CN112588992A - 一种应用于易拉罐的卷封轮及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于易拉罐的卷封轮及其生产工艺，涉及易拉罐加工技术领域。本发明中卷封轮的表面喷涂有类金刚石，类金刚石的厚度为2‑3μm，其生产工艺包括热处理和喷涂步骤，喷涂中喷涂时间不小于6h，喷涂后的表面硬度不低于HRC90。本发明通过喷涂类金刚石，使得卷封轮具有很高的的硬度和耐腐蚀性，且此卷封轮价格在国内卷封轮价格基础上降低15％，寿命达到1亿次，不论价格及寿命都优于国内外目前的卷封轮，实现低成本、高寿命、质量易控制，材料及加工设备完全国产化。
Description
技术领域
本发明属于易拉罐加工技术领域，特别是涉及一种应用于易拉罐的卷封轮及其生产工艺。
背景技术
易拉罐盖作为一种常见的包装材料，广泛应用于饮料、食品的包装。但是金属包装容易受腐蚀，从而影响了食品的安全。而卷封轮，是一种封罐机械设备上必须使用的机械备件。
易拉罐卷封轮主要材料为440C(含碳量1.0％，含铬量16-18％的马氏体型不锈钢)，随着化工行业的高速发展，涂层成为保护易拉罐卷封轮不受外界腐蚀的新方法。目前在用的易拉罐卷封轮主要是加工热处理后在其表面镀钛，但440C材料价格高，热处理易变性，且尺寸不易控制，镀钛层洛氏硬度虽然可达60-70，且由于国内热处理及镀钛技术的局限，卷封轮寿命低于2000万次；虽然国外的热处理技术成熟，特别是镀钛层的技术比较完善，其卷封轮寿命最高可达8000万次，但价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于易拉罐的卷封轮及其生产工艺，通过喷涂类金刚石，使得卷封轮具有很高的的硬度和耐腐蚀性，且此卷封轮价格在国内卷封轮价格基础上降低15％，寿命达到1亿次，不论价格及寿命都优于国内外目前的卷封轮，实现低成本、高寿命、质量易控制，材料及加工设备完全国产化。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种应用于易拉罐的卷封轮，卷封轮的表面喷涂有类金刚石，类金刚石的厚度为2-3μm。
进一步地，卷封轮为42CrMo材质。
一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：热处理，将加工后的零件进行调质处理，回火处理和淬火处理，热处理后的零件表面硬度不低于HRC50；
步骤二：喷涂，在热处理后的零件表面采用等离子喷涂法喷涂类金刚石材料，喷涂时间不小于6h，喷涂后的零件表面硬度不低于HRC90。
进一步地，步骤一热处理包括：
S1,调质处理，将粗加工后的材料接放入热处理炉，温度升至840-870℃，并保温半小时后放入油中冷却；
S2,回火处理，回火温度为640-660℃，保温半小时后出炉冷却；
S3,淬火处理，对零件的外侧表面进行感应淬火处理，淬火温度为890-910℃，迅速用水冷却。
进一步地，步骤S1调质处理的温度为850℃。
进一步地，步骤S2回火处理的淬火温度为650℃。
进一步地，步骤S3回火处理的回火温度为900℃。
进一步地，步骤S3淬火的深度为1-1.5mm。
进一步地，步骤二喷涂前先对热处理后的零件进行精加工。
进一步地，步骤二喷涂后的零件摩擦系数小于0.15。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过喷涂类金刚石，使得卷封轮具有很高的的硬度和耐腐蚀性，且此卷封轮价格在国内卷封轮价格基础上降低15％，寿命达到1亿次，不论价格及寿命都优于国内外目前的卷封轮，实现低成本、高寿命、质量易控制，材料及加工设备完全国产化。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明卷封轮的生产工艺中喷涂的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-阴极靶材，2-真空室，3-卷封轮，4-扫描装置，5-纯带电离子。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为一种应用于易拉罐的卷封轮，卷封轮的表面喷涂有类金刚石，类金刚石的厚度为2-3μm，类金刚石是近年来出现的备受关注的新型碳材料，具有高硬度、低摩擦、化学惰性和导热性佳等优异性能，在摩擦学领域具有广阔的应用前景。
进一步地，卷封轮为42CrMo材质。
一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：热处理，将加工后的零件进行调质处理，回火处理和淬火处理，热处理后的零件表面硬度不低于HRC50；
步骤二：喷涂，喷涂选用的设备为等离子喷涂机，在热处理后的零件表面采用等离子喷涂法喷涂类金刚石材料，喷涂时间不小于6h，喷涂后的零件表面硬度不低于HRC90，摩擦系数小于0.15。
优选地，热处理前先对原零件进行粗加工，将原材料使用车床加工，内孔半径和长度均留有一定余量，内孔半径留3mm余量，长度留2mm余量；
