CN113579646A - 钛锅制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钛锅制备技术领域,具体的涉及一种钛锅制作工艺。将切割好的圆形钛板固定在旋压机的模具上,圆形钛板随机床主轴高速旋转,旋轮开始按压圆形钛板表面,直至圆形钛板完全贴合模具内壁旋压成型,然后脱模;将脱模后的钛锅锅体从室温开始升温至800‑850℃,进行机械锻打;将完成机械锻打的钛锅取出冷却后进行人工锻打;将成型锅体放置在打磨机上,通过粗磨、细磨直至外层光滑,制备得到钛锅。本发明所述的钛锅制作工艺,机械锻打与人工锻打相互配合,大大提高了锻打的效率,通过机械锻打先锤打出平均分布的锤印,然后通过人工锻打进行二次锻打,保证了钛板锅体内部材质密实度高,打出不规则锤花,达到物理不沾锅的效果。

Description

钛锅制作工艺
技术领域
本发明属于钛锅制备技术领域,具体的涉及一种钛锅制作工艺。
背景技术
目前,人们在日常生活中使用的锅具,常见的材质有铁质、铝质、不锈钢及其合金产品等。一般而言,铁质锅具是人们传统使用的锅具,经验及科学研究证明它虽对人体有益或没有多大危害,但笨重、易氧化生锈,清洗非常困难,且易于损坏,使用寿命短。铝质锅具重量轻、导热快,但耐磨性差,遇酸、碱性较强的食物时,会氧化释放出氧化物质。不锈钢质锅具是当今消费者易接受的产品之一,其优点在于抗酸碱腐蚀,耐高温、不易氧化,强度高,但由于导热不均匀,易产生粘锅、糊锅等问题。
钛金属重量轻、强度高、具有金属光泽,有良好的抗腐蚀能力,稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱以及高强度、低密度。钛金属及钛合金是理想的生活用锅制作材料。但是钛锅导热不均,容易出现锅巴、焦糊的情况,在烹调食物时需要不断调整火候,降低了做菜效率;且由于钛合金的工艺性能差,生产工艺复杂,产品粗糙,观感差,更使锅具失去使用安全性,目前均采用简单的抛光拉丝处理,对锅体实行有机涂料及不锈钢花纹金属板复合工艺,而且此工艺对钛锅具无法适用,也无法解决钛锅具的沾糊问题。
因此,亟需解决钛锅的导热不均、易沾糊、加工困难和实现高层次的艺术化处理的问题,以提升钛锅的安全性、方便性和美观性。
发明内容
本发明的目的是:克服现有技术的不足,提供一种钛锅制作工艺。采用该工艺制备得到的钛锅具有锅体轻巧,导热均匀,不易粘锅的特点。
本发明所述的钛锅制作工艺,由以下步骤组成:
(1)将切割好的圆形钛板固定在旋压机的模具上,圆形钛板随机床主轴高速旋转,旋轮开始按压圆形钛板表面,直至圆形钛板完全贴合模具内壁旋压成型,然后脱模;
(2)机械锻打:将步骤(1)脱模后的钛锅锅体从室温开始升温至800-850℃,进行机械锻打;
(3)人工锻打:将步骤(2)完成机械锻打的钛锅取出冷却后进行人工锻打;
(4)打磨:将成型锅体放置在打磨机上,通过粗磨、细磨直至外层光滑,制备得到钛锅。
其中:
步骤(1)中所述的钛板是纯钛板或者钛合金中的一种。
所述的钛合金的化学组成为:Al 6.5-6.8%、Fe 0.2-0.3%、C 0.06-0.07%、N0.03-0.04%、H 0.010-0.015%、O 0.15-0.20%、余量为Ti以及不可避免的杂质。
步骤(1)中所述的高速旋转的转速为1000-1500r/min。
步骤(1)中所述的旋轮按压圆形钛板表面所用的力为10-30Kg。
步骤(2)中所述的钛锅锅体放置于煅烧炉具中,从室温开始首先以3-4℃/min的速率升温至620-650℃机械锻打30-40min,然后以5℃/min的速率升温至800-850℃机械锻打1-1.5h,机械锻打锤印的直径为25-30mm。
步骤(3)中所述的以5℃/min的降温速率降温至25-30℃,进行人工锻打。
步骤(3)中所述的人工锻打分为两次:首次人工锻打采用锻打面积为0.5-1平方厘米的尖锤,锻打力度为10-15Kg,锻打时间为20-30min;二次人工锻打采用锻打面积为0.3-0.5平方厘米的尖锤,锻打力度为5-10Kg,锻打时间为30-40min。
步骤(3)中所述的经过机械锻打和两次人工锻打,钛板锅体的厚度为1.5-2.5mm。
步骤(4)中所述的粗磨时,选用60-100#粒度的纤维轮进行粗磨;所述的细磨时,选用100-200#粒度的纤维轮进行细磨。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本发明所述的钛锅制作工艺,加工工艺简单,机械锻打与人工锻打相互配合,大大提高了锻打的效率,使得锻打更均匀,通过机械锻打先锤打出平均分布的锤印,然后通过人工锻打进行二次锻打,经过二次锻打,保证了钛板锅体内部材质密实度高,打出不规则锤花,达到物理不沾锅的效果。
