CN111633382B - 餐厨用具生产设备及其制造方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厨用具生产设备及其制备方法和应用，包括圆片擦油装置、拉伸装置、切边装置、修边装置，超声除油装置，抛光装置、喷砂装置、喷涂装置、精磨装置，清洗装置；喷涂装置采用超音速火焰喷涂装置，普通等离子喷涂装置或超音速等离子喷涂装置中的一种。本发明的餐厨用具生产设备，可以获得硬度高，耐磨性强的钛复合器具，且制备流程简单，操作方便，制备周期短，可实现工业化大规模生产制造，减少人力的使用，且分批次制备的钛复合器具大小尺寸均一，制备精度高。

Description

餐厨用具生产设备及其制造方法和应用

技术领域

本发明涉及餐具制造领域，特别地，涉及一种餐厨用具生产设备。此外，本发明还涉及一种包括上述餐厨用具生产设备的制造方法和应用。

背景技术

现有的锅具内胆使用了不粘涂层来实现锅具的易清洁功能，不粘涂层一般分为有机氟树脂或者无机的陶瓷不沾涂层，现有的氟树脂、陶瓷不粘涂层大多是采用空气压力喷涂或者静电喷涂方式进行制备，这些传统的制备方法具有可批量生产，制备效率高等优点，但是也有很多缺点，如：通过压缩空气喷涂再经过高温烧结制备过程所得的涂层结合力较低、膜层一般不能太厚，表面硬度低、耐刮擦性能差，涂层在使用过程中易出现涂层脱落、起泡等失效现象，进而影响其使用寿命。

钛及钛合金具有许多优异的物化性能，如：高韧性、高比强度、高屈服强度、高疲劳极限、非磁性、高熔点、低膨胀系数、良好的生物惰性、耐腐蚀性、良好的加工性能和低温性能等。因此，从20世纪50年代到70年代分别以“空中金属”、“陆用金属”和“海洋金属”而著称于工业界，同时钛不含重金属，有抑菌性，因此钛是做炊具、餐具的一种非常好的选择。目前制备钛涂层的方法主要有低压等离子喷涂、冷喷涂和温喷涂。但是这些方法成本都相对较高，很难满足工业中大面积较经济的涂覆钛涂层的需要。而且，钛硬度较低、耐磨性较差，使用钛制作的锅具在使用过程中极易产生划痕，同时对食物的不粘效果差，尤其在高温加热的条件下，钛的性能显著下降，影响消费者体验。

发明内容

本发明提供了一种餐厨用具生产设备及其制造方法和应用，以解决现有的采用制造钛涂层炊具的方法成本就高，并且形成的钛涂层硬度较低、耐磨性较差的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种餐厨用具生产设备，包括圆片擦油装置、处于圆片擦油装置的输出端的拉伸装置、处于拉伸装置的拉伸物料的输出端的切边装置、处于切边装置的第一半成品物料的输出端的修边装置，处于切修边装置的第二半成品物料的输出端的超声除油装置，处于超声除油装置的待处理物料的输出端的抛光装置、处于抛光装置的待喷砂物料的输出端的喷砂装置、处于喷砂装置的待喷涂物料的输出端的喷涂装置、处于喷涂装置的第一半成品器具的精磨装置，处于精磨装置的第二半成品器具的清洗装置；喷涂装置采用超音速火焰喷涂装置，普通等离子喷涂装置或超音速等离子喷涂装置中的一种。

进一步地，超音速等离子喷涂装置包括用于对待喷涂物料进行热空气预热的预热设备以及超音速等离子喷涂设备；超音速等离子喷涂设备包括：用于支撑待喷涂物料并调节待喷涂物料布设角度和运行轨迹的调节机构、用于与调节机构电连接并控制调节机构运行状态的测控机构，用于对待喷涂物料上的喷涂面喷涂钛复合层的超音速等离子喷涂机；预热设备包括：用于吸入外界的气体并将气体输送至待喷涂物料上的送风机构、用于对输送至待喷涂物料以前的气体加热升温的加热机构、以及待喷涂物料用于调节气体达到待喷涂物料的温度的温控装置。

进一步地，超音速等离子喷涂机包括用于盛装钛粉或氧化钛粉的上料机构，用于采用等离子焰流将待喷涂物料喷射到待喷涂物料的喷涂面的喷枪机构，与喷枪机构连通的用于提供保护气体并辅助输送待喷涂物料至喷涂面的载气机构，载气机构与喷枪机构之间设有气体流通的气流管路，上料机构与喷枪机构之间设有运输钛粉或氧化钛粉的物料管路和泵送机构。

进一步地，预热设备预热待喷涂物料的基体温度为60℃～150℃。

进一步地，拉伸装置包括第一拉伸机构、第二拉伸机构、……和第n拉伸机构，以实现对拉伸物料进行多次拉伸处理；或者，拉伸装置包括第一拉伸机构和处于第一拉伸机构输出端的第二拉伸机构，第二拉伸机构设有循环至第一拉伸机构的通路，以实现对拉伸物料进行多次拉伸处理。

