JP6681418B2 - Cookware for electromagnetic heating and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、調理器具の分野に関し、具体的には、電磁加熱用の調理器具及びその製造方法に関する。 The present invention relates to the field of cookware, and more particularly to cookware for electromagnetic heating and methods of making the same.
アルミニウム合金や304ステンレス鋼などの材質は、家電製品に非常に広く使われているが、これらの非磁性の材質又は透磁率が低い材質の鍋器具は電磁加熱機能が理想的ではない。IH内鍋の従来のプロセスは、主に爆発溶接又は圧力溶接の方式を採用してアルミニウム合金の表面に430ステンレス鋼の薄板を鏤めて、鍋器具の外表面の磁性の430ステンレス鋼が高周波交番磁界の作用により形成される渦電流効果にて誘導加熱する。しかし、このプロセスの過程は、比較的複雑で、コストが比較的高い。また、ホットスプレー、例えばアーク又はプラズマスプレーなどの方式により、鍋の底部に透磁性金属層を製造して、これらの鍋器具の電磁加熱機能を実現することができる。しかし、ホットスプレーの温度が高すぎるため、磁性合金材料が酸化されやすく、且つ金属鉄線又は鉄粉が溶融又は半溶融の状態で、比較的低い気圧において、鍋器具の基体表面に衝突する速度が比較的低く、形成される磁性層は、主にサンドブラスト処理する必要のあるアルミニウム合金基体の表面を覆い(一般的に、サンドブラストされたアルミニウム合金の表面粗さは3〜8μmである)、鉄が基体に嵌め込まれにくいため、ホットスプレーされた鉄層とアルミニウム合金の鍋器具の基体との結合力が比較的悪い。また、ホットスプレーされた透磁層が一定の厚さ(例えば、0.3〜0.6mm)まで増えた場合、その表面粗さが明らかに増えて(例えば、20〜60マイクロメートル)、その表面にスプレーされた錆止め層の結合力が明らかに低くなる。 Materials such as aluminum alloy and 304 stainless steel are very widely used for home electric appliances, but these non-magnetic materials or pots with low magnetic permeability do not have an ideal electromagnetic heating function. The conventional process of IH inner pot is mainly adopting the method of explosive welding or pressure welding to trowel a thin plate of 430 stainless steel on the surface of the aluminum alloy, and the magnetic 430 stainless steel on the outer surface of the pot equipment has high frequency. Induction heating is performed by the eddy current effect formed by the action of the alternating magnetic field. However, the steps in this process are relatively complex and relatively expensive. Also, a magnetically permeable metal layer may be produced at the bottom of the pan by a method such as hot spraying, eg arc or plasma spraying, to realize the electromagnetic heating function of these pan appliances. However, since the temperature of the hot spray is too high, the magnetic alloy material is easily oxidized, and the speed at which the metal iron wire or the iron powder is in a molten or semi-molten state and collides with the surface of the base of the pan device at a relatively low pressure. The magnetic layer formed is relatively low and mainly covers the surface of the aluminum alloy substrate that needs to be sandblasted (generally, the surface roughness of the sandblasted aluminum alloy is 3 to 8 μm), and the iron is Since it is difficult to fit into the base body, the bonding strength between the hot-sprayed iron layer and the base body of the aluminum alloy pot apparatus is relatively poor. Also, when the hot-sprayed magnetically permeable layer increases to a certain thickness (for example, 0.3 to 0.6 mm), its surface roughness obviously increases (for example, 20 to 60 micrometers), The bond strength of the rust preventive layer sprayed on the surface is clearly reduced.
本発明は、従来の電磁加熱用の調理器具における透磁層と調理器具基体との間、及び錆止め層と透磁層との間の結合力が比較的悪いという欠陥を克服するために、電磁加熱用の調理器具及びその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to overcome the deficiency of the relatively poor bonding force between the magnetic permeable layer and the cookware base, and between the rust preventive layer and the magnetic permeable layer in the conventional cookware for electromagnetic heating, the present invention provides an electromagnetic wave. An object of the present invention is to provide a cooking utensil for heating and a manufacturing method thereof.
