CN117179564A - 一种不粘锅制作方法及0涂层不粘烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种不粘锅制作方法，包括如下步骤：步骤S1：提供复合金属板材，所述复合金属板材包括外不锈钢层、匀热铝层、内不锈钢层，在内不锈钢层的表面进行蚀刻或雕刻或压制形成凹槽阵列；步骤S2：拉伸所述设有凹槽阵列的复合金属板材制成锅胚，凹槽阵列位于锅胚的内表面；步骤S3：对锅胚的内表面进行抛光、清洗后，对清洗后的锅胚进行PVD加工，以使锅胚内表面形成金属保护膜，金属保护膜的厚度为0.5um至2.5um，且金属保护膜的厚度小于凹槽阵列中凹槽的深度。另一方面，本发明还提出了一种0涂层不粘烹饪器具，应用了上述不粘锅制作方法。

Description

一种不粘锅制作方法及0涂层不粘烹饪器具

【技术领域】

本发明涉及厨房电器技术领域，尤其涉及一种不粘锅制作方法及0涂层不粘烹饪器具。

【背景技术】

现有技术的锅具，为了实现不粘，一般是在锅具内表面设置特氟龙等化学不粘涂层。特氟龙等化学涂层被广泛应用在炒锅、电火锅、电饭煲锅具、空气炸锅炸篮等器具上，但是特氟龙等化学涂层存在的缺陷是容易脱落，尤其是长期使用或者是用硬质材料剐蹭都极易导致涂层脱落，涂层脱落后会严重影响锅具的不粘性能。为了提升锅具的使用寿命，一般都不推荐使用钢丝球等硬质材料对具有化学不粘涂层的锅具进行清洗，而在去除特氟龙等化学涂层时，不粘性能会明显下降，影响用户体验，故有待提升。

现有技术中，为了解决特氟龙等化学涂层脱落的问题，有一种方案是在锅具表面设置凹槽，凹槽内设置特氟龙等化学涂层，避免涂层脱落，但是这种结构仍然存在化学涂层。

现有技术中，还有一种方案是在锅具表面设置多个凸起来降低粘附性，达到不粘效果，但是这种结构容易造成液体在低处流动，影响不粘性能，故有待提升。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种不粘锅制作方法，能够方便对锅具进行清洗。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种不粘锅制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：提供复合金属板材，所述复合金属板材包括外不锈钢层、匀热铝层、内不锈钢层，在内不锈钢层的表面进行蚀刻或雕刻或压制形成凹槽阵列；

步骤S2：拉伸所述设有凹槽阵列的复合金属板材制成锅胚，凹槽阵列位于锅胚的内表面；

步骤S3：对锅胚的内表面进行抛光、清洗后，对清洗后的锅胚进行PVD加工，以使锅胚内表面形成金属保护膜，金属保护膜的厚度为0.5um至2.5um，且金属保护膜的厚度小于凹槽阵列中凹槽的深度。