根据本发明的另一方面，一种餐厨用具的制造方法，包括以下步骤：

S1：将圆片进行擦油处理；

S2：将步骤S1中的擦油处理后的圆片进行拉伸处理，以形成预设计形状的拉伸物料；

S3：将步骤S2中的拉伸物料进行切边处理以去除多余废料，获得第一半成品物料；

S4：将步骤S3中的第一半成品物料进行修边处理，获得第二半成品物料；

S5：将步骤S4中的第二半成品物料进行超声波处理，以去除第二半成品物料表面的油脂杂质，获得待处理物料；

S6：将步骤S5中的待处理物料采用抛光表面处理，以去除待处理物料的表面缺陷，获得待喷砂物料；

S7：将步骤S6中的待喷砂物料的喷涂面进行喷砂处理，以去除喷涂面表面污染物及增加喷涂面表面的粗糙度，获得待喷涂物料；

S8：采用超音速等离子喷涂方法对步骤S7中的待喷涂物料的喷涂面喷涂钛复合涂层，获得第一半成品器具；

S9：将步骤S8中的第一半成品器具进行精磨处理，获得第二半成品器具；

S10：将步骤S8中的第二半成品器具进行清洗、除杂处理，获得餐厨用具。

进一步地，超音速等离子喷涂方法包括以下步骤：将待喷涂物料进行预热处理，采用经过加热的气体喷向待喷涂物料，使得待喷涂物料的基体的温度达到60℃～150℃；将预热处理后的待喷涂物料采用超音速等离子喷涂设备喷涂氧化钛粉或钛粉，采用氩气与氢气的混合气体作为保护气体和送粉气体，喷枪喷射距离为120mm～150mm，送粉速率为15g/min～30g/min，喷枪的等离子焰流轴线与待喷涂物料的喷涂面的角度小于等于45°，喷枪内温为8000℃～12000℃，喷枪的等离子焰流达到喷涂面的温度为3000℃～4000℃，喷射完毕后喷涂面的温度为80℃～150℃。

进一步地，氧化钛粉的粒径为15μm～45μm，氧化钛粉形成的氧化钛涂层厚度为150μm～250μm；和/或，钛粉的粒径为37μm～150μm，钛粉形成的钛涂层厚度为100μm～300μm。

进一步地，步骤S4中的修边处理具体包括以下步骤：将第一半成品物料安装在旋转装置上，采用车刀对旋转状态的第一半成品物料进行修边处理，旋转装置可进行多个第一半成品物料的修边处理；第一半成品物料的旋转速度为600r/min～650r/min。

进一步地，步骤S5中的超声波处理采用的超声的频率为40Hz～60Hz；步骤S6中的抛光表面处理采用千叶轮以去除拉伸物料由于拉伸处理产生的缺陷，以及采用循环砂带去除待喷砂物料的基体表面产生的缺陷。

进一步地，步骤S7中的喷砂处理采用粒径为20目～30目的碳化硅或白刚玉、中刚玉或石英砂中的一种或几种；喷砂处理后喷涂面的粗糙度为5μm～10μm。

根据本发明的另一方面，还提供了一种不粘锅，采用上述餐厨用具的制造方法获得的不粘锅。

根据本发明的另一方面，一种电饭锅内胆，采用上述餐厨用具的制造方法获得的电饭锅内胆。

本发明具有以下有益效果：

本发明的餐厨用具生产设备，将预喷涂钛复合层的圆片依次经过擦油装置、拉伸装置、切边装置、修边装置，超声除油装置，抛光装置、喷砂装置、喷涂装置、精磨装置，清洗装置，以获得硬度高，耐磨性强的餐厨用具，且制备流程简单，操作方便，制备周期短，可实现工业化大规模生产制造，减少人力的使用，且分批次制备的餐厨用具大小尺寸均一，制备精度高。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明：

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的餐厨用具生产设备示意图。

附图标号说明：

1、 圆片擦油装置；2、拉伸装置；3、切边装置；4、修边装置；5、超声除油装置；6、抛光装置；7、喷砂装置；8、喷涂装置；9、精磨装置；10、清洗装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明优选实施例的餐厨用具生产设备示意图。

如图1所示，本实施例的餐厨用具生产设备，包括圆片擦油装置1、处于圆片擦油装置1的输出端的拉伸装置2、处于拉伸装置2的拉伸物料的输出端的切边装置3、处于切边装置3的第一半成品物料的输出端的修边装置4，处于切修边装置4的第二半成品物料的输出端的超声除油装置5，处于超声除油装置5的待处理物料的输出端的抛光装置6、处于抛光装置6的待喷砂物料的输出端的喷砂装置7、处于喷砂装置7的待喷涂物料的输出端的喷涂装置8、处于喷涂装置8的第一半成品器具的精磨装置9，处于精磨装置9的第二半成品器具的清洗装置10；喷涂装置8采用超音速火焰喷涂装置，普通等离子喷涂装置或超音速等离子喷涂装置中的一种。本发明的餐厨用具生产设备，将预喷涂钛复合层的圆片依次经过擦油装置1、拉伸装置2、切边装置3、修边装置4，超声除油装置5，抛光装置6、喷砂装置7、喷涂装置8、精磨装置9，清洗装置10，以获得硬度高，耐磨性强的餐厨用具，且制备流程简单，操作方便，制备周期短，可实现工业化大规模生产制造，减少人力的使用，且分批次制备的餐厨用具大小尺寸均一，制备精度高。