上記目的を実現するために、本発明の一側面は、電磁加熱用の調理器具を提供する。該調理器具は、調理器具基体と、前記調理器具基体の少なくとも一部の外表面に、コールドスプレー法により形成される透磁層と、前記透磁層の前記調理器具基体と接触する界面の反対側の表面に形成される錆止め層とを含み、前記調理器具基体と前記透磁層とが接触する界面において、前記透磁層の材料が第1の連続した鋸歯状構造で前記調理器具基体に嵌め込まれ、前記透磁層と前記錆止め層とが接触する界面において、前記錆止め層の材料が第2の連続した鋸歯状構造で前記透磁層に嵌め込まれる。透磁層の厚さは0.3〜0.6ミリメートルであり、第1の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さは、第2の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さより大きい。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention provides a cooking utensil for electromagnetic heating. The cookware includes a cookware substrate, at least a portion of the outer surface of the cookware substrate, a magnetic free layer that will be formed by the cold spray method, the opposite surface in contact with the cooking utensil base of the magnetic free layer A rust preventive layer formed on a side surface of the cookware substrate at the interface where the cookware substrate and the magnetic permeability layer contact each other, and the material of the magnetic permeability layer has a first continuous sawtooth structure on the cookware substrate. The material of the rust preventive layer is fitted to the magnetic permeable layer in a second continuous sawtooth structure at the interface where the permeable preventive layer and the rust preventive layer contact each other. The magnetic permeable layer has a thickness of 0.3 to 0.6 millimeters, and the roughness formed by the first continuous sawtooth structure is greater than the roughness formed by the second continuous sawtooth structure.
好ましくは、前記第1の連続した鋸歯状構造における歯先と歯底との最大高度差は、前記第2の連続した鋸歯状構造における歯先と歯底との最大高度差より大きい。 Preferably, the maximum height difference between the addendum and the root in the first continuous sawtooth structure is larger than the maximum difference in height between the addendum and the root in the second continuous sawtooth structure.
好ましくは、前記第1の連続した鋸歯状構造において、歯先と歯底との最大高度差が10〜80マイクロメートルであり、歯幅が10〜80マイクロメートルである。 Preferably, in the first continuous sawtooth structure, the maximum height difference between the tip and the bottom is 10 to 80 μm and the tooth width is 10 to 80 μm.
好ましくは、前記第2の連続した鋸歯状構造において、歯先と歯底との最大高度差が5〜15マイクロメートルであり、歯幅が10〜30マイクロメートルである。 Preferably, in the second continuous sawtooth structure, the maximum height difference between the tip and the bottom is 5 to 15 μm and the tooth width is 10 to 30 μm.
好ましくは、前記透磁層の厚さが0.1〜0.6ミリメートルである。 Preferably, the magnetic permeable layer has a thickness of 0.1 to 0.6 mm.
好ましくは、前記透磁層及び前記錆止め層が、前記調理器具基体の底部に形成されるか、又は前記調理器具基体の底部と底部に隣接する側壁とに形成される。 Preferably, the magnetic permeable layer and the rust preventive layer are formed on the bottom of the cookware base, or on the bottom of the cookware base and sidewalls adjacent the bottom.
好ましくは、前記透磁層は、磁性の鉄合金によって形成され、前記磁性の鉄合金は、Fe−C合金、Fe−Si合金及びFe−Mn合金のうち少なくとも一つであり、且つ前記磁性の鉄合金におけるFeの含有量が95重量%以上である。 Preferably, the magnetically permeable layer is formed of a magnetic iron alloy, and the magnetic iron alloy is at least one of Fe—C alloy, Fe—Si alloy, and Fe—Mn alloy, and The content of Fe in the iron alloy is 95% by weight or more.
好ましくは、前記調理器具基体の材質が非磁性の材料又は透磁率が低い材料であり、好ましくは、アルミニウム合金又は304ステンレス鋼である。 Preferably, the material of the cooking utensil substrate is a non-magnetic material or a material having low magnetic permeability, and is preferably an aluminum alloy or 304 stainless steel.
