CN110573655A - 家用电器的外装材料和包括其的家用电器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过改变外装材料表面的处理方式而提高了耐腐蚀性、耐指纹性的家用电器的外装材料和包括其的家用电器及其制造方法。本发明的一实施例包括如下步骤：在基材上部应用DLC涂覆而形成DLC涂层；为了在所述DLC涂层上部形成耐指纹性涂层而进行耐指纹性涂覆。

Description

家用电器的外装材料和包括其的家用电器及其制造方法
技术领域
本发明涉及家用电器的外装材料和包括其的家用电器及其制造方法，涉及通过改变外装材料表面的处理方式而提高了耐腐蚀性、耐指纹性的家用电器的外装材料和包括其的家用电器及其制造方法。
背景技术
近来，存在不锈钢被用作家用电器的外装材料的情形，并且在将类金刚石(DLC：Diamond like carbon)涂层应用到不锈钢的情形下，可能在产品制造时的诸如按压、弯折、弯曲、切割的过程中发生损伤。并且，如果在这种损伤状态下被引入高浓度的氯离子，则部分溶解开始，且积聚在生成的孔洞内的氯络合物离子引起水解而降低孔洞内的pH并使腐蚀活跃进行。并且，在DLC涂层被应用到家用电器的外装材料的情形下，由于难以去除诸如指纹、油、污垢等污染物质，因此家用电器的外装材料的表面可能容易变脏。
发明内容
技术问题
本发明的一侧面涉及提高了耐腐蚀性、耐指纹性的家用电器的外装材料和包括其的家用电器及其制造方法。
技术方案
根据本发明的一实施例的一种家用电器的外装材料的制造方法，包括如下步骤：在基材上部应用类金刚石(DLC：Diamond like carbon)涂覆而形成DLC涂层；为了在所述DLC涂层上部形成耐指纹性涂层而进行耐指纹性涂覆。
所述基材可以被钝化处理。
所述DLC涂层的形成可以是在所述基材形成铬缓冲涂层之后形成的。
所述基材的钝化处理可以包括通过磷酸类酸洗涤液进行表面清洗的电解酸洗。
所述基材的钝化处理可以包括利用包含重铬酸类钝化液和胺类添加剂的溶液的电解钝化处理。
可以在进行所述电解酸洗之前进行脱脂和洗涤步骤。
可以在进行所述电解钝化之前和之后，进行水洗步骤。
所述基材的钝化处理可以包括用于去除水分的干燥步骤。
可以包括在形成所述DLC涂层之前在所述基材表面进行蚀刻的蚀刻步骤。
还可以包括在形成所述铬缓冲涂层之前向所述基材喷射离子束以提高所述基材的紧贴力的步骤。
根据本发明的另一实施例的一种家用电器的外装材料，包括：基材；类金刚石(DLC：Diamond like carbon)涂层，形成在所述基材上部；缓冲涂层，形成在所述基材和所述DLC涂层之间，用于提高所述基材和所述类金刚石层的粘结力；耐指纹性涂层，形成在所述DLC涂层的上面。
所述缓冲涂层可以布置为铬缓冲涂层。
所述基材可以被钝化处理而布置。
所述基材的钝化处理可以包括：电解酸洗，利用磷酸类酸洗涤液；电解钝化处理，利用包括重铬酸类钝化液和胺类添加剂的溶液。
可以在所述基材的上面形成去除了氧化膜的蚀刻部，以提高与所述DLC涂层的紧贴力。
所述缓冲涂层的厚度可以为0.1μm至1.0μm。
所述DLC涂层的厚度可以为2μm至4μm。
所述耐指纹性涂层的厚度可以是0.05μm至0.15μm。
根据本发明的又一实施例的一种家用电器包括：主体；加热部，为了烹饪食物而供应燃料并且位于所述主体的上部；外装材料，设置有所述加热部并且布置在所述主体的上面，其中，所述外装材料包括基材、形成在所述基材上部的类金刚石(DLC：Diamond likecarbon)涂层、形成在所述DLC涂层的上面的耐指纹性涂层。
所述外装材料的基材可以被钝化处理。
技术效果
根据本发明的实施例，可以防止家用电器的外装材料被腐蚀，并且可以容易地去除沾染在家用电器的外装材料的表面的污染物质。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料的涂层的叠层的图。
图2是示出根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料的制造方法的顺序图。
图3是示出根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料的制造方法中的DLC涂覆工序的顺序图。
图4是示意性地示出根据本发明的一实施例的用于在家用电器的外装材料形成涂层的工序的图。
图5是示出根据本发明的另一实施例的家用电器的外装材料的涂层的叠层的图。
图6是示出根据本发明的另一实施例的家用电器的外装材料的制造方法的顺序图。
图7是示出根据本发明的另一实施例的应用于家用电器的外装材料的钝化工序的顺序图。
图8是金属、合金的极化曲线。
图9a是根据本发明的另一实施例的没有应用钝化处理的家用电器的外装材料经盐水喷雾实验的图片，图9b是根据本发明的另一实施例的应用了钝化处理的家用电器的外装材料经盐水喷雾实验的图片。
