FI75871B - Foerfarande foer emaljering av bottenytan av ett hushaollskaerl aluminium eller aluminiumlegering. - Google Patents

Description

1 75871

Menetelmä alumiinista tai alumiinilejeeringistä valmistetun talousastian pohjapinnan emaloimiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä alumiinista tai 5 alumiinilejeeringistä valmistetun talousastian, kuten paistinpannun, laakean paistinpannun tai jonkin vastaavan talousastian pohjapinnan emaloimiseksi, jolloin mainitulle pöhjapinnalle levitetään ainakin kaksi emalilietepin-noitetta, ensimmäinen pinnoite kuivataan ennen toisen pin-10 noitteen levittämistä ja molemmat pinnoitteet poltetaan yhdessä ainoassa vaiheessa.

Tunnetun tyyppisillä emaleilla, joita käytetään alumiinin tai alumiinilejeeringin emalointiin, on se haittapuoli, että ne ovat pehmeitä, toisin sanoen ne kestävät 15 huonosti kulumista ja naarmuuntumista. Tämä haitta johtuu käytetyn emalisulatteen tietystä koostumuksesta, jonka sintrauslämpötilan on välttämättä oltava alempi kuin käytetyn alumiinin tai alumiinilejeeringin sulamispiste.

Joitakin yrityksiä on tehty näiden emalien kovet-20 tamiseksi lisäämällä kovetinaineita, kuten on jo kuvattu FR-patenttijulkaisussa 2 289 627. Kuitenkin nyt on huomattu, että tällaisten kovetinaineiden lisäämiseen liittyy se suurehko haitta, että niillä on taipumus huomattavasti pienentää emalipinnoitteen tarttumista.

25 Juuri mainituista haitoista johtuen valmistajat tavallisesti tarttuvat ratkaisuun, jossa muodostetaan ema-likerros vain astian sivupinnalle, kun taas pohjapinnan metalli jää pinnoittamatta.

Valmistuksen aikana on helpompi pinnoittaa koko 30 astian ulkopinta emalilla ja poistaa sitten emali astian pöhjapinnalta etsaamalla.

Paitsi että näin käsitellyn astian pohja on vaikea puhdistaa, mainittu etsaustoimenpide pienentää pohjan metallin paksuutta sillä seurauksella, että astian 35 valmistukseen on käytettävä suurempaa metallipaksuutta kuin muuten olisi välttämätöntä riittävän mekaanisen lujuuden saavuttamiseksi. Tämä vaikuttaa valmistuskustannuksia nostavasti.

2 75871

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on voittaa edellä mainitut haitat antamalla käytettäväksi menetelmän talousastioiden pohjan emaloimiseksi, joka menetelmä on erikoisen taloudellinen suorittaa ja mahdollistaa emalin 5 saamisen, joka kiinnittyy lujasti pohjapintaan ja siten tekee sen helposti puhdistettavaksi, mainitun emalin ollessa lisäksi ominaisuuksiltaan erinomaisen kulutusta kestävä.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle alumiinista tai 10 alumiinilejeeringistä valmistetun talousastian pohjapin-nan emaloimiseksi, jolloin mainitulle pöhjapinnalle levitetään ainakin kaksi emalilietepinnoitetta, ensimmäinen pinnoite kuivataan ennen toisen pinnoitteen levittämistä ja molemmat pinnoitteet poltetaan yhdessä ainoassa vai-15 heessa, on tunnusomaista, että ensimmäinen emalilietepin-noite kuivataan riittävän korkeassa lämpötilassa riittävän pitkä aika, että sen kosteuspitoisuus alenee arvoon 0,5 - 10 paino-%, toinen emalipinnoite levitetään mainitun kosteuspitoisuuden omaavalle ensimmäiselle emalipinnoit-20 teelle, jolloin toinen pinnoite levitetään epäjatkuvasti öljymäisenä pastana serigrafiamaskin läpi kohokuvion saamiseksi ensimmäiselle pinnoitteelle, ja sen jälkeen mainitut pinnoitteet poltetaan välittömästi tai mahdollisen uudelleenkuumentamisen jälkeen emalien sintraamiseksi.