本発明のもう一つの側面は、上記電磁加熱用の調理器具を製造する方法を提供する。該方法は、
(1)調理器具基体の表面に対して脱油及び脱脂処理を行うステップと、
(2)コールドスプレー法により、磁性粉末を前記調理器具基体の少なくとも一部の外表面にスプレーして透磁層を形成し、前記透磁層の形成される厚さを制御することにより、前記調理器具基体と前記透磁層とが接触する界面において、前記透磁層の材料が第1の連続した鋸歯状構造で前記調理器具基体に嵌め込まれ、且つ前記透磁層の表面に第2の連続した鋸歯状構造を有するようにするステップと、
(3)前記透磁層が形成された前記調理器具基体に対して脱油及び脱脂処理を行った後、前記透磁層に錆止め層を形成するステップと、を含み、
前記透磁層の厚さは0.3〜0.6ミリメートルであり、
前記第1の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さは、前記第2の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さより大きい。
Another aspect of the present invention provides a method of manufacturing the cookware for electromagnetic heating. The method is
(1) Degreasing and degreasing the surface of the cookware base;
(2) The magnetic powder is sprayed onto at least a part of the outer surface of the cookware substrate by a cold spray method to form a magnetic permeable layer, and the thickness of the magnetic permeable layer is controlled, thereby At the interface where the cookware substrate and the magnetically permeable layer contact, the material of the magnetically permeable layer is fitted into the cookware substrate in a first continuous serrated structure and a second magnetic layer is provided on the surface of the magnetically permeable layer . Providing a continuous sawtooth structure,
(3) After the magnetic free layer oil removal and degreasing process to the cookware substrate which is formed, see contains and forming a rust layer on the permeable magnetosensitive layer,
The magnetic permeability layer has a thickness of 0.3 to 0.6 mm,
The roughness formed by the first continuous sawtooth structure is greater than the roughness formed by the second continuous sawtooth structure.
好ましくは、前記透磁層の形成される厚さが0.1〜0.6ミリメートルである。 Preferably, the thickness of the magnetically permeable layer is 0.1 to 0.6 mm.
好ましくは、前記磁性粉末の粒径が10〜50マイクロメートルである。 Preferably, the magnetic powder has a particle size of 10 to 50 micrometers.
好ましくは、前記コールドスプレー法の実施条件は、噴射圧力が1〜5MPaであり、噴射距離が10〜50ミリメートルであり、気体の加熱温度が200〜1000℃である。 Preferably, the cold spray method is performed under the following conditions: an injection pressure of 1 to 5 MPa, an injection distance of 10 to 50 mm, and a gas heating temperature of 200 to 1000 ° C.
本発明により提供される前記電磁加熱用の調理器具において、透磁層の材料が連続した鋸歯状構造で調理器具基体に嵌め込まれ、且つ錆止め層の材料が連続した鋸歯状構造で透磁層に嵌め込まれるようにすることで、透磁層と調理器具基体との間及び透磁層と錆止め層との間には、強い結合力を有し、透磁層と錆止め層とが脱落又は破裂しにくくすることを保証することができる。 In the cookware for electromagnetic heating provided by the present invention, the material of the magnetic permeable layer is fitted into the cookware base in a continuous sawtooth structure, and the material of the rust preventive layer is continuous in the sawtooth structure to the magnetic permeable layer. By being fitted, there is a strong bonding force between the magnetic permeable layer and the cookware base and between the magnetic permeable layer and the rust preventive layer, and the magnetic permeable layer and the rust preventive layer fall off or burst. It can be guaranteed to be difficult.
また、本発明により提供される前記電磁加熱用の調理器具の製造方法において、空気動力スプレー法により透磁層を形成し、透磁層と調理器具基体との間の接触界面には、酸化物や空隙などの欠陥がほとんど存在しないので、電磁加熱の際に透磁層が発生した熱がよりよく調理器具基体に伝導することを保証することができ、調理器具基体の温度の均一性を向上させて、良い電磁加熱効果が得られる。 Further, in the method for producing a cooking utensil for electromagnetic heating provided by the present invention, a magnetic permeable layer is formed by an air power spray method, and an oxide is formed at a contact interface between the magnetic permeable layer and the cooking utensil base. Since there are almost no defects such as air gaps and voids, it is possible to ensure that the heat generated by the magnetic permeability layer during electromagnetic heating is better conducted to the cookware base, improving the temperature uniformity of the cookware base. Therefore, a good electromagnetic heating effect can be obtained.
本発明において、相反する説明をしない限り、用いられる方位の用語、例えば「上、下」は、通常図面に示す上、下を指し、「内、外」は、各部品自身の輪郭に対する内、外を指す。 In the present invention, unless otherwise contradictory, the term of orientation used, for example, "up, down" refers to up and down, which are usually shown in the drawings, "inside, out" refers to the inside of each part itself, Points outside.