超音速等离子喷涂装置包括用于对待喷涂物料进行热空气预热的预热设备以及超音速等离子喷涂设备。超音速等离子喷涂设备包括：用于支撑待喷涂物料并调节待喷涂物料布设角度和运行轨迹的调节机构、用于与调节机构电连接并控制调节机构运行状态的测控机构，用于对待喷涂物料上的喷涂面喷涂钛复合层的超音速等离子喷涂机；预热设备包括：用于吸入外界的气体并将气体输送至待喷涂物料上的送风机构、用于对输送至待喷涂物料以前的气体加热升温的加热机构、以及待喷涂物料用于调节气体达到待喷涂物料的温度的温控装置。上述超音速等离子喷涂装置包括预热设备和超音速等离子喷涂设备，通过超音速等离子喷涂制备的钛复合涂层。超音速等离子喷涂技术具有极高的焰流速度并且集中稳定，大幅提高了焰流对喷涂粒子的热传输效率，显著提高喷涂粒子的动能，喷涂粒子采用钛粉或氧化钛粉，获得的钛复合涂层质量优于常规等离子喷涂、冷喷涂和温喷涂，钛复合涂层的气孔率低，与待喷涂物料基体结合强度高，并能有效的阻隔氧元素向钛金属的扩散，抑制钛的高温氧化。而且，预热设备将待喷涂物料进行预热，一方面。通过热气体预热，可以去除待喷涂物料基体表面的喷砂处理后的残留物，以及油脂和汗迹等杂物，清洁表面，也提高待喷涂物料基体表面温度，另一方面降低过冷度，增加钛复合涂层与待喷涂物料基体的结合强度，并进一步增加餐厨用具的强度和耐磨性。

上述超音速等离子喷涂设备包括调节机构、测控机构、超音速等离子喷涂机。在超音速等离子喷涂设备运行过程中，先将测控机构与调节机构电连接，将喷砂装置7输出端的待喷涂物料安装在调节机构上。上述调节结构包括用于承载待喷涂物料并可以调节待喷涂物料转动角度的支撑座，支撑座可以实现待喷涂物料180°的转动，用于控制支撑座带动待喷涂物料转动的驱动装置，用于对支撑座进行转动定位的定位件，用于调节待喷涂物料运行状态的滑轨，支撑座与滑轨之间滑动连接以使得支撑座带动待喷涂物料移动。上述定位件以防止待喷涂物料在旋转状态下发生滑落。上述滑轨可设置多组支撑座，支撑座与待喷涂物料一一对应。预先制定待喷涂物料的旋转角度和移动路线，对测控机构编写相应的运行状态，通过电连接发出执行命令控制调节机构，以调节超音速等离子喷涂机的喷枪与待喷涂物料的相对位置关系，以实现超音速等离子喷涂设备连续作业，并保证获得的待喷涂物料喷涂效果均一。上述超音速等离子喷涂设备与现有的其他喷涂设备相比，具有高温、高速双重特点，使得钛粉或氧化钛粉能被快速加热、加速，喷涂距离小，粒子在射流中滞留时间短暂，降低了钛粉或氧化钛粉因与空气接触而氧化的几率。

上述预热设备包括加热机构、送风机构和温控装置。其主要步骤为：通过鼓风机把空气吸入到送风机构内，送风机构采用第一输送通路、第二输送通路和第三输送通路，第一输送通路的输出端连通至加热机构，加热机构内设有螺旋状的电热丝，将第一输送通路输送的其气体从螺旋状的电热丝内、外侧均匀通过，并与通电后的电热丝产生的热量进行热交换从加热机构输出，加热机构输出端连通第二输送通路，第二输送通路上设有温控装置，用于检测第二输送通路内的气体是否达到60℃～150℃范围内，将合格的气体输送至待喷涂物料的喷涂面进行预加热，在进行超音速等离子喷涂。

本实施例中，超音速等离子喷涂机包括用于盛装钛粉或氧化钛粉的上料机构，用于采用等离子焰流将待喷涂物料喷射到待喷涂物料的喷涂面的喷枪机构，与喷枪机构连通的用于提供保护气体并辅助输送待喷涂物料至喷涂面的载气机构，载气机构与喷枪机构之间设有气体流通的气流管路，上料机构与喷枪机构之间设有运输钛粉或氧化钛粉的物料管路和泵送机构。上述超音速等离子喷涂机包括上料机构、喷枪机构、载气机构、气流管路、物料管路和泵送机构。上料机构内盛装钛粉或氧化钛粉，通过泵送机构将钛粉或氧化钛粉通过物料管路输送至喷枪机构上，载气机构内的保护气体通过气流管路流通至喷枪机构，并随钛粉或氧化钛粉一同从喷枪机构中喷出。

本实施例中，预热设备预热待喷涂物料的基体温度为60℃～150℃。上述预热设备将待喷涂物料进行预热至60℃～150℃，一方面可以去除使得待喷涂物料基体表面的油脂和汗迹等杂物，清洁表面，提高待喷涂物料基体表面温度，另一方面降低过冷度，增加钛复合涂层与待喷涂物料基体的结合强度，并进一步增加餐厨用具的强度和耐磨性。