在本发明一实施例中，还包括步骤S4，对形成金属保护膜的锅胚进行激光刻录加工，以在凹槽阵列中刻录形成刻度线。

在本发明一实施例中，所述步骤S3中还包括对锅胚内表面的凹槽阵列进行光刻或喷砂处理，以在凹槽内形成粗糙面。

在本发明一实施例中，所述光刻或喷砂处理设置在抛光前或清洗前。

在本发明一实施例中，所述金属保护膜的厚度为0.8um至1.5um。

在本发明一实施例中，所述凹槽阵列中至少部分凹槽为圆形、椭圆形或水滴形状的任意一种或组合。

在本发明一实施例中，所述锅胚的内表面的凹槽阵列包括位于锅底的第一阵列和位于锅壁的第二阵列，所述第二阵列中的凹槽呈扁状。

本发明还提出了一种0涂层不粘烹饪器具，包括锅体，设于锅体内的不粘锅，所述不粘锅由上述方法制成；所述锅体内设有加热装置，所述凹槽阵列至少覆盖所述加热装置。

在本发明一实施例中，所述不粘锅还包括翻边，所述凹槽阵列延伸至翻边上。

在本发明一实施例中，还包括密封圈，所述密封圈覆盖在延伸至翻边上的凹槽阵列上，且延伸至翻边上的凹槽阵列组成多个密封圈排气槽。

本发明具有以下有益效果：

1.利用本发明的不粘锅制作方法，通过PVD加工形成金属保护膜，金属保护膜的厚度小于凹槽阵列中凹槽的深度，可以避免金属保护膜的设置将凹槽填平，确保凹槽的存在。增设的金属保护膜可以降低锅具内表面的表面能，使得污染物的接触面积较少，作用力较弱，又不易被水浸润，水滴在表面上滚动时，污染物易被带走，使其拥有一定的自清洁特性。通过PVD加工，因基材表面和分子团结合高，接近金属键能，所以这层金属保护层很难脱离。其表面维氏硬度大于1800，远高于基材的维氏硬度(内金属层为不锈钢时，维氏硬度为250左右)，表面致密性很好，起到增强不粘和超高的耐磨抗刮性。不同于现有技术中发生化学反应而形成的氧化膜，氧化膜由于是发生化学反应形成的，在长期使用过程中，容易发生反应而使得氧化膜脱落，影响使用寿命，而本实施例中的金属保护膜化学为通过物理气相沉积法形成，使用寿命会显著增强。本实施例的锅具由外不锈钢层、匀热铝层、内不锈钢层3层复合而成，通过中间的铝层可以起到良好的导热效果，通过外层或内层的不锈钢层可以起到导磁效果，实现电磁加热。

2.所述步骤S3中还包括对锅胚内表面的凹槽阵列进行光刻或喷砂处理，以在凹槽内形成粗糙面。粗糙面的形成，可以提升附着力，方便金属保护膜的附着，不易脱落。

3.所述凹槽之间为支撑筋，所述支撑筋的宽度大于所述凹槽的深度。支撑筋属于锅具内表面中相对较高的位置，凹槽属于相对较低的位置，支撑筋的宽度偏大，可以减小凹槽内藏污纳垢的概率。

4.所述凹槽内的粗糙度大于所述支撑筋处的粗糙度。疏水材料表面粗糙，使得其与污染物的接触面积较少，作用力较弱，凹槽内更不易被污染。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例的烹饪器具示意图；

图2为本发明实施例的锅盖与锅具配合示意图；

图3为图2中A处局部放大图；

图4为图2中B处局部放大图。

附图标记：

锅体1，锅盖2，锅具3，翻边31，内金属层32，匀热铝层33，外不锈钢层34，金属保护膜35，支撑筋36，密封圈4，密封唇边41，凹槽5，加热装置6。

【具体实施方式】

本发明提出了一种不粘锅制作方法，包括如下步骤：步骤S1：提供复合金属板材，所述复合金属板材包括外不锈钢层、匀热铝层、内不锈钢层，在内不锈钢层的表面进行蚀刻或雕刻或压制形成凹槽阵列；步骤S2：拉伸所述设有凹槽阵列的复合金属板材制成锅胚，凹槽阵列位于锅胚的内表面；步骤S3：对锅胚的内表面进行抛光、清洗后，对清洗后的锅胚进行PVD加工，以使锅胚内表面形成金属保护膜，金属保护膜的厚度为0.5um至2.5um，且金属保护膜的厚度小于凹槽阵列中凹槽的深度。另一方面，本发明还提出了一种0涂层不粘烹饪器具，应用了上述不粘锅制作方法。