図1〜4に示すように、本発明に係る電磁加熱用の調理器具は、調理器具基体1と、前記調理器具基体1の少なくとも一部の外表面に形成される透磁層2と、前記透磁層2の少なくとも一部の表面に形成される錆止め層3と、を含み、前記調理器具基体1と前記透磁層2とが接触する界面において、前記透磁層2の材料が第1の連続した鋸歯状構造で前記調理器具基体1に嵌め込まれ、前記透磁層2と前記錆止め層3とが接触する界面において、前記錆止め層3の材料が第2の連続した鋸歯状構造で前記透磁層2に嵌め込まれる。
As shown in FIGS. 1 to 4, a cookware for electromagnetic heating according to the present invention includes a
「連続した鋸歯状構造」という用語において、「連続する」とは、鋸歯状構造の各鋸歯が連続して配列され、隣接する二つの鋸歯の間には、ほとんどプラットフォーム状(即ち層状)が存在しないことを指す。ここでの鋸歯状は、厳格な幾何学的な意味での鋸歯状に限定されるわけではなく、鋸歯状に類似する各種の不規則な形状の組み合わせであってもよい。 In the term "continuous sawtooth structure", "sequential" means that the saw teeth of the sawtooth structure are arranged continuously, and there is almost a platform (that is, a layer) between two adjacent saw teeth. It means not doing. The sawtooth shape here is not limited to the sawtooth shape in a strict geometric sense, and may be a combination of various irregular shapes similar to the sawtooth shape.
好ましくは、前記第1の連続した鋸歯状構造における歯先と歯底との最大高度差は、前記第2の連続した鋸歯状構造における歯先と歯底との最大高度差より大きく、つまり、前記第1の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さは、前記第2の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さより大きい。 Preferably, the maximum height difference between the tip and the root in the first continuous sawtooth structure is larger than the maximum height difference between the tip and the root in the second continuous sawtooth structure, that is, The roughness formed by the first continuous sawtooth structure is greater than the roughness formed by the second continuous sawtooth structure.
前記第1の連続した鋸歯状構造において、歯先と歯底との最大高度差(△H1)は、10〜80マイクロメートルが好ましく、つまり、透磁層2の材料が調理器具基体1に嵌め込まれる深さは、10〜80マイクロメートルが好ましく、具体的には、例えば、10マイクロメートル、15マイクロメートル、20マイクロメートル、25マイクロメートル、30マイクロメートル、35マイクロメートル、40マイクロメートル、45マイクロメートル、50マイクロメートル、55マイクロメートル、60マイクロメートル、65マイクロメートル、70マイクロメートル、75マイクロメートル、80マイクロメートル、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。さらに好ましくは、前記鋸歯状構造の歯先と歯底との最大高度差が15〜70マイクロメートルであり、より好ましくは、20〜70マイクロメートルであり、さらにより好ましくは、20〜60マイクロメートルである。
In the first continuous sawtooth structure, the maximum height difference (ΔH 1 ) between the tooth tip and the tooth bottom is preferably 10 to 80 μm, that is, the material of the magnetic
前記第1の連続した鋸歯状構造において、前記鋸歯状構造の歯幅(△L1)は、10〜80マイクロメートルが好ましく、具体的には、例えば、10マイクロメートル、15マイクロメートル、20マイクロメートル、25マイクロメートル、30マイクロメートル、35マイクロメートル、40マイクロメートル、45マイクロメートル、50マイクロメートル、55マイクロメートル、60マイクロメートル、65マイクロメートル、70マイクロメートル、75マイクロメートル、80マイクロメートル、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。さらに好ましくは、前記鋸歯状構造の歯幅が20〜60マイクロメートルであり、より好ましくは、20〜50マイクロメートルである。前記鋸歯状構造の歯幅とは、隣接する二つの歯底の間の水平距離を指す。 In the first continuous sawtooth structure, the tooth width (ΔL 1 ) of the sawtooth structure is preferably 10 to 80 μm, and specifically, for example, 10 μm, 15 μm, 20 μm. Meters, 25 micrometers, 30 micrometers, 35 micrometers, 40 micrometers, 45 micrometers, 50 micrometers, 55 micrometers, 60 micrometers, 65 micrometers, 70 micrometers, 75 micrometers, 80 micrometers, Also, it may be an arbitrary value within a range constituted by any two of these point values. More preferably, the sawtooth structure has a tooth width of 20 to 60 micrometers, and more preferably 20 to 50 micrometers. The tooth width of the saw-toothed structure refers to a horizontal distance between two adjacent tooth roots.