本实施例中，拉伸装置2包括第一拉伸机构、第二拉伸机构、……和第n拉伸机构，以实现对拉伸物料进行多次拉伸处理；或者，拉伸装置2包括第一拉伸机构和处于第一拉伸机构输出端的第二拉伸机构，第二拉伸机构设有循环至第一拉伸机构的通路，以实现对拉伸物料进行多次拉伸处理。依据圆片拉伸形状设计第一拉伸机构和第二拉伸机构，以实现对拉伸物料进行多次拉伸处理。对于锅深度较大的餐厨用具，需要采用多次拉伸，以形成稳定的拉伸结构。

根据本发明的另一方面，还提供了一种餐厨用具的制造方法，包括以下步骤：

S1：将圆片进行擦油处理；

S2：将步骤S1中的擦油处理后的圆片进行拉伸处理，以形成预设计形状的拉伸物料；

S3：将步骤S2中的拉伸物料进行切边处理以去除多余废料，获得第一半成品物料；

S4：将步骤S3中的第一半成品物料进行修边处理，获得第二半成品物料；

S5：将步骤S4中的第二半成品物料进行超声波处理，以去除第二半成品物料表面的油脂杂质，获得待处理物料；

S6：将步骤S5中的待处理物料采用抛光表面处理，以去除待处理物料的表面缺陷，获得待喷砂物料；

S7：将步骤S6中的待喷砂物料的喷涂面进行喷砂处理，以去除喷涂面表面污染物及增加喷涂面表面的粗糙度，获得待喷涂物料；

S8：采用超音速等离子喷涂方法对步骤S7中的待喷涂物料的喷涂面喷涂钛复合涂层，获得第一半成品器具；

S9：将步骤S8中的第一半成品器具进行精磨处理，获得第二半成品器具；

S10：将步骤S8中的第二半成品器具进行清洗、除杂处理，获得餐厨用具。

上述餐厨用具的原材料采用圆片，平板圆片从下至上包括钢层、铝层和钛层，或者从下至上的钢层、铝层和钢层，或者钢层，或者钛层，或者钛合金层，或者从下至上的钢层、铝层和钛复合层。优选地，以金属钛材作为接触层，用纯铝材作为中间层，用导磁性的不锈钢做底层，三层复合结构，一体压制成型的锅具。使得制备获得的餐厨用具兼顾导热性和导磁性，显著优于单纯钛单层结构做的器具。钢的熔点为1490℃左右，钛的熔点为1668℃左右，铝的熔点为690℃左右，钢层、铝层和钛层需要通过焊接获得的，在焊接过程中，需要使用焊接材料将上述钢层、铝层和钛层结合在一起，由于焊接材料对钛层有腐蚀的作用，产生一些空洞，铝层在加热的过程就与焊接材料进行熔合，然后钛层空洞在加热的过程增大空隙，此时与熔化的铝层与空洞进行咬合，到达把钛铝金属牢固连接一起的目的，但是会导致钛层强度降低，并影响钛层的耐磨性，因此，采用超音速等离子喷涂技术，以刚性非转移等离子电弧作为热源，对工作气体，即保护气体进行加热，形成高温高速等离子射流，对射流中的钛粉或氧化钛粉进行加热、加速，形成熔融颗粒流，高速冲击在钛层基体表面，提高沉积效率，为制备低孔隙率、高性能钛复合涂层提供了保证，并进一步增加钛复合涂层的耐腐蚀性。

本实施例中，超音速等离子喷涂方法包括以下步骤：将待喷涂物料进行预热处理，采用经过加热的气体喷向待喷涂物料，使得待喷涂物料的基体的温度达到60℃～150℃。

对待喷涂物料先进行预热处理，可采用预热设备，预热设备包括加热机构、送风机构和温控装置。通过鼓风机把空气吸入到送风机构内，送风机构采用第一输送通路、第二输送通路和第三输送通路，第一输送通路的输出端连通至加热机构，加热机构内设有螺旋状的电热丝，将第一输送通路输送的其气体从螺旋状的电热丝内、外侧均匀通过，并与通电后的电热丝产生的热量进行热交换从加热机构输出，加热机构输出端连通第二输送通路，第二输送通路上设有温控装置，用于检测第二输送通路内的气体是否达到60℃～150℃范围内，将合格的气体输送至待喷涂物料的喷涂面进行预加热，预热后的待喷涂物料再进行超音速等离子喷涂。以去除待喷砂物料基体表面残留的喷砂、油脂和汗迹等杂物，并提高待喷涂物料基体表面温度，降低过冷度，增加钛复合涂层与待喷涂物料基体的结合强度。

本实施例中，将预热处理后的待喷涂物料采用超音速等离子喷涂设备喷涂氧化钛粉或钛粉，采用氩气与氢气的混合气体作为保护气体和送粉气体，喷枪喷射距离为120mm～150mm，送粉速率为15g/min～30g/min，喷枪的等离子焰流轴线与待喷涂物料的喷涂面的角度小于等于45°，喷枪内温为8000℃～12000℃，喷枪的等离子焰流达到喷涂面的温度为3000℃～4000℃，喷射完毕后喷涂面的温度为80℃～150℃。