25 Tämän menetelmän käytännön suoritustapa on äärim mäisen nopea, erikoisesti koska siinä vältytään ensimmäisen emalipinnoitteen välipoltolta. Lukuunottamatta sitä tosiseikkaa, että tämän menetelmän toteuttamisen suuri nopeus aikaansaa huomattavan ajan ja energian säästön, alu-30 miinia tai alumiinilejeerinkiä lämmitetään emalin poltto-lämpötilassa minimiaika yhden polttotoimenpiteen kuluessa sillä tuloksella, että sen mekaaniset ominaisuudet eivät ole vaarassa heikentyä turhan pitkän tälle lämpötilalle altistumisen vuoksi.

35 Lisäksi nyt on keksitty, että saavutetaan hämmäs tyttäviä etuja levittämällä toinen emalipinnoitekerros ensimmäiselle emalipinnoitteelle, jota ei ole poltettu, mutta joka on osittain haihdutettu ja vielä kuumassa tilassa.

3 75871

Kun toimitaan tämän menetelmän mukaisesti, osoittaa kuuman ja huokoisen "korpun" muodossa oleva ensimmäinen ema-lipinnoite toisen emalipinnoitteen suhteen absorboivia ominaisuuksia siten, että mainitun toisen pinnoitteen ai-5 neosat suodattuvat ensimmäiseen pinnoitteeseen sillä tuloksella, että näin saadaan näiden kahden pinnoitteen välille poikkeuksellinen tarttuminen.

Se seikka, että toinen emalipinnoite levitetään ensimmäiselle, polttamattomalle emalipinnoitteelle, on 10 vastoin kaikkia tekniikan nykytilan tapoja, koska voitaisiin odottaa, että toimimalla tällä tavalla ensimmäisellä pinnoitteella ei ole riittävää mekaanista koheesiota kestämään myöhempiä toimenpiteitä.

Lisäksi saadaan erinomainen tarttuminen myöskin 15 ensimmäisen emalipinnoitteen ja talousastian pinnan välille, koska tähän tarkoitukseen käytetty pinnoiteseos on tunnetulla tavalla varustettu tällä ominaisuudella.

On myös huomattava, että keksinnön mukaisessa menetelmässä on mahdollista käyttää toisena emalipinnoittee-20 na pinnoitetta, jonka koostumus on erilainen kuin ensimmäisen pinnoitteen koostumus, mikä puolestaan mahdollistaa erinomaisen kulutuksen ja naarmuuntumisen kestävyyden saavuttamisen samalla kun tarttuminen ensimmäiseen pinnoitteeseen on erittäin luja, kuten edellä selostettiin, sitä-25 vastoin riittävää tarttumista talousastian pintaan ei tapahtuisi, jos se levitettäisiin suoraan talousastian pinnalle .

Keksinnön mukaisesti ensimmäistä emalilietepinnoi-tetta lämmitetään lämpötilaan 50 - 95°C riittävän pitkä 30 aika, että sen kosteuspitoisuus alenee arvoon 0,5 - 10 paino-%.

Kosteuspitoisuuden ollessa näin alhainen emalila-sihiukkaspinnoite esiintyy "korpun" muodossa, jolla on riittävästi mekaanista koheesiota seuraavia käsittelytoi-35 menpiteitä varten samalla, kun sillä on suuri absorptio-kyky seuraavaksi levitettävään emalilietteeseen nähden.

4 75871

Edullisesti toinen emalipinnoite levitetään ensimmäiselle emalipinnoitteelle ennen kuin tämän lämpötila on laskenut arvoon alle noin 45°C.

Se seikka, että ensimmäisen pinnoitteen täydelli-5 nen jäähtyminen estetään, merkitsee hyötyä energian tar peessa seuraavan täydellisen haihdutustoimenpiteen aikana ja parantaa toisen emalipinnoitteen tarttumista.

Keksinnön mukaisesti toinen emalipinnoite levitetään seripainatusmenetelmällä.