前記第2の連続した鋸歯状構造において、歯先と歯底との最大高度差(△H2)は、5〜15マイクロメートルが好ましく、つまり、錆止め層3の材料が透磁層2に嵌め込まれる深さは、5〜15マイクロメートルが好ましく、具体的には、例えば、5マイクロメートル、6マイクロメートル、7マイクロメートル、8マイクロメートル、9マイクロメートル、10マイクロメートル、11マイクロメートル、12マイクロメートル、13マイクロメートル、14マイクロメートル、15マイクロメートル、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。さらに好ましくは、前記鋸歯状構造の歯先と歯底との最大高度差が6〜12マイクロメートルであり、より好ましくは、8〜10マイクロメートルである。
In the second continuous sawtooth structure, the maximum height difference (ΔH 2 ) between the tooth tip and the tooth bottom is preferably 5 to 15 μm, that is, the material of the rust
前記第2の連続した鋸歯状構造において、前記鋸歯状構造の歯幅(△L2)は、10〜30マイクロメートルが好ましく、具体的には、例えば、10マイクロメートル、12マイクロメートル、14マイクロメートル、16マイクロメートル、18マイクロメートル、20マイクロメートル、22マイクロメートル、24マイクロメートル、26マイクロメートル、28マイクロメートル、30マイクロメートル、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。さらに好ましくは、前記鋸歯状構造の歯幅が12〜25マイクロメートルであり、より好ましくは、15〜25マイクロメートルである。前記鋸歯状構造の歯幅とは、隣接する二つの歯底の間の水平距離を指す。 In the second continuous sawtooth structure, the tooth width (ΔL 2 ) of the sawtooth structure is preferably 10 to 30 μm, and specifically, for example, 10 μm, 12 μm, 14 μm. Range constituted by two of the following values: meter, 16 micrometer, 18 micrometer, 20 micrometer, 22 micrometer, 24 micrometer, 26 micrometer, 28 micrometer, 30 micrometer, and these point values. May be any value. More preferably, the tooth width of the saw-toothed structure is 12 to 25 μm, and more preferably 15 to 25 μm. The tooth width of the saw-toothed structure refers to a horizontal distance between two adjacent tooth roots.
本発明において、前記透磁層2の厚さは、0.05〜1ミリメートルであってもよく、具体的には、例えば、0.05ミリメートル、0.08ミリメートル、0.1ミリメートル、0.12ミリメートル、0.15ミリメートル、0.18ミリメートル、0.2ミリメートル、0.23ミリメートル、0.25ミリメートル、0.28ミリメートル、0.3ミリメートル、0.31ミリメートル、0.32ミリメートル、0.33ミリメートル、0.34ミリメートル、0.35ミリメートル、0.36ミリメートル、0.37ミリメートル、0.38ミリメートル、0.39ミリメートル、0.4ミリメートル、0.41ミリメートル、0.42ミリメートル、0.43ミリメートル、0.44ミリメートル、0.45ミリメートル、0.46ミリメートル、0.47ミリメートル、0.48ミリメートル、0.49ミリメートル、0.5ミリメートル、0.51ミリメートル、0.52ミリメートル、0.53ミリメートル、0.54ミリメートル、0.55ミリメートル、0.56ミリメートル、0.57ミリメートル、0.58ミリメートル、0.59ミリメートル、0.6ミリメートル、0.65ミリメートル、0.7ミリメートル、0.8ミリメートル、0.9ミリメートル、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。さらに好ましくは、前記透磁層2の厚さが0.1〜0.6ミリメートルであり、より好ましくは、0.3〜0.6ミリメートルである。
In the present invention, the thickness of the magnetic
本発明において、前記透磁層2の形成位置は、本分野の通常の方式により確定されてもよく、例えば、前記透磁層2は、前記調理器具基体1の底部に形成されるか、又は前記調理器具基体1の底部と底部に隣接する側壁とに形成される。好ましい実施形態において、前記透磁層2は、前記調理器具基体1の底部と底部に隣接する側壁に形成され、且つ底部に形成される透磁層と側壁に形成される透磁層とが連続した構造を構成する。上記の好ましい実施形態において、側壁に形成される透磁層の高さは、前記調理器具基体の全高の5%以上を占め、好ましくは10%以上であり、さらに好ましくは、15%以上であり、さらにより好ましくは、20%以上であり、最も好ましくは、20〜60%である。