上述超音速等离子喷涂设备包括调节机构、测控机构、超音速等离子喷涂机。超音速等离子喷涂机包括上料机构、喷枪机构、载气机构、气流管路、物料管路和泵送机构。上料机构内盛装钛粉或氧化钛粉，通过泵送机构将钛粉或氧化钛粉通过物料管路输送至喷枪机构上，载气机构内的保护气体通过气流管路流通至喷枪机构，并随钛粉或氧化钛粉一同从喷枪机构中喷出。调节机构包括支撑座、驱动装置、滑轨和定位件，支撑座设有承载待喷涂物料，且调节机构和调节机构电连接，以发出执行命令控制调节机构，以调节待喷涂物料移动轨迹、转动角度等。

上述待喷涂物料由于经过拉伸处理，整体结构为弧形曲面，喷枪机构喷射过程中会存在喷射死角。调节机构的支撑座，支撑座包括与滑轨滑动连接的底座，布设在基座上用于调节待喷涂物料180°的转动的转轴，转轴与驱动装置连接用于调节转轴转动角度，设在转轴上用于支撑待喷涂物料并与待喷涂物料连接的连接座。连接座可采用连接吸盘或连接抓手，以实现连接座带动喷涂物料的转动。上述底座可采用可升降的底座，从而可调节待喷涂物料与喷嘴机构的相对距离，从而实现多方位的距离、喷射角度的调节。

上述保护气体采用氩气与氢气的混合气体，采用氩气可以在喷涂射流外围形成保护气罩，部分隔绝了空气，有效的降低氧气的干扰，采用氢气，利用氢气与氧发生反应，以夺走氧气，从而减少氧气将钛氧化。

上述喷枪机构的喷枪小巧、仅消耗电能和保护气体，对喷涂环境无苛刻要求，热源温度

高，喷涂距离小，喷涂粒子在等离子射流中的飞行速度高、被加热时间短，在射流中被氧化的可能性较小，对于喷涂易氧化的钛粉或氧化钛粉具有一定的优势。

上述喷枪喷射距离为120mm～150mm，因钛或氧化钛的活性较高，易与空气中的氧、氮发生放热反应，生成氧化物和氮化物。在喷涂射流中易卷入空气，钛或氧化钛在射流中滞留时间增加，射流中粒子的氧化物和氮化物含量增加，导致钛复合涂层含有角度的氧化物和氮化物，不利于制备质量好、纯度高的钛复合涂层。故喷涂时应尽量减少喷射距离，保证射流中的钛或氧化钛粒子以较高速度和较低的氧撞击基体，形成钛复合涂层。但过小的喷射距离又会增大等离子焰流对基体和钛复合涂层的温度，易烧损或氧化钛复合涂层。因此，喷枪喷射距离为120mm～150mm。另外，喷枪内温为8000℃～12000℃，喷枪的等离子焰流达到喷涂面的温度为3000℃～4000℃，温度的设置与喷枪喷射距离有关，随着温度的升高，熔化粒子增多熔化粒子对孔隙具有一定的填充作用，因而钛复合涂层的孔隙率降低。当达喷涂面的温度为3000℃～4000℃，即高速低温时，粒子变形增加、熔化粒子填充以及未沉积粒子夯实作用进一步增加钛复合涂层的致密性，以及与喷涂面的结合强度。

上述送粉速率为15g/min～20g/min，有效的控制送粉量，以提高熔融状态的粉末发生塑性变形，粘附在喷涂面的表面，各粉粒之间相互依据塑性变形而相互结合在一起，过高的送粉速率使得钛粉或氧化钛粉未完全实现塑性变形，从而形成的钛复合涂层具有加大的孔隙率，然而，过低的送粉速率，沉积速率过低，其形成的钛复合涂层不能与喷涂面结合紧密，也不能增加餐厨用具的强度和耐磨性。

本实施例中，氧化钛粉的粒径为15μm～45μm，氧化钛粉形成的氧化钛涂层厚度为150μm～250μm；和/或，钛粉的粒径为37μm～150μm，钛粉形成的钛涂层厚度为100μm～300μm。上述氧化钛粉或钛粉，如果粉末颗粒的形状不规则，易受热不均匀，且粉末粒径相差较大，大、小颗粒熔化需要的热量不同，同一喷涂工艺参数不能满足大小颗粒同时熔化的需要。因此在相同参数下，为使粒子同时达到熔化状态，应尽量选择粒径范围更小的球形氧化钛粉或钛粉。

本实施例中，步骤S4中的修边处理具体包括以下步骤：将第一半成品物料安装在旋转装置上，采用车刀对旋转状态的第一半成品物料进行修边处理，旋转装置可进行多个第一半成品物料的修边处理。第一半成品物料的旋转速度为600r/min～650r/min。通过车刀与旋转的第一半成品物料的锅边产生摩擦，以修整第一半成品物料的锅边，使其达到规定的尺寸以及平整度。

本实施例中，步骤S5中的超声波处理采用的超声的频率为40Hz～60Hz。上述超声波处理以去除第二半成品物料表面的油脂杂质，超声的频率为40Hz～60Hz，超声的时间为30s～360s。

本实施例中，步骤S6中的抛光表面处理采用千叶轮以去除拉伸物料由于拉伸处理产生的缺陷，以及采用循环砂带去除待喷砂物料的基体表面产生的缺陷。上述磨砂处理以保证获得的待喷砂物料的有利于后续的喷砂处理，采用千叶轮以修整由于拉伸处理产生结构或外形的缺陷，采用循环砂带以修整由材料本身对基体表面产生的缺陷，以使得待处理物料表面平整。

