，10％～15％的CaO，8％～12％的Li2O、Na2O和K2O混合物，3％～5％的PbO，5％～10％的辅料。当所述器具基体为不锈钢制的时候，所述陶瓷釉料包括：50％～60％的SiO2，9％～12％Al2O3，12％～18％的CaO，6％～12％的Li2O、Na2O和K2O混合物，2％～4％的PbO，8％～12％的辅料。具体的包括：54％的SiO2，9％的Al2O3，15％的CaO，9％的强熔剂，3％的PbO及10％的辅料。相较于铸铁器具用釉料，用于不锈钢器具的釉料中SiO2的含量略微减少，Al2O3的相对含量增加，其他组分基本不变。提高Al2O3相对含量，有利于增加釉层与光滑不锈钢表面的附着力。本实施例中器具基体采用铸铁、碳钢或者铝合金材质，也可以采用不锈钢。不锈钢与其他金属材质相比，如与铸铁器具相比，其具有传热迅速、轻便美观、不易锈蚀等优点，应用较为广泛，但其较差的保温效果限制了其在高端器具的应用，影响了食物受热的均匀性，难以避免食物的营养流失。
本发明通过仅在铸铁、碳钢或者不锈钢材质制成的烹饪器具基体侧壁的外表面喷涂陶瓷釉层，使得烹饪器具在传热迅速的同时具有较好的保温性能、耐腐蚀效果和光滑美观的优越性能。
综上所述，本发明提供的烹饪器具的制造方法中的预热喷涂陶瓷釉料后的所述烹饪器具包括：S21、第一预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从室温缓慢加热到180℃～220℃；S22、第二预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从180℃～220℃缓慢加热到280℃～320℃，所述第二预热阶段的升温速度低于第一预热阶段的升温速度。本发明的烹饪器具的制造方法中采用多段式预热阶段，使得釉料中的水分、结合水、稀释剂挥发的较为彻底，烧结后的烹饪器具平整度、耐磨性和光泽度都较好，工艺方式简单及适用范围广的优点。
进一步地，为了使得釉料中的水分、结合水、稀释剂挥发的更为彻底，本实施例采用多段式烧结工艺，其中，步骤S3烧结喷涂陶瓷釉料的烹饪器具基体的步骤包括：
S31、中温烧结阶段，将经预热后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从280℃～320℃缓慢加热到580℃～620℃
S32、高温烧结阶段，将经中温烧结后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从580℃～620℃缓慢加热到700℃～750℃。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种烹饪器具的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在烹饪器具的基体上喷涂陶瓷釉料；
S2、预热喷涂陶瓷釉料后的所述烹饪器具；
S3、烧结经预热后的烹饪器具；
S4、冷却经烧结后的烹饪器具；
其中，步骤S2包括：
S21、第一预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从室温缓慢加热到180℃～220℃；
S22、第二预热阶段，将喷涂陶瓷釉料的所述烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从180℃～220℃缓慢加热到280℃～320℃，所述第二预热阶段的升温速度低于第一预热阶段的升温速度。
2.根据权利要求1所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于，步骤S3包括：
S31、中温烧结阶段，将经预热后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从280℃～320℃缓慢加热到580℃～620℃；
S32、高温烧结阶段，将经中温烧结后的烹饪器具在0.5小时～1小时的时间内从580℃～620℃缓慢加热到700℃～750℃。
3.根据权利要求1所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于，步骤S4包括：将经烧结后的所述烹饪器具置于室温下的空气中冷却。
4.根据权利要求1所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于，步骤S1之前包括：对所述烹饪器具的基体进行脱脂和喷砂处理，使得所述烹饪器具的基体表面粗糙度达到2μm～3.5μm。
5.根据权利要求1所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于，步骤S1中包括：用压力式空气喷枪在铸铁制的所述烹饪器具的基体上喷涂一层厚度范围为45μm～60μm的陶瓷釉料。
6.根据权利要求5所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于：其中，所述压力式空气喷枪的喷涂压力为0.7bar～1.2bar，所述压力式空气喷枪与烹饪器具之间的距离范围为50mm～200mm，所述压力式空气喷枪的喷涂流量为150mL/min～600mL/min，所述压力式空气喷枪喷涂的雾化形状为扇形。
7.根据权利要求1所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于，步骤S1中包括：用压力式空气喷枪在不锈钢制的所述烹饪器具的基体上喷涂一层厚度范围为45μm～55μm的陶瓷釉料。
8.根据权利要求7所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于：其中，所述压力式空气喷枪的喷涂压力为0.7bar～1.0bar，所述压力式空气喷枪与烹饪器具之间的距离为100mm～150mm，所述压力式空气喷枪的喷涂流量为150mL/min～200mL/min，所述压力式空气喷枪喷涂的雾化形状为扇形。
9.根据权利要求1所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于，当所述烹饪器具的基体为不锈钢制的时候，所述陶瓷釉料包括：50％～60％的SiO2，9％～12％Al2O3，12％～18％的CaO，6％～12％的Li2O、Na2O和K2O混合物，2％～4％的PbO，8％～12％的辅料。
10.根据权利要求1所述的烹饪器具的制造方法，其特征在于，当所述烹饪器具的基体为铸铁制的时候，所述陶瓷釉料包括：50％～60％的SiO2，9％～12％Al2O3，10％～15％的CaO，8％～12％的Li2O、Na2O和K2O混合物，3％～5％的PbO，5％～10％的辅料。
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