图10是示出根据本发明的另一实施例的应用了钝化工序的家用电器的外装材料经加热的情形的表面硬度的曲线图。
图11是测试珐琅、根据本发明的一实施例的没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料、根据本发明的另一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料针对果汁的去除污染物质的难易程度的图片。
图12是测试珐琅、根据本发明的一实施例的没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料、根据本发明的另一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料针对酱油的去除污染物质的难易程度的图片。
图13是测试珐琅、根据本发明的一实施例的没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料、根据本发明的另一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料针对食用油的去除污染物质的难易程度的图片。
图14是示出根据本发明的一实施例的家用电器的图。
具体实施方式
以下参照附图来详细说明根据本发明的实施例。虽然将烹饪机作为本发明的家用电器的一例而进行示例性说明，但并不限于此，本发明的实施例可以应用于使用不锈钢的家用电器的外装材料和包括其的家用电器。
图1是示出根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料的涂层的叠层的图，图2是示出根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料的制造方法的顺序图。
如图1所示，根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料100包括：基材110；类金刚石(DLC：Diamond like carbon)涂层130，形成在基材110的上部；耐指纹性涂层140，形成在DLC涂层130的上面。
家用电器的外装材料100的涂覆按如下方式进行：加载基材110(S100)；针对家用电器的外装材料100的上部形成DLC涂层130(S200)；在DLC涂层130的上部进行耐指纹性涂覆而形成耐指纹性涂层140(S300)；卸载基材110(S400)。
在基材110的上面和DLC涂层130之间可以布置有缓冲涂层120。对此将后述。
图3是示出根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料的制造方法中的DLC涂覆工序的顺序图，图4是示意性地示出根据本发明的一实施例的用于在家用电器的外装材料形成涂层的工序的图。
相对于图2记载的顺序图，图3记载的顺序图具体地记载了根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料的制造方法中的涂覆工序。
在本申请的涂覆工序中的DLC涂覆和耐指纹性涂覆在图4中记载的单个工序中依次进行。本发明的涂覆工序如下地进行。
进行涂覆工序的涂覆系统包括腔室1000内的离子枪1002a、1002b、1002c、1002d和沉积器1003a、1003b。离子枪1002a、1002b、1002c、1002d可以布置为构成四边形，并且可以布置有四个。离子枪1002a和离子枪1002c之间可以布置有沉积器1003a。并且，在另一离子枪1002b和离子枪1002d之间可以布置有沉积器1003b。在进行本发明的涂覆工序的涂覆系统中，可以包括两个沉积器1003a、1003b。在涂覆系统的中心部，基材1001位于基板1010上，并且通过基材1001的旋转而进行涂覆。
基材1001被加载到基板1010(S100)。
在真空状态下进行抽吸(S110)。根据本发明的一实施例，大约进行180分钟的真空抽吸，腔室1000内的气压被维持在7.0×105torr以下。
对基材1001表面进行蚀刻(S120)。蚀刻是为了在形成涂层之前整理并活性化表面。根据本发明的一实施例，蚀刻部可以形成在基材110和缓冲涂层120之间。
进行向基材1001喷射离子束的线性离子源(LIS：linear ion source)步骤(S121)。大约进行120分钟的LIS。LIS中，向腔室内以10至50sccm(cm3/min)注入氩(Ar)，并向基板1010施加1500±500V的功率。LIS用于改善针对基材1001的涂层的紧贴力。
对基材1001进行缓冲涂覆(S130)。通过涂覆铬(Cr)而进行缓冲涂覆(S130)。缓冲涂覆进行大约360分钟，以10至50sccm注入氩(Ar)，并在基板施加5±1kW的功率。缓冲涂覆用于提高基材1001、110和DLC涂层130之间的粘合力。通过加热铬而使其蒸发并使用蒸汽将金属紧贴到薄膜的真空沉积，来进行缓冲涂覆。