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

参照图1-图3，本实施例提出一种方便清洗的锅具，所述锅具3包括内金属层32，锅具具有容纳食材的容置腔体，锅具可以理解为炒锅、汤锅、电火锅等锅具，也可以理解为电饭煲或者电压力煲的内胆。锅具可以是由多层金属材料复合而成，本实施例中的内金属层指的是锅具最内侧的金属层，比如本实施例的锅具由钢铝钢三层复合而成，中间为铝材以提高导热性，最内层的钢则为本实施例所述内金属层，可参照图3，也就是说锅具包括内金属层32，匀热铝层33和外不锈钢层34。当然，在其他实施例中，锅具也可以为铝钢两层，在外部喷涂有机硅等保护材料，则内层的铝或钢为本实施例的内金属层。锅具还可以为铝或者钢或其他的仅一层金属，则这一层金属为本实施例的内金属层。较佳的，本实施例的内金属层32为内不锈钢层，所述内金属层的表面设有多个凹槽5，通过多个凹槽5的可以增加锅具的接触面积，从而增大了受热面积，所述凹槽的深度为0.04-0.15mm，该深度较浅，可以避免藏污纳垢且方便清洗，所述内金属层上设有降低其表面能的金属保护膜35，从而使得锅具内表面更加的稳定，食材残渣或米饭淀粉颗粒不容易残留，方便对其表面进行清洗，所述金属保护膜35位于所述凹槽内的厚度为所述凹槽深度的0.5％-2％。金属保护膜35的厚度远小于凹槽深度，具体来说，在本实施例中，金属保护膜的厚度不超过凹槽深度的2％，金属保护膜的设置对凹槽深度几乎没有影响，可以避免金属保护膜的设置将凹槽填平，确保凹槽的存在。增设的金属保护膜可以降低锅具内表面的表面能，结合凹槽的深度尺寸、金属保护膜的厚度与凹槽深度关系的设置，使得污染物的接触面积较少，作用力较弱，又不易被水浸润，水滴在表面上滚动时，污染物易被带走，使其拥有一定的自清洁特性。需要说明的是，本实施例的金属保护膜并非现有特氟龙等化学涂层，所以在清洗时也不易脱落。

本实施例的技术方案，方便清洗的原理主要如下：首先锅具内表面的金属层具有多个凹槽5，且凹槽的深度为0.04-0.15mm，其次是金属保护膜的厚度不超过凹槽深度的2％，所以金属保护膜的设置基本不会影响到凹槽的物理作用，凹槽的物理作用主要在于，水滴的直径约为0.2-7mm，而凹槽的深度会小于0.2mm，水滴在自身张力的作用下会形成球状体，凹槽内无法容纳一个完整的水滴球状体，加上表面一层很薄的降低表面能的金属保护膜的设置，水滴球状体会在金属保护膜上滚动，污染物很容易被带走，具有一定的自清洁特性，以形成良好的不粘效果，接近甚至优于现有特氟龙等化学涂层的不粘效果。

金属保护膜35的低表面能性质、厚度与凹槽的深度关系是本发明的关键特征，申请人通过大量的测试发现，在金属保护膜材料不变的情况下，不同的厚度与凹槽深度的比值会影响不粘性能。其中不粘性评价采用国标GBT32095.2-2015，名称为《家用食品金属烹饪器具不粘表面性能及测试规程》第2部分：不粘性及耐磨性测试规范，摘录其中评价不粘性的内容如下表1。

表1煮米饭不粘试验结果评价表

序号	评价要求	评价等级
			1	轻摇烹饪器具或无需摇动，所有米饭都能从器具中脱落出来	I级
2	轻摇烹饪器具，仍有米饭粘在涂层上，米饭重量≤50g	II级
			3	轻摇烹饪器具，仍有米饭粘在涂层上，50g≤米饭重量≤50g	III级
4	轻摇烹饪器具，仍有米饭粘在涂层上，米饭重量＞100g	IV级