In the present invention, the formation position of the magnetic
本発明において、前記透磁層2は、本分野の通常の磁性材料によって形成されてもよい。好ましくは、前記透磁層2は、磁性の鉄合金によって形成される。前記磁性の鉄合金は、Fe−C合金、Fe−Si合金及びFe−Mn合金のうち少なくとも一つであってもよい。前記磁性の鉄合金において、Feの含有量は、95重量%以上であってもよく、好ましくは、95〜99.5重量%であり、より好ましくは、96〜99重量%であり、さらに好ましくは、96〜98.5重量%である。
In the present invention, the magnetic
本発明において、前記調理器具基体1の材質は、本分野の通常の選択であってもよく、例えば、本分野の通常の非磁性の材料又は透磁率が低い材料であってもよい。一つの好ましい実施形態において、前記透磁層2に合わせて良い電磁加熱効果を得るために、前記調理器具基体1の材質は、アルミニウム合金又は304ステンレス鋼から選ぶ。
In the present invention, the material of the
本発明において、前記透磁層2と前記調理器具基体1との結合力は、30〜50MPaであってもよく、具体的には、例えば、30MPa、31MPa、32MPa、33MPa、34MPa、35MPa、36MPa、37MPa、38MPa、39MPa、40MPa、41MPa、42MPa、43MPa、44MPa、45MPa、46MPa、47MPa、48MPa、49MPa、50MPa、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。好ましくは、前記透磁層2と前記調理器具基体1との結合力が35〜50MPaであり、より好ましくは、37〜45MPaである。本発明において、透磁層2と調理器具基体1との結合力は、「GB/T 8642−2002 ホットスプレーの引っ張り結合強度の試験」に規定された方法に従って測定する。
In the present invention, the binding force between the magnetic
本発明において、前記錆止め層3は、前記透磁層3の一部を被覆してもよく、前記透磁層2を完全に被覆してもよい。前記錆止め層3の厚さは、0.02〜0.08ミリメートルであってもよく、0.03〜0.05ミリメートルが好ましい。前記錆止め層3は、本分野の通常の錆止めコーティング材料によって形成される単層又は多層構造であってもよい。前記錆止めコーティング材料は、例えば、シリコン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、及びアルミニウム粉又は亜鉛粉を含む樹脂組成物から選ばれる少なくとも一つであってもよく、フッ素樹脂及び/又はアルミニウム粉又は亜鉛粉を含む樹脂組成物が好ましい。
In the present invention, the rust
本発明において、前記錆止め層3と前記透磁層2との間の結合力は、5Bであってもよい。錆止め層3と透磁層2との間の結合力は、「GB/T 9286 塗料及びワニスの塗膜のクロスカット試験」に規定された方法に従って測定される。
In the present invention, the binding force between the rust
本発明において、前記電磁加熱用の調理器具は、電気圧力鍋、電気炊飯器、グリルマシン、フライパン、土鍋、電磁調理器などの各種の通常の電磁を使用して加熱する調理器具であってもよい。 In the present invention, the cooking utensil for electromagnetic heating, electric pressure cooker, electric rice cooker, grill machine, pans, pot, even cookware for heating by using a variety of conventional electromagnetic such as an electromagnetic cooker Good.
本発明により提供される前記電磁加熱用の調理器具を製造する方法は、
(1)空気動力スプレー法により、磁性粉末を調理器具基体の少なくとも一部の外表面にスプレーして透磁層を形成し、前記透磁層の形成される厚さを制御することにより、前記調理器具基体と前記透磁層とが接触する界面において、前記透磁層の材料が連続した鋸歯状構造で前記調理器具基体に嵌め込まれ、且つ前記透磁層の表面に連続した鋸歯状構造を有するようにするステップと、
(2)前記透磁層に錆止め層を形成するステップと、を含む。
A method of manufacturing the cookware for electromagnetic heating provided by the present invention,
(1) The magnetic powder is sprayed onto at least a part of the outer surface of the cookware substrate by an air-powered spray method to form a magnetically permeable layer, and the thickness