在缓冲涂层120上进行DLC涂覆(S200)。可以利用离子沉积进行根据本发明的一实施例的DLC涂覆。离子沉积是通过等离子体放电而将烃类气体离子化，并向基板加速碰撞而形成薄膜的方式。可以利用乙炔(C2H2)、甲烷(CH4)、苯(C6H6)作为烃类气体。根据本发明的一实施例的DLC涂覆大约进行420分钟，以10至50sccm注入乙炔(C2H2)，并向基板施加1500±500V的功率。可以通过调节施加到粒子枪1002a、1002b、1002c、1002d和基板1010的功率而进行DLC涂覆。
在DLC涂层130上进行耐指纹性涂覆(AF涂覆：anti-fingerprint涂覆)(S300)。耐指纹性涂覆大约进行30分钟。
根据本发明的一实施例，可以利用热蒸发方式和喷雾方式进行耐指纹性涂覆。
热蒸发方式是以干式进行耐指纹性涂覆的情形。热蒸发方式的耐指纹性涂覆通过用异丙醇(IPA：isopropyl alcohol)清洗基材1001，并在真空腔室1000内加热而蒸发涂覆溶液而进行。
喷雾方式是以湿式进行耐指纹性涂覆的情形。喷雾方式的耐指纹性涂覆是用异丙醇清洗基材，利用喷雾枪喷射涂覆液进行涂覆并干燥的方式。干燥可以在150℃进行5分钟。
耐指纹性涂覆可以防止指纹沾到家用电器的外装材料100，并且可以使污染物质被容易去除。
根据图1示出的本发明的一实施例，缓冲涂层120的厚度可以是0.1μm至1.0μm。并且，根据本发明的一实施例，DLC涂层130的厚度可以是2μm至4μm。并且，根据本发明的一实施例，耐指纹性涂层140的厚度可以是0.05μm至0.15μm。
图5是示出根据本发明的另一实施例的家用电器的外装材料的涂层的叠层的图，图6是示出根据本发明的另一实施例的家用电器的外装材料的制造方法的顺序图，图7是示出根据本发明的一实施例的应用于家用电器的外装材料的钝化工序的顺序图。
如图5所示的根据本发明的一实施例，基材111可被钝化处理。由于钝化处理的基材111以外的缓冲涂层120、DLC涂层130、耐指纹性涂层140与图1示出的实施例相同，因此省略说明。
对此，根据本发明的一实施例，针对基材111进行钝化工序(S111)，并且进行涂覆工序(S130、S200、S300)。如上所述，涂覆工序(S130、S200、S300)可以包括铬缓冲涂覆(S130)、DLC涂覆(S200)、耐指纹性涂覆(S300)。
本发明的钝化处理如下地进行。
进行使用油溶剂来清洗基材的脱脂(S510)。可以利用碱性溶液作为油溶剂。碱性溶液可以由氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、磷酸钠、氰化钠等构成。根据本发明的一实施例，使用了KPM技术公司的C-4000作为碱溶液。
脱脂温度可以为45±5℃，浸渍时间可以为5至10分钟。
在进行脱脂(S510)后，进行用于清洗脱脂液的水洗(S520)。可以利用工业用水作为水洗水。
可以在水洗之后，额外地进行海绵洗涤(S521)。
进行电解酸洗(S530)。电解酸洗可以利用磷酸类酸洗涤液进行。可以使用偏磷酸钠(NaPO3)作为磷酸类酸洗涤液。电解酸洗可以在1至6V的电压和40至70℃的温度下进行2分钟以上。
在电解酸洗(S530)之后，进行用于清洗酸洗涤液的水洗(S540)。可以利用工业用水进行水洗。
可以在水洗(S540)之后，额外地进行脱脂(S541)。根据本发明的一实施例，可以以电解脱脂进行脱脂。
根据本发明的一实施例，使用了KPM技术公司的C-4000作为脱脂溶液。
脱脂温度可以为45±5℃，脱脂时间可以为30±10秒，电压可以为6.5±1.5V。
此后，可以额外地进行酸洗和水洗(S542)。
可以使用5％的硫酸(H2SO4)作为酸洗溶液，此时，硫酸纯度可以为98％。并且，时间可以为5秒。
进行电解钝化(S550)。可以利用包括重铬酸钝化液和胺类添加剂的溶液进行电解钝化。根据本发明的一实施例，可以使用KPM技术公司的EP-POST3作为电解钝化溶液，浓度可以维持在10至20％。并且，根据本发明的一实施例，温度可以为25至50℃，时间可以为90±10秒，电压可以为3至5V，pH可以为4至6。在pH低时添加氢氧化钠(NaOH)，而在pH高时添加EL-POST3。
进行用于清洗钝化液的水洗(S560)。可以使用工业用水作为水洗水。
可以额外地进行中和(S561)。
可以使用5％的硫酸(H2SO4)作为中和溶液，硫酸纯度可以为98％。中和时间可以为5秒以上。
此后，可以额外地进行水洗(S562)。可以使用工业用水作为水洗水。
此后，可以额外地进行热水水洗(S563)。可以使用工业用水作为水洗水，温度可以为70±10℃，浸渍时间可以为5秒以上。
此后，可以额外地进行水洗(S564)。可以使用工业用水作为水洗水。
此后，可以额外地进行蒸馏水洗涤(S565)。
进行干燥(S570)。根据本发明的一实施例，可以进行热风干燥。可以在65℃以上温度进行，可以在10分钟至30分钟的时间进行。