在煮饭环境、金属保护膜材料等其他条件不变的情况下，对金属保护膜的厚度、凹槽深度进行改变，依据上述不粘性等级评价，得出以下表2。

表2不同厚度/深度的不粘性评价

通过上述表格可以看出，凹槽的深度为0.04-0.15mm，金属保护膜位于所述凹槽内的厚度为所述凹槽深度的0.5％-2％时，米饭能够得到国标中II级不粘的标准，不粘性能较好，而在厚度/深度＞2％时，比如试验例6和试验例17，不粘性能明显变差，影响用户体验。

在本实施例中，所述金属保护膜表面的硬度大于所述内金属层表面的硬度。金属保护膜的设置使得锅具的耐磨性能得到明显的提升，方便借助钢丝球等硬质材质对锅具进行清洗。

可参照图3，在本实施例中，所述金属保护膜的厚度为0.5um-2.5um。金属保护膜的厚度远小于凹槽的深度，可以避免金属保护膜的设置将凹槽填平。金属保护膜的主要作用是对内金属层进行保护，降低锅具内表面的表面能，提升内金属层表面的硬度，以方便对锅具内表面进行清洗。该厚度小于0.5um时，加工难度较大，附着力会降低，容易造成金属保护膜的脱落或者加工时覆盖不全，当该厚度大于2.5um时，浪费金属保护膜的材质，还容易影响凹槽的深度。

在本实施例中，所述凹槽之间为支撑筋36，所述支撑筋的宽度大于所述凹槽的深度。支撑筋属于锅具内表面中相对较高的位置，凹槽5属于相对较低的位置，支撑筋的宽度偏大，可以减小凹槽内藏污纳垢的概率。

在本实施例中，所述支撑筋36的宽度小于所述凹槽的宽度。由于凹槽的宽度偏大，深度偏小，在清洗时可以方便对凹槽进行清洗。

可以理解，在本实施例中，凹槽的宽度大于凹槽的深度，方便对该尺寸级别的凹槽进行加工处理，而且可以避免支撑筋的强度太低发生形变。

在本实施例中，所述凹槽内的粗糙度大于所述支撑筋处的粗糙度。疏水材料表面粗糙，使得其与污染物的接触面积较少，作用力较弱，凹槽内更不易被污染。

在本实施例中，所述凹槽由蚀刻或者激光雕刻或冲压形成。具体工艺时，可以先对板材进行工艺处理形成凹槽，再拉伸形成锅具的锅形。

在本实施例中，所述金属保护膜为通过物理气相沉积法(PhysicalVaporDeposition简称PVD)覆盖在内金属层上。气相沉积法是利用不同的低表面物质通过化学或者物理的方法沉积在基材表面形成低表面能物质膜的过程。

物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition简称PVD)是用物理的方法(如蒸发、溅射等)使镀膜材料气化，在基体表面沉积成膜的方法。除传统的真空蒸发和溅射沉积技术外，还包括近30多年来蓬勃发展起来的各种离子束沉积，离子镀和离子束辅助沉积技术。其沉积类型包括:真空蒸镀、溅射镀、离子镀等。物理气相沉积技术虽然五花八门，但都必须实现气相沉积三个环节，即镀料(靶材)气化一气相输运一沉积成膜。

本实施例优选采用物理气相沉积法进行，其是等离子化氩气(Ar+)离子和电子轰击靶向材料(铬、镍、钛等)，溅射出小分子团的靶材到锅具基材(内金属层)表面，因基材表面和分子团结合高，接近金属键能，所以这层金属保护层很难脱离。其表面维氏硬度大于1800，远高于基材的维氏硬度(内金属层为不锈钢时，维氏硬度为250左右)，表面致密性很好，起到增强不粘和超高的耐磨抗刮性；而且金属保护膜的化学性稳定性，高温后不会发生反应，很难变色。

在本发明一实施例中，所述多个凹槽分布的区域覆盖锅具内表面2/3以上。凹槽可以分布在锅具的底壁和侧壁的下部区域，侧壁的上部区域由于与食材接触的几率很小，可以设置凹槽，当然，也可以是在锅具的内表面均分布凹槽。