10 Kokemus on osoittanut, että ensimmäisen pinnoit teen koheesio on täysin yhteensopiva serigrafiamaskin levittämiselle mainitulle pinnoitteelle.

Keksinnön mukaista menetelmää soveltamalla saadaan alumiinista tai alumiinilejeeringistä valmistettu 15 talousastia, jossa on emaloitu pohjapinta, jossa puolestaan on oleellisesti kaksi päällekkäistä emalipinnoitet-ta, jotka on sintrattu lämpötilassa, joka sopii alumiinin tai alumiinilejeeringin sulamispisteen kanssa käytettäväksi. Ulompi pinnoite, ts. toinen emalipinnoite sisäl-20 tää sopivan määrän kovetinaineita tekemään mainitun pinnoitteen kulutusta kestäväksi ja sisempi pinnoite, ts. ensimmäinen pinnoite sisältää pienemmän määrän kovetinaineita antamaan optimitarttumisen mainitun sisemmän kerroksen ja astian pohjapinnan välille.

25 Nyt on siis itse asiassa havaittu, että kun en simmäinen emalipinnoite sisältää vähemmän kuin noin 10 % kovetinaineita, niiden läsnäolo ei vaikuta mainitun ensimmäisen pinnoitteen tarttumiseen astian pintaan.

Toisaalta tällaisten kovetinaineiden läsnäolo 30 määrässä 15 - 40 paino-% toisessa pinnoitteessa antaa ko. pinnoitteelle erittäin suuren kulutuskestävyyden.

Keksinnön mukaisesti emaloitu astia on siten taloudellinen valmistaa ja erittäin helppo puhdistaa.

5 75871

Muut keksinnön piirteet käyvät ilmi seuraavasta kuvauksesta ja oheisista piirroksista, joissa:

Kuvio 1 on osa pitkittäisleikkauskuvasta, joka esittää talousastian pohjapinnan, joka on emalipinnoitet-5 tu keksinnön mukaisella menetelmällä; ja kuvio 2 on osittaispiirros astian pöhjapinnasta. Kuvioissa esitetyssä suoritustavassa alumiinista tai alumiinilejeeringistä valmistetun talousastian 1, kuten paistinpannun, pohjapinta 2 varustetaan kahdella pääl-10 lekkäisellä emalipinnoitteella tai -kerroksella 3 ja 4, jotka on saatu emalilasitteesta, joka on sintrautuva alumiinin tai alumiinilejeeringin sulamispisteen alapuolella olevassa lämpötilassa.

Keksinnön mukaisesti ulompi pinnoite 4 sisältää 15 sopivan määrän kovetinaineita tekemään mainitun pinnoitteen kulutuksenkestäväksi. Sisempi pinnoite 3, joka on kiinni pöhjapinnassa 2, sisältää pienemmän määrän kovetinaineita tekemään tarttumisen mainitun sisemmän pinnoitteen ja astian pohjapinnan 2 välillä mahdollisimman hy-20 väksi.

Emalipinnoitteet 3 ja 4 saadaan aluminille tai alumiinile jeeringille käytetystä tavanomaisesta emalilasitteesta, johon lisätään kovetinaineita, kuten CK-alumiini-oksidia, piikarbidia, kvartsia, volframikarbidia, siliko-25 aluminaatteja tai metalleja, kuten volframia, titaania ja ruostumatonta terästä hienojen hiukkasten muodossa.

Kokemus on osoittanut, että erinomainen kulutuskestävyys saadaan, kun ulompi pinnoite 4 sisältää 15 - 40 paino-% kovetinaineita.

30 Nyt on myös huomattu, että erinomaisen tarttumisen saamiseksi pinnoitteen 3 ja astian pohjapinnan 2 välille, tämän pinnoiteen materiaalin on sisällettävä vähemmän kuin 10 paino-% kovetinaineita.

Oheisissa kuvioissa kuvatussa esimerkissä ulompi 35 emalipinnoite 4, joka on kovetinaineiden kovettama, muodostuu sarjasta samankeskisiä renkaita 4a, jotka muodostavat kohokuvion ensimmäisen pinnoitteen 4 pinnalle, mainittujen renkaiden ollessa urien 5 toisistaan erottamat.