图8是金属、合金的极化曲线。
在图8的过钝化(transpassive)范围内进行钝化处理则会过厚地形成薄膜或者会在外观上产生问题，在活性化(active)范围内进行钝化处理则无法获得可靠的基材。根据本发明的一实施例，在钝化(passive)范围进行钝化处理可以制造可靠且外观的产品。
以下，说明根据本发明的一实施例的经过钝化工序和涂覆工序的家用电器的外装材料的耐腐蚀性、表面强度、去除污染物的难易程度的实验结果。
下述实验所使用的根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料经过了钝化工序和涂覆工序。
图9a是根据对本发明的另一实施例的没有应用钝化处理的家用电器的外装材料经盐水喷雾实验的图片，图9b是根据本发明的另一实施例的应用了钝化处理的家用电器的外装材料经盐水喷雾实验的图片。
盐水喷雾为将5％的氯化钠(NaCl)溶液进行8小时的喷雾并中止16小时作为一次循环而进行了10个循环。
在图9a的情形下，进行了2个循环，可以确认家用电器的外装材料生锈，而在根据本发明的一实施例的应用了钝化处理的家用电器的外装材料的图9b的情形下，可以确认进行了10个循环的盐水喷雾之后也没有生锈，并且外观无异常。
据此，可以确认根据本发明的钝化处理可以增加家用电器的外装材料的耐腐蚀性。
图10是示出将根据本发明的另一实施例的应用了钝化工序的家用电器的外装材料经加热的情形的表面硬度的曲线图。
如图10所示，可以确认根据本发明的一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料在300℃放置3小时的情形下也没有颜色变化，并且维持25Gpa的表面硬度。
图11是测试珐琅、根据本发明的另一实施例的没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料、根据本发明的另一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料针对果汁的去除污染物质的难易程度的图片，图12是测试珐琅、根据本发明的另一实施例的没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料、根据本发明的另一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料针对酱油的去除污染物质的难易程度的图片，图13是测试珐琅、根据本发明的另一实施例的没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料、根据本发明的另一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料针对食用油的去除污染物质的难易程度的图片。
图11至图13的去除污染物质的难易程度是通过如下方法来确认的：分别将果汁、酱油、食用油滴落到珐琅、没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料和应用了涂覆工序的家用电器的外装材料之后放置48小时，并用沾水的湿毛巾洗涤。
各图中，左侧的图片为对珐琅进行去除污染物质的难易程度的测试的图片，中间的图片为对没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料进行去除污染物质的难易程度的测试的图片，右侧的图片为对应用了涂覆工序的家用电器的外装材料进行去除污染物质的难易程度的测试的图片。
各图中，(a)为将污染物质滴落之后经过48小时的状态，(b)为用湿毛巾洗涤的状态。
图11左侧的(b)为对滴落在珐琅的果汁进行5次洗涤的情形，可以确认仍然有污染物质残留在家用电器的外装材料。
图11中间的(b)为对滴落在没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料的果汁进行5次洗涤的情形，可以确认仍然有污染物质残留在家用电器的外装材料。
图11右侧的(b)为对滴落在应用了涂覆工序的家用电器的外装材料的果汁进行5次洗涤的情形，可以确认家用电器的外装材料的污染物质被完全去除。
图12左侧的(b)为对滴落在珐琅的酱油进行8次洗涤的情形，可以确认仍然有污染物质残留在家用电器的外装材料。
图12中间的(b)为对滴落在没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料的酱油进行8次清洁的情形，可以确认仍然有污染物质残留在家用电器的外装材料。
图12右侧的(b)为对滴落在应用了涂覆工序的家用电器的外装材料的酱油进行8次洗涤的情形，可以确认家用电器的外装材料的污染物质被完全去除。
图13左侧的(b)为对滴落在珐琅的食用油进行1次洗涤的情形，家用电器的外装材料的污染物质被完全去除。