优选地，步骤一热处理包括：
S1,调质处理，将粗加工后的材料接放入热处理炉，温度升至840-870℃，并保温半小时后放入油中冷却；
S2,回火处理，回火温度为640-660℃，保温半小时后出炉冷却；
S3,淬火处理，对零件的外侧表面进行感应淬火处理，淬火温度为890-910℃，迅速用水冷却，步骤S3淬火的深度为1-1.5mm。
优选地，步骤S1调质处理的温度为850℃，步骤S2回火处理的淬火温度为650℃，步骤S3回火处理的回火温度为900℃。
优选地，步骤二喷涂前先对热处理后的零件进行精加工，先进行平面磨，按长度尺寸对两端面进行打磨；再进行内圆磨，对内孔进行打磨；而后进行专用曲线磨，按外侧尺寸进行打磨，要求粗糙度大于0.2。
本实施例的一个具体应用为：我们选用直径为Φ65mm、材料为42CrMo的圆钢。
步骤一：粗加工，将原材料使用车床加工，按φ63.5mm打磨外径，内孔半径留3mm余量，长度留2mm余量。
步骤二：热处理，包括：S1，调质处理，将粗加工后的材料接放入热处理炉，温度升至850℃，并保温半小时后放入油中冷却；
S2,回火处理，回火温度为650℃，保温半小时后出炉空冷，此时零件硬度约布氏硬度HB300左右，便于后续更易切屑；
打磨处理，调质后车床加工，以外径为基准，内孔按φ41.7、总长度按35.2mm进行加工，标记基准端面，先进行平面磨，以基准端面定位，打磨后总长为35.1mm；再进行数控车加工，以内孔定位，并采用用割刀车在内孔开设有沟槽。
S3,淬火处理，对零件外侧表面进行感应淬火处理，用高频热处理设备(200KHZ)把零件加热3-4秒，使得淬火温度为900℃，迅速用水冷却；零件表面硬度可达HRC50，深度约1-1.5mm。
步骤三：细加工，先进行平面磨，按长度尺寸对两端面进行打磨；再进行内圆磨，对内孔进行打磨；而后进行专用曲线磨，按外侧尺寸进行打磨，要求粗糙度大于0.2。
步骤四：喷涂，参阅图1所示，把打磨后的零件放在真空室2内，此时室内温度75℃，用发射器将靶材1等离子体化，经磁过滤、扫描装置4后形成纯带电离子5，再溅射到零件卷封轮3上，喷涂时间为6小时，喷涂后零件表面附着类金刚石，其厚度0.002-0.003mm，摩擦系数小于0.15，表面硬度为HRC90。
结果表明，此镀层附着力高，镀层均匀、致密，还具有很高的耐腐蚀性，采用全件镀层的卷封轮不会被腐蚀；且此卷封轮价格在国内卷封轮价格基础上降低15％，寿命达到1亿次，不论价格及寿命都优于国内外目前的卷封轮。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种应用于易拉罐的卷封轮，其特征在于：所述卷封轮的表面喷涂有类金刚石，所述类金刚石的厚度为2-3μm。
2.根据权利要求1所述的一种应用于易拉罐的卷封轮，其特征在于，所述卷封轮为42CrMo材质。
3.一种如权利要求1或2所述的应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：热处理，将加工后的零件进行调质处理，回火处理和淬火处理，所述热处理后的零件表面硬度不低于HRC50；
步骤二：喷涂，在热处理后的零件表面采用等离子喷涂法喷涂类金刚石材料，喷涂时间不小于6h，所述喷涂后的零件表面硬度不低于HRC90。
4.根据权利要求3所述的一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，所述步骤一热处理包括：
S1,调质处理，将粗加工后的材料接放入热处理炉，温度升至840-870℃，并保温半小时后放入油中冷却；
S2,回火处理，回火温度为640-660℃，保温半小时后出炉冷却；
S3,淬火处理，对零件的外侧表面进行感应淬火处理，淬火温度为890-910℃，迅速用水冷却。
5.根据权利要求4所述的一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1调质处理的温度为850℃。
6.根据权利要求4所述的一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，所述步骤S2回火处理的淬火温度为650℃。
7.根据权利要求4所述的一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3回火处理的回火温度为900℃。
8.根据权利要求4或5所述的一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3淬火的深度为1-1.5mm。
9.根据权利要求1所述的一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，所述步骤二喷涂前先对热处理后的零件进行精加工。
10.根据权利要求9所述的一种应用于易拉罐的卷封轮的生产工艺，其特征在于，所述步骤二喷涂后的零件摩擦系数小于0.15。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210402 |