本发明还提出了一种烹饪器具，包括锅体和锅盖，所述锅体内设有锅具，所述锅具为上述的方便清洗的锅具。

本发明还提出了一种空气炸锅，包括锅体，锅体内设有炸篮，所述炸篮包括内金属层，所述内金属层的表面设有多个凹槽，所述凹槽的深度为0.04-0.15mm，所述内金属层上设有降低其表面能的金属保护膜，所述金属保护膜位于所述凹槽内的厚度为所述凹槽深度的0.5％-2％。利用该方案的炸篮也能具有良好的不粘性能，方便用户进行清洗炸篮。

实施例二

本实施例提出了一种不粘锅具的制造方法，该不粘锅具可以应用在实施例一的锅具或者炸篮中。

本实施例提出的一种不粘锅制作方法，包括如下步骤：

步骤S1：提供复合金属板材，所述复合金属板材包括外不锈钢层、匀热铝层、内不锈钢层，在内不锈钢层的表面进行蚀刻或雕刻或压制形成凹槽阵列；

步骤S2：拉伸所述设有凹槽阵列的复合金属板材制成锅胚，凹槽阵列位于锅胚的内表面；

步骤S3：对锅胚的内表面进行抛光、清洗后，对清洗后的锅胚进行PVD加工，以使锅胚内表面形成金属保护膜，金属保护膜的厚度为0.5um至2.5um，且金属保护膜的厚度小于凹槽阵列中凹槽的深度。

利用本实施例的不粘锅制作方法，通过PVD加工形成金属保护膜，金属保护膜的厚度小于凹槽阵列中凹槽的深度，可以避免金属保护膜的设置将凹槽填平，确保凹槽的存在。增设的金属保护膜可以降低锅具内表面的表面能，使得污染物的接触面积较少，作用力较弱，又不易被水浸润，水滴在表面上滚动时，污染物易被带走，使其拥有一定的自清洁特性。通过PVD加工，因基材表面和分子团结合高，接近金属键能，所以这层金属保护层很难脱离。其表面维氏硬度大于1800，远高于基材的维氏硬度(内金属层为不锈钢时，维氏硬度为250左右)，表面致密性很好，起到增强不粘和超高的耐磨抗刮性。而本实施例的锅具由外不锈钢层、匀热铝层、内不锈钢层3层复合而成，通过中间的铝层可以起到良好的导热效果，通过外层或内层的不锈钢层可以起到导磁效果，实现电磁加热。

进一步的，还包括步骤S4，对形成金属保护膜的锅胚进行激光刻录加工，以在凹槽阵列中刻录形成刻度线。通过设置刻度线可以方便用户的使用，由于凹槽阵列的存在，现有通过印制刻度线的方法无法在凹槽阵列的锅胚中是用哪个，而通过激光刻录加工，可以形成刻度线且不会脱落。

进一步的，所述步骤S3中还包括对锅胚内表面的凹槽阵列进行光刻或喷砂处理，以在凹槽内形成粗糙面。粗糙面的形成，可以提升附着力，方便金属保护膜的附着，不易脱落。

进一步的，所述光刻或喷砂处理设置在抛光前或清洗前。

在本实施例中，所述金属保护膜的厚度为0.8um至1.5um。厚度控制在该范围内，可以使得金属保护膜的覆盖效果和成本控制更优。

在本实施例中，所述凹槽阵列中至少部分凹槽为圆形、椭圆形或水滴形状的任意一种或组合。本实施例的凹槽阵列由多个凹槽形成，而凹槽的形状可以是上述的多种形状。需要说明的是，这里的凹槽形状主要是凹槽的横截面所呈现出来的形状。通过多种形状的凹槽，可以设计出多样化的图案，提升产品的美观性。

在本实施例中，所述锅胚的内表面的凹槽阵列包括位于锅底的第一阵列和位于锅壁的第二阵列，所述第二阵列中的凹槽呈扁状。凹槽阵列在锅底和锅壁均有分布，而第二阵列中的凹槽呈扁状，方便锅壁上液体的流动，减少凹槽对液体的吸附影响。