图13中间的(b)为对滴落在没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料的食用油进行1次洗涤的情形，家用电器的外装材料的污染物质被完全去除。
图13右侧的(b)为对滴落在经过涂覆工序的家用电器的外装材料的食用油进行1次洗涤的情形，可以确认家用电器的外装材料的污染物质被完全去除。
像这样，可以确认相比没有应用涂覆工序的家用电器的外装材料，根据本发明的一实施例的应用了涂覆工序的家用电器的外装材料更容易去除污染物质。
图14是示出根据本发明的一实施例的家用电器的图。
根据一实施例的家用电器包括主体10和为了烹饪食物而供应燃料的加热部30。加热部30可以位于主体10的上部。各加热部30之间可以布置有烤架21。
在主体10的前面可以布置有烤箱，并且可以布置有用于开闭烤箱的烤箱门40。烤箱门40可以包括能够使用户抓握的烤箱抓握部41。在烤箱门40可以布置有能够使用户看见烤箱内部的窗口42。
在烤箱的下部可以布置有能够储存烹饪所需的工具的保管部。保管部可以布置有用于开闭保管部的保管部门50，在保管部门50可以布置有能够使用户抓握的保管部抓握部51。
加热部30可以布置为贯通布置在主体10的上面的外装材料20。外装材料20布置为包括经过了上述涂覆工序和钝化处理的基材。据此，根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料20不仅对于在进行烹饪时容易沾染污染物质的外装材料20易于去除污染物质，并且由于增加了耐腐蚀性，因此在进行用于烹饪的加热或者接触水分时也不会容易腐蚀。
像这样，根据本发明的一实施例的家用电器的外装材料可以应用于烹饪机。然而，并不限于此，还可以应用于使用不锈钢的洗衣机或者冰箱的外装材料。
以上对特定实施例进行了示出和说明。然而，并不限于所述实施例，发明所属的技术领域具有普通知识的人员便可以在不脱离权利要求书中记载的发明的技术思想的要旨下进行多种改变而实施。

Claims (15)

1.一种家用电器的外装材料的制造方法，包括如下步骤：
在基材上部应用类金刚石DLC涂覆而形成DLC涂层；
为了在所述DLC涂层上部形成耐指纹性涂层而进行耐指纹性涂覆。
2.如权利要求1所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，
所述基材被钝化处理。
3.如权利要求2所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，
所述DLC涂层的形成是在所述基材形成铬缓冲涂层之后形成的。
4.如权利要求2所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，
所述基材的钝化处理包括：通过磷酸类酸洗涤液进行表面清洗的电解酸洗。
5.如权利要求2所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，
所述基材的钝化处理包括：利用包含重铬酸类钝化液和胺类添加剂的溶液的电解钝化处理。
6.如权利要求4所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，
在进行所述电解酸洗之前，进行脱脂和水洗步骤。
7.如权利要求5所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，
在进行所述电解钝化之前和之后进行水洗。
8.如权利要求7所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，
所述基材的钝化处理包括：用于去除水分的干燥步骤。
9.如权利要求3所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，还包括如下步骤：
蚀刻，形成所述DLC涂层之前对所述基材表面进行蚀刻。
10.如权利要求3所述的家用电器的外装材料的制造方法，其中，还包括如下步骤：
在形成所述铬缓冲涂层之前，向所述基材喷射离子束以提高所述基材的紧贴力。
11.一种家用电器的外装材料，包括：
基材；
DLC涂层，形成在所述基材上部；
缓冲涂层，形成在所述基材和所述DLC涂层之间，用于提高所述基材和所述DLC层的粘结力；
耐指纹性涂层，形成在所述DLC涂层的上面。
12.如权利要求11所述的家用电器的外装材料，其中，
所述缓冲涂层布置为铬缓冲涂层。
13.如权利要求11所述的家用电器的外装材料，其中
所述基材被钝化处理而布置。
14.如权利要求13所述的家用电器的外装材料，其中，
所述基材的钝化处理包括：电解酸洗，利用磷酸类酸洗涤液；电解钝化处理，利用包括重铬酸类钝化液和胺类添加剂的溶液。
15.如权利要求11所述的家用电器的外装材料，其中，
所述基材的上面形成有去除了氧化膜的蚀刻部，以提高与所述DLC涂层的紧贴力。
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