6 75871 Näiden ulkonevien renkaiden 4a tarkoituksena on pienentää kosketuspintaa astian pohjan ja kuumentavan pinnan tai keittiön muun työskentelypinnan välillä emali-kerroksen 4 kulumisen rajoittamiseksi pelkästään mainit-5 tuihin ulkoneviin renkaisiin.

Toinen ulkonevien renkaiden 4a tehtävä on saada aikaan viehättävä ulkonäkö.

Mainitut ulkonevat renkaat 4a voidaan korvata spiraali-, neliöverkko-, shakkiruutu- tai nostetulla nap-10 pikuvioinnilla tai korkokaiverruksilla.

Emalipinnoitteiden 3 ja 4 levittämiseen talous-astian 1 pohjaan tai alapinnalle 2 liittyvää toimintamallia kuvataan seuraavassa.

Ensimmäinen vaihe käsittää tavanomaisen alumii-15 nille sopivan tyyppisen emalilasitelietteen suihkuttami-sen paineilman avulla alumiiniastian pinnalle 2, johon lietteeseen on lisätty esimerkiksi 10 % kovetinaineita, kuten hienoja piikarbidihiukkasia.

Emalilasitelietepinnoitetta lämmitetään sitten 20 lämpötilassa 50 - 95°C, edullisesti 70°C:ssa, riittävän pitkä aika sen varmistamiseksi, että mainitun pinnoitteen jäännöskosketuspitoisuus on 0,5 - 10 paino-%.

Silloin pinnoite muodostuu "korpusta", jolla on riittävä määrä koheesiota suojaamaan sitä tuhoutumiselta 25 astian jatkokäsittelyn aikana.

Ennen kuin mainitun "korpun" lämpötila on laskenut alle noin 45°C, toinen emalipinnoite levitetään pastana serigrafiamaskin läpi mainitulle vielä kuumassa tilassa olevalle "korpulle". Emalipasta sisältää tavanomai-30 sen alumiinille sopivan emalilasitteen, mineraalipigment-tejä, mäntyöljyä nestesideaineena, alkoholia jne. Kovetinaineita, kuten piikarbidia lisätään mainittuun emalipas-taan määrä, joka edullisesti on 20 paino-%, mutta voi vaihdella välillä 15 - 40 paino-%.

35 Seripainatusmenetelmän mukaan mainittu pasta le vitetään maskille, jonka tehtävänä on tuottaa korkokuvio ulommalle emalipinnoitteelle.

1 75871

Sen seikan ansiosta, että ensimmäisen pinnoitteen emalihiukkas-"korppu" on kosteuspitoisuudeltaan saatettu lähes nollaan, "korpun" huokoisuus on sellainen, että se pystyy absorboimaan sille serigrafiamenetelmällä levite-5 tyn emalipastan. Siitä seikasta johtuen, että mainittu "korppu" on kuumassa tilassa vielä mainitun levityksen hetkellä, sideaineena serigrafisesti levitettävässä pastassa toimivan öljyn viskositeetti pienenee sillä tuloksella, että mainittu öljy suodattuu "korpun" huokosiin ja 10 siten vetää mainitun emalipastan hiukkaset mainittuihin huokosiin.

Täydellinen tarttuminen saadaan siten serigrafia-menetelmällä levitetyn ulomman eli toisen emalipinnoit-teen ja suhteellisen pienen määrän kovetinaineita sisältä-15 van ensimmäisen emalipinnoitteen välille.

Talousastian pinnalle levitettyjä emalihiukkas-pinnoitteita kuumennetaan sitten uudelleen haihtuvien aineosien poistamiseksi täydellisesti mainituista pinnoitteista.

20 Sitten talousastia siirretään uuniin emalilasi- tepinnoitteen polttamiseksi niiden sintraamiseksi ja muuttamiseksi emaliksi. Polttolämpötila on käsiteltävässä esimerkissä 560°C:een luokkaa.

Näin saadaan talousastia, jonka pohjapinta 2 on 25 pinnoitettu ensimmäisellä emalipinnoitteella 3, jonka paksuus on luokkaa 50 mikrometriä ja joka tarttuu lujasti metalliin, ja toisella emalipinnoitteella 4, jonka paksuus on luokkaa 20 mikrometriä ja kulutuskestävyys suuri johtuen siinä olevasta suuresta kovetinainemäärästä.

30 Mainittu toinen emalipinnoite 4 tarttuu lujasti ensimmäiseen pinnoitteeseen 3, mikä johtuu näiden kahden pinnoitteen osittaisesta tunkeutumisesta toisiinsa, mikä saadaan aikaan keksinnön mukaisen menetelmän keinoin. Tämä emalipinnoitteiden 3 ja 4 välinen erinomainen tartun-35 ta osoitetaan kohdistamalla talousastiaan toistuvia läm-pöiskuja.

8 75871

Emalipinnoitteisiin 3 ja 4 käytetyn emalilasitteen peruskoostumus voi olla esimerkiksi seuraava: 3 osaa B2C>2:a, 2 osaa KOH:a, 10 osaa ZnO:a, 6 osaa SlC^ja ja loput muodostaa nestemäinen sideaine.

5 Edellä kuvattu menetelmä on erikoisen nopea ja ta loudellinen sen seikan ansiosta, että siinä vältetään ensimmäisen emalipinnoitteen 3 polttotarve. Tästä johtuen talousastian alumiini ei enää joudu olemaan ylipitkää aikaa korkeassa lämpötilassa, mikä huonontaisi sen mekaani-10 siä ominaisuuksia ja aiheuttaisi astialle muodonmuutoksia, mikä puolestaan johtaa huonoon lämpökosketukseen mainitun astian pohjan ja lämmittävän pinnan välillä.

Toinen huomioon otettava piirre on se, että alapinnan 2 emalointi tekee tarpeettomaksi mainitun alapin-15 nan tavanomaisen etsauksen suorittamisen sillä seurauksella, että astian metallipohjän paksuus säilyy muuttumattomana .

Siten on mahdollista tuottaa talousastia, jossa metallin paksuus koko astiassa voi olla pienempi kuin pak-20 suus, johon on tavanomaisesti totuttu, mikä puolestaan alentaa valmistuskustannuksia.

Ensimmäinen emalipinnoite 3 voi peittää kokonaan astian ulkopinnan ja sisäpinnan.

Edellä kuvatusta on ilmeistä, että keksintö sovel-25 tuu mille tahansa tunnetulle alumiiniosille käytettävälle emalipinnoitekoostumukselle, jonka sintrauslämpötila on alle noin 600°C.

Claims (3)

9 75871

1. Menetelmä talousastian pohjapinnan emaloimiseksi, jolloin mainitulle pöhjapinnalle levitetään ainakin kaksi 5 emalilietepinnoitetta, ensimmäinen pinnoite kuivataan ennen toisen pinnoitteen levittämistä ja molemmat pinnoitteet poltetaan yhdessä ainoassa vaiheessa, tunnet-t u siitä, että ensimmäinen emalilietepinnoite kuivataan riittävän korkeassa lämpötilassa riittävän pitkä aika, et-10 tä sen kosteuspitoisuus alenee arvoon 0,5 - 10 paino-%, toinen emalipinnoite levitetään mainitun kosteuspitoisuuden omaavalle ensimmäiselle emalipinnoitteelle, jolloin toinen pinnoite levitetään epäjatkuvasti öljymäisenä pastana serigrafiamaskin läpi kohokuvion saamiseksi ensimmäi-15 selle pinnoitteelle, ja sen jälkeen mainitut pinnoitteet poltetaan välittömästi tai mahdollisen uudelleenkuumenta-misen jälkeen emalien sintraamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittujen kahden pinnoit- 20 teen muodostamiseen käytettävät emalisulatelietteet sisältävät kovetinainetta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen emalipinnoitteen muodostamiseen käytettävä emaliliete sisältää suuremman osuu- 25 den kovetinainetta kuin ensimmäinen pinnoite.