本实施例还提出了一种0涂层不粘烹饪器具，可参照图1，包括锅体，设于锅体内的不粘锅，所述不粘锅由上述的方法制成；所述锅体内设有加热装置，所述凹槽阵列至少覆盖所述加热装置。也就是说，本实施例中凹槽阵列覆盖的面积是大于加热装置覆盖的面积，确保加热区域均具有凹槽阵列的存在，而一般在烹饪时，加热区域是最容易粘锅的，通过凹槽阵列的区域设置，可以提升不粘效果。

进一步的，可参照图4，所述不粘锅还包括翻边31，所述凹槽阵列延伸至翻边上。凹槽阵列分布在锅底、锅壁，并且延伸到了翻边上，这样在制造时不需要对复合金属板材做特别的定位处理，可以是在内不锈钢层的表面全部区域均进行蚀刻或雕刻或压制以形成凹槽阵列，然后通过拉伸形成锅胚时，凹槽阵列会在锅底、锅壁和翻边上均有分布。

进一步的，还包括密封圈4，所述密封圈覆盖在延伸至翻边上的凹槽阵列上，且延伸至翻边上的凹槽阵列组成多个密封圈排气槽。当锅盖盖合到锅体时，密封圈用于密封锅盖与锅具之间的间隙。本实施例中，翻边上的凹槽阵列与密封圈配合形成排气槽，在开盖时，排气槽可以最先与外界连通，避免密封圈吸锅。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种不粘锅制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：提供复合金属板材，所述复合金属板材包括外不锈钢层、匀热铝层、内不锈钢层，在内不锈钢层的表面进行蚀刻或雕刻或压制形成凹槽阵列；

步骤S2：拉伸所述设有凹槽阵列的复合金属板材制成锅胚，凹槽阵列位于锅胚的内表面；

步骤S3：对锅胚的内表面进行抛光、清洗后，对清洗后的锅胚进行PVD加工，以使锅胚内表面形成金属保护膜，金属保护膜的厚度为0.5um至2.5um，且金属保护膜的厚度小于凹槽阵列中凹槽的深度。

2.如权利要求1所述的一种不粘锅制作方法，其特征在于，还包括步骤S4，对形成金属保护膜的锅胚进行激光刻录加工，以在凹槽阵列中刻录形成刻度线。

3.如权利要求1所述的一种不粘锅制作方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括对锅胚内表面的凹槽阵列进行光刻或喷砂处理，以在凹槽内形成粗糙面。

4.如权利要求3所述的一种不粘锅制作方法，其特征在于，所述光刻或喷砂处理设置在抛光前或清洗前。

5.如权利要求1所述的一种不粘锅制作方法，其特征在于，所述金属保护膜的厚度为0.8um至1.5um。

6.如权利要求1所述的一种不粘锅制作方法，其特征在于，所述凹槽阵列中至少部分凹槽为圆形、椭圆形或水滴形状的任意一种或组合。

7.如权利要求1所述的一种不粘锅制作方法，其特征在于，所述锅胚的内表面的凹槽阵列包括位于锅底的第一阵列和位于锅壁的第二阵列，所述第二阵列中的凹槽呈扁状。

8.一种0涂层不粘烹饪器具，包括锅体，设于锅体内的不粘锅，其特征在于，所述不粘锅由权利要求1至7任意一项的方法制成；所述锅体内设有加热装置，所述凹槽阵列至少覆盖所述加热装置。

9.如权利要求8所述的一种0涂层不粘烹饪器具，其特征在于，所述不粘锅还包括翻边，所述凹槽阵列延伸至翻边上。

10.如权利要求9所述的一种0涂层不粘烹饪器具，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈覆盖在延伸至翻边上的凹槽阵列上，且延伸至翻边上的凹槽阵列组成多个密封圈排气槽。