(2)采用本发明所述的钛锅制作工艺制备得到的钛锅,锅体轻巧,导热均匀,不易粘锅,使用方便,安全性好。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的钛锅制作工艺,由以下步骤组成:
(1)将切割好的圆形钛板固定在旋压机的模具上,圆形钛板随机床主轴高速旋转,旋轮开始按压圆形钛板表面,直至圆形钛板完全贴合模具内壁旋压成型,然后脱模;
(2)机械锻打:将步骤(1)脱模后的钛锅锅体从室温开始升温至850℃,进行机械锻打;
(3)人工锻打:将步骤(2)完成机械锻打的钛锅取出冷却后进行人工锻打;
(4)打磨:将成型锅体放置在打磨机上,通过粗磨、细磨直至外层光滑,制备得到钛锅。
其中:
步骤(1)中所述的钛板是钛合金。
所述的钛合金的化学组成为:Al 6.8%、Fe 0.22%、C 0.06%、N 0.04%、H0.013%、O 0.17%、余量为Ti以及不可避免的杂质。
步骤(1)中所述的高速旋转的转速为1350r/min。
步骤(1)中所述的旋轮按压圆形钛板表面所用的力为20Kg。
步骤(2)中所述的钛锅锅体放置于煅烧炉具中,从室温开始首先以4℃/min的速率升温至630℃机械锻打35min,然后以5℃/min的速率升温至850℃机械锻打1.2h,机械锻打锤印的直径为25mm。
步骤(3)中所述的以5℃/min的降温速率降温至30℃,进行人工锻打。
步骤(3)中所述的人工锻打分为两次:首次人工锻打采用锻打面积为1平方厘米的尖锤,锻打力度为15Kg,锻打时间为30min;二次人工锻打采用锻打面积为0.5平方厘米的尖锤,锻打力度为10Kg,锻打时间为40min。
步骤(3)中所述的经过机械锻打和两次人工锻打,钛板锅体的厚度为2.0mm。
步骤(4)中所述的粗磨时,选用100#粒度的纤维轮进行粗磨;所述的细磨时,选用150#粒度的纤维轮进行细磨。经过测试,本实施例1制备的钛锅具备不粘性,且导热均匀。
实施例2
本实施例2所述的钛锅制作工艺,由以下步骤组成:
(1)将切割好的圆形钛板固定在旋压机的模具上,圆形钛板随机床主轴高速旋转,旋轮开始按压圆形钛板表面,直至圆形钛板完全贴合模具内壁旋压成型,然后脱模;
(2)机械锻打:将步骤(1)脱模后的钛锅锅体从室温开始升温至800℃,进行机械锻打;
(3)人工锻打:将步骤(2)完成机械锻打的钛锅取出冷却后进行人工锻打;
(4)打磨:将成型锅体放置在打磨机上,通过粗磨、细磨直至外层光滑,制备得到钛锅。
其中:
步骤(1)中所述的钛板是钛合金。
所述的钛合金的化学组成为:Al 6.8%、Fe 0.22%、C 0.06%、N 0.04%、H0.013%、O 0.17%、余量为Ti以及不可避免的杂质。
步骤(1)中所述的高速旋转的转速为1000r/min。
步骤(1)中所述的旋轮按压圆形钛板表面所用的力为10Kg。
步骤(2)中所述的钛锅锅体放置于煅烧炉具中,从室温开始首先以3℃/min的速率升温至620℃机械锻打40min,然后以5℃/min的速率升温至800℃机械锻打1.5h,机械锻打锤印的直径为30mm。
步骤(3)中所述的以5℃/min的降温速率降温至25℃,进行人工锻打。
步骤(3)中所述的人工锻打分为两次:首次人工锻打采用锻打面积为1平方厘米的尖锤,锻打力度为15Kg,锻打时间为25min;二次人工锻打采用锻打面积为0.3平方厘米的尖锤,锻打力度为10Kg,锻打时间为35min。
步骤(3)中所述的经过机械锻打和两次人工锻打,钛板锅体的厚度为2.2mm。
步骤(4)中所述的粗磨时,选用100#粒度的纤维轮进行粗磨;所述的细磨时,选用200#粒度的纤维轮进行细磨。经过测试,本实施例2制备的钛锅具备不粘性,且导热均匀。
实施例3
本实施例3所述的钛锅制作工艺,由以下步骤组成:
(1)将切割好的圆形钛板固定在旋压机的模具上,圆形钛板随机床主轴高速旋转,旋轮开始按压圆形钛板表面,直至圆形钛板完全贴合模具内壁旋压成型,然后脱模;
(2)机械锻打:将步骤(1)脱模后的钛锅锅体从室温开始升温至830℃,进行机械锻打;
(3)人工锻打:将步骤(2)完成机械锻打的钛锅取出冷却后进行人工锻打;
(4)打磨:将成型锅体放置在打磨机上,通过粗磨、细磨直至外层光滑,制备得到钛锅。
其中:
步骤(1)中所述的钛板是钛合金。
所述的钛合金的化学组成为:Al 6.8%、Fe 0.22%、C 0.06%、N 0.04%、H0.013%、O 0.17%、余量为Ti以及不可避免的杂质。
步骤(1)中所述的高速旋转的转速为1500r/min。
步骤(1)中所述的旋轮按压圆形钛板表面所用的力为30Kg。