本实施例中，步骤S7中的喷砂处理采用粒径为20目～30目的碳化硅或白刚玉、中刚玉或石英砂中的一种或几种。喷砂处理后喷涂面的粗糙度为5μm～10μm。上述采用喷砂以对待喷砂物料进行粗化处理，通过喷砂装置7将碳化硅或白刚玉、中刚玉或石英砂中的一种或几种射向喷涂面，使其由光滑表面变成有一定粗糙度的表面，以利于钛粉或氧化钛粉的喷涂，同样也增加与钛复合层的附着结合度，增强抗磨能力。喷砂处理后喷涂面的粗糙度达到5μm～10μm，以利于钛复合层的附着。

根据本发明的另一方面，还提供了一种不粘锅，采用上述餐厨用具的制造方法获得的不粘锅。上述不粘锅，由餐厨用具的制造方法制备得到，选用钛粉或氧化钛粉，通过超音速等离子喷涂技术制备耐高温的钛复合涂层，得到的钛复合涂层致密，表面均匀，与基体表面的结合强度良好，并且，钛复合涂层表面无脱落，且具有足够的强度，可满足高温环境下的耐磨要求。本发明的不粘锅同时兼具耐高温、耐磨损的食品器具，使用寿命长。

根据本发明的另一方面，一种电饭锅内胆，采用上述餐厨用具的制造方法获得的电饭锅内胆。本发明的电饭锅内胆，采用上述餐厨用具的制造方法获得，与不粘锅的制备方法相似，主要区别在于电饭锅内胆锅深大，需要进行多次拉伸，从而在超音速等离子喷涂方法中会存在区别，因此，进行相应的调节，以满足不同产品性能的要求。

实施例：

实施例1：

不粘锅：

如图1所示，S1：采用圆片擦油装置1对圆片进行擦油处理，其中圆片从下至上包括钢层、铝层和钛层；

S2：采用第一拉伸机构对擦油后的圆片进行第一次拉伸，将第一次拉伸后的圆片至第二拉伸机构进行第二次拉伸，以形成不粘锅的预设计形状，获得拉伸物料；

S3：将拉伸物料安装在160T冲床，采用与拉伸物料相互配合的冲压模具冲压拉伸物料，以切除拉伸物料的锅边多余的废料，获得第一半成品物料；

S4：将多个第一半成品物料输送至旋转装置上，第一半成品物料的旋转速度为640r/min，采用车刀对旋转状态的第一半成品物料进行修边处理，达到规定的尺寸或平整度，获得第二半成品物料；

S5：采用超声除油装置5对第二半成品物料进行超声波处理，超声的频率为50Hz，超声的时间为40s，获得待处理物料；

S6：采用抛光装置6对待处理物料采用抛光表面处理，抛光装置6中采用千叶轮以去除拉伸物料由于拉伸处理产生的缺陷，以及采用循环砂带去除待喷砂物料的基体表面产生的缺陷，获得待喷砂物料；

S7：采用喷砂装置7将粒径为30目的石英砂和碳化硅混合喷向待喷砂物料的喷涂面对待喷砂物料进行粗化处理，使得喷涂面的的粗糙度为9μm，获得待喷涂物料；

S8：将粒径为80μm钛粉采用喷涂装置8对待喷涂物料的喷涂面喷涂制备钛复合涂层，喷涂装置8包括超音速等离子喷涂设备和预热设备，其中超音速等离子喷涂设备包括调节机构、测控机构、超音速等离子喷涂机，超音速等离子喷涂机包括上料机构、喷枪机构、载气机构、气流管路、物料管路和泵送机构；预热设备包括加热机构、送风机构和温控装置；

具体地，待喷涂物料输送至调节机构中的安装座上，通过测控机构控制调节机构运行状态，使得支撑座在滑轨上进行滑动，进入加热机构的预热区域内进行预热，通过鼓风机把空气吸入到送风机构内，第一输送通路的输出端连通至加热机构，加热机构内设有螺旋状的电热丝，将第一输送通路输送的气体从螺旋状的电热丝内、外侧均匀通过，并与通电后的电热丝产生的热量进行热交换并从加热机构输出，加热机构输出端连通第二输送通路，第二输送通路的温控装置检测第二输送通路内的气体到60℃～150℃范围内，将合格的气体输送至待喷涂物料的喷涂面进行预加热，使得待喷涂物料基体的温度达到60℃～150℃，再输送至超音速等离子喷涂设备进行超音速等离子喷涂；

上料机构内盛装钛粉，通过泵送机构将钛粉通过物料管路输送至喷枪机构上，载气机构内的50NL/min氩气和4.5NL/min氢气通过气流管路流通至喷枪机构，测控机构发出执行命令控制调节机构，喷枪机构预先设计的喷枪喷射距离为140mm，送粉速率为16g/min，喷枪的等离子焰流轴线与待喷涂物料的喷涂面的角度为40°，喷枪内温为9000℃，喷枪的等离子焰流达到喷涂面的温度为3000℃～4000℃，并通过驱动装置转动装座的角度以实现对喷涂面的全面喷涂，喷射完毕后喷涂面的温度为80℃～150℃后再从喷涂装置8输出，获得第一半成品器具，形成的钛复合涂层厚度为150μm；

S9：采用自动抛光机对第一半成品器具进行精磨处理，具体采用6道循环砂带抛光，循环砂带依据第一半成品器具内壁的弧度轨迹进行加工，获得第二半成品器具，第二半成品器具的钛复合涂层的粗糙度为0.1μm；

S10：采用超声波喷淋清洗机对第二半成品器具进行清洗、除杂处理，超声的功率为93kw，超声频率为50Hz，可适当的添加中性清洁剂以去除杂质，再对第二半成品器具采用气动冲孔机进行冲孔，激光打标，通过冲孔将第二半成品器具与手柄安装固定，获得餐厨用具。

实施例2：

电饭锅内胆：

如图1所示，S1：采用圆片擦油装置1对圆片进行擦油处理，其中圆片从下至上包括钢层、铝层和钛层；

S2：采用第一拉伸机构对擦油后的圆片进行第一次拉伸，将第一次拉伸后的圆片至第二拉伸机构进行第二次拉伸，第一拉伸机构输出端通过通路循环至第一拉伸机构进行第三次拉伸，再输送至第二拉伸机构进行第四次拉伸，以形成不粘锅的预设计形状，获得拉伸物料；

S3：将拉伸物料安装在160T冲床，采用与拉伸物料相互配合的冲压模具冲压拉伸物料，以切除拉伸物料的锅边多余的废料，获得第一半成品物料；

S4：将多个第一半成品物料输送至旋转装置上，第一半成品物料的旋转速度为620r/min，采用车刀对旋转状态的第一半成品物料进行修边处理，达到规定的尺寸或平整度，获得第二半成品物料；

S5：采用超声除油装置5对第二半成品物料进行超声波处理，超声的频率为45Hz，超声的时间为30s，获得待处理物料；

S6：采用抛光装置6对待处理物料采用抛光表面处理，抛光装置6中采用千叶轮以去除拉伸物料由于拉伸处理产生的缺陷，以及采用循环砂带去除待喷砂物料的基体表面产生的缺陷，获得待喷砂物料；

S7：采用喷砂装置7将粒径为20目的白刚玉喷向待喷砂物料的喷涂面对待喷砂物料进行粗化处理，使得喷涂面的的粗糙度为8μm，获得待喷涂物料；

S8：将粒径为40μm氧化钛粉采用喷涂装置8对待喷涂物料的喷涂面喷涂制备钛复合涂层，喷涂装置8包括超音速等离子喷涂设备和预热设备，其中超音速等离子喷涂设备包括调节机构、测控机构、超音速等离子喷涂机，超音速等离子喷涂机包括上料机构、喷枪机构、载气机构、气流管路、物料管路和泵送机构；预热设备包括加热机构、送风机构和温控装置；

具体地，待喷涂物料料输送至调节机构中的安装座上，通过测控机构控制调节机构运行状态，使得支撑座在滑轨上进行滑动，进入加热机构的预热区域内进行预热，通过鼓风机把空气吸入到送风机构内，第一输送通路的输出端连通至加热机构，加热机构内设有螺旋状的电热丝，将第一输送通路输送的气体从螺旋状的电热丝内、外侧均匀通过，并与通电后的电热丝产生的热量进行热交换并从加热机构输出，加热机构输出端连通第二输送通路，第二输送通路的温控装置检测第二输送通路内的气体到60℃～150℃范围内，将合格的气体输送至待喷涂物料的喷涂面进行预加热，使得待喷涂物料基体的温度达到60℃～150℃，再输送至超音速等离子喷涂设备进行超音速等离子喷涂；

上料机构内盛装钛粉，通过泵送机构将钛粉通过物料管路输送至喷枪机构上，载气机构内的50NL/min氩气和4.5NL/min氢气通过气流管路流通至喷枪机构，测控机构发出执行命令控制调节机构，喷枪机构预先设计的喷枪喷射距离为125mm，送粉速率为20g/min，喷枪的等离子焰流轴线与待喷涂物料的喷涂面的角度为35°，喷枪内温为12000℃，喷枪的等离子焰流达到喷涂面的温度为3800℃，并通过驱动装置转动装座的角度以实现对喷涂面的全面喷涂，喷射完毕后喷涂面的温度为80℃～150℃后再从喷涂装置8输出，获得第一半成品器具，形成的钛复合涂层厚度为160μm；

S9：采用自动抛光机对第一半成品器具进行精磨处理，具体采用6道循环砂带抛光，循环砂带依据第一半成品器具内壁的弧度轨迹进行加工，获得第二半成品器具，第二半成品器具的钛复合涂层的粗糙度为0.1μm；

S10：采用超声波喷淋清洗机对第二半成品器具进行清洗、除杂处理，超声的功率为90kw，超声频率为50Hz，可适当的添加中性清洁剂以去除杂质，激光打标，获得餐厨用具。

对比例1：

不粘锅：

S1：采用圆片擦油装置1对圆片进行擦油处理，其中圆片从外至内包括钢层、铝层和钛层；

S2：采用第一拉伸机构对擦油后的圆片进行第一次拉伸，将第一次拉伸后的圆片至第二拉伸机构进行第二次拉伸，以形成不粘锅的预设计形状，获得拉伸物料；

S3：将拉伸物料安装在160T冲床，采用与拉伸物料相互配合的冲压模具冲压拉伸物料，以切除拉伸物料的锅边多余的废料，获得第一半成品物料；

S4：将多个第一半成品物料输送至旋转装置上，第一半成品物料的旋转速度为640r/min，采用车刀对旋转状态的第一半成品物料进行修边处理，达到规定的尺寸或平整度，获得第二半成品物料；

S5：采用超声波喷淋清洗机对第二半成品物料进行清洗、除杂处理，超声的功率为93kw，超声频率为50Hz，可适当的添加中性清洁剂以去除杂质，再对第二半成品物料采用气动冲孔机进行冲孔，激光打标，通过冲孔将第二半成品物料与手柄安装固定，获得餐厨用具。

对比例2：

不粘锅：

与实施例1的区别为：步骤S8中不进行预热处理，其他步骤与实施例1相同。

对比例3：

不粘锅：

与实施例1的区别为：步骤S8中喷涂处理不同，喷枪喷射距离为60mm，送粉速率为20g/min，喷枪的等离子焰流轴线与待喷涂物料的喷涂面的角度为40°，喷枪内温为12000℃，喷枪的等离子焰流达到喷涂面的温度为6000℃，喷射完毕后喷涂面的温度为80℃～150℃后再从喷涂装置8输出，获得第一半成品器具，形成的钛复合涂层厚度为160μm，其他步骤与实施例1相同。

硬度测试：对实施例1和2的不粘锅的钛复合涂层表面，对比例1的不粘锅内壁面，对对比例2和3的不粘锅的钛复合涂层表面进行硬度测试，根据GB/T 4340.1-2009金属材料维氏硬度试验。

本发明的实施例1的不粘锅与实施例2的电饭锅内胆具有较高的表面硬度，维氏硬度均高于600HV，且均优于对比例1的维氏硬度为376HV，对比例2的维氏硬度为458HV和对比例3的维氏硬度为503HV。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种餐厨用具的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将圆片进行擦油处理；

S2：将步骤S1中的擦油处理后的圆片进行拉伸处理，以形成预设计形状的拉伸物料；

S3：将步骤S2中的拉伸物料进行切边处理以去除多余废料，获得第一半成品物料；

S4：将步骤S3中的第一半成品物料进行修边处理，获得第二半成品物料；

S5：将步骤S4中的第二半成品物料进行超声波处理，以去除第二半成品物料表面的油脂杂质，获得待处理物料；

S6：将步骤S5中的待处理物料采用抛光表面处理，以去除待处理物料的表面缺陷，获得待喷砂物料；

S7：将步骤S6中的待喷砂物料的喷涂面进行喷砂处理，以去除喷涂面表面污染物及增加喷涂面表面的粗糙度，获得待喷涂物料；

S8：采用超音速等离子喷涂方法对步骤S7中的待喷涂物料的喷涂面喷涂钛复合涂层，所述超音速等离子喷涂方法包括以下步骤：将待喷涂物料进行预热处理，采用经过加热的气体喷向待喷涂物料，使得待喷涂物料的基体的温度达到60℃～150℃，将预热处理后的待喷涂物料采用超音速等离子喷涂设备喷涂氧化钛粉或钛粉，采用氩气与氢气的混合气体作为保护气体和送粉气体，喷枪喷射距离为120mm～150mm，送粉速率为15g/min～30g/min，喷枪的等离子焰流轴线与待喷涂物料的喷涂面的角度小于等于45°，喷枪内温为8000℃～12000℃，喷枪的等离子焰流达到喷涂面的温度为3000℃～4000℃，喷射完毕后喷涂面的温度为80℃～150℃，获得第一半成品器具；

S9：将步骤S8中的第一半成品器具进行精磨处理，获得第二半成品器具；

S10：将步骤S8中的第二半成品器具进行清洗、除杂处理，获得所述餐厨用具。

2.根据权利要求1所述的餐厨用具的制造方法，其特征在于，

所述氧化钛粉的粒径为15μm～45μm，所述氧化钛粉形成的氧化钛涂层厚度为150μm～250μm；和/或

所述钛粉的粒径为37μm～150μm，所述钛粉形成的钛涂层厚度为100μm～300μm。

3.根据权利要求1所述的餐厨用具的制造方法，其特征在于，

所述步骤S4中的修边处理具体包括以下步骤：

将所述第一半成品物料安装在旋转装置上，采用车刀对旋转状态的第一半成品物料进行修边处理，所述旋转装置可进行多个所述第一半成品物料的修边处理；

所述第一半成品物料的旋转速度为600r/min～650r/min。

4.根据权利要求1所述的餐厨用具的制造方法，其特征在于，

所述步骤S5中的超声波处理采用的超声的频率为40Hz～60Hz；

所述步骤S6中的抛光表面处理采用千叶轮以去除拉伸物料由于拉伸处理产生的缺陷，以及采用循环砂带去除待喷砂物料的基体表面产生的缺陷。

5.根据权利要求1所述的餐厨用具的制造方法，其特征在于，

所述步骤S7中的喷砂处理采用粒径为20目～30目的碳化硅或白刚玉、中刚玉或石英砂中的一种或几种；

所述喷砂处理后喷涂面的粗糙度为5μm～10μm。

6.一种不粘锅，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的餐厨用具的制造方法获得的不粘锅。

7.一种电饭锅内胆，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的餐厨用具的制造方法获得的电饭锅内胆。

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