步骤(2)中所述的钛锅锅体放置于煅烧炉具中,从室温开始首先以4℃/min的速率升温至650℃机械锻打30min,然后以5℃/min的速率升温至830℃机械锻打1.5h,机械锻打锤印的直径为25mm。
步骤(3)中所述的以5℃/min的降温速率降温至30℃,进行人工锻打。
步骤(3)中所述的人工锻打分为两次:首次人工锻打采用锻打面积为0.5平方厘米的尖锤,锻打力度为10Kg,锻打时间为25min;二次人工锻打采用锻打面积为0.5平方厘米的尖锤,锻打力度为10Kg,锻打时间为40min。
步骤(3)中所述的经过机械锻打和两次人工锻打,钛板锅体的厚度为2.5mm。
步骤(4)中所述的粗磨时,选用60#粒度的纤维轮进行粗磨;所述的细磨时,选用150#粒度的纤维轮进行细磨。经过测试,本实施例3制备的钛锅具备不粘性,且导热均匀。
对比例1
本对比例1所述的钛锅制作工艺,与实施例1相同,唯一的不同点在于,仅仅采用机械锻打,不采用人工锻打。经过测试,本对比例1制备的钛锅不具备不粘性,且导热不均匀。
对比例2
本对比例2所述的钛锅制作工艺,与实施例1相同,唯一的不同点在于,步骤(3)中所述的人工锻打方式不同,步骤(3)中所述的两次人工锻打均采用锻打面积为1平方厘米的尖锤,锻打力度均为20Kg,锻打时间相同,每次60min。经过测试,本对比例2制备的钛锅不具备不粘性,且导热不均匀。
对比例3
本对比例3所述的钛锅制作工艺,与实施例1相同,唯一的不同点在于,步骤(2)中所述的机械锻打的升温方式不同,步骤(2)中所述的钛锅锅体放置于煅烧炉具中,从室温开始以5℃/min的速率升温至850℃机械锻打2h,机械锻打锤印的直径为25mm。经过测试,本对比例2制备的钛锅不具备不粘性,且导热不均匀。

Claims (10)

1.一种钛锅制作工艺,其特征在于:由以下步骤组成:
(1)将切割好的圆形钛板固定在旋压机的模具上,圆形钛板随机床主轴高速旋转,旋轮开始按压圆形钛板表面,直至圆形钛板完全贴合模具内壁旋压成型,然后脱模;
(2)机械锻打:将步骤(1)脱模后的钛锅锅体从室温开始升温至800-850℃,进行机械锻打;
(3)人工锻打:将步骤(2)完成机械锻打的钛锅取出,冷却后进行人工锻打;
(4)打磨:将成型锅体放置在打磨机上,通过粗磨、细磨直至外层光滑,制备得到钛锅。
2.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(1)中所述的钛板是纯钛板或者钛合金中的一种。
3.根据权利要求2所述的钛锅制作工艺,其特征在于:所述的钛合金的化学组成为:Al6.5-6.8%、Fe 0.2-0.3%、C 0.06-0.07%、N 0.03-0.04%、H 0.010-0.015%、O 0.15-0.20%、余量为Ti以及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(1)中所述的高速旋转的转速为1000-1500r/min。
5.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(1)中所述的旋轮按压圆形钛板表面所用的力为10-30Kg。
6.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(2)中所述的钛锅锅体放置于煅烧炉具中,从室温开始首先以3-4℃/min的速率升温至620-650℃机械锻打30-40min,然后以5℃/min的速率升温至800-850℃机械锻打1-1.5h,机械锻打锤印的直径为25-30mm。
7.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(3)中所述的以5℃/min的降温速率降温至25-30℃,进行人工锻打。
8.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(3)中所述的人工锻打分为两次:首次人工锻打采用锻打面积为0.5-1平方厘米的尖锤,锻打力度为10-15Kg,锻打时间为20-30min;二次人工锻打采用锻打面积为0.3-0.5平方厘米的尖锤,锻打力度为5-10Kg,锻打时间为30-40min。
9.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(3)中所述的经过机械锻打和两次人工锻打,钛板锅体的厚度为1.5-2.5mm。
10.根据权利要求1所述的钛锅制作工艺,其特征在于:步骤(4)中所述的粗磨时,选用60-100#粒度的纤维轮进行粗磨;所述的细磨时,选用100-200#粒度的纤维轮进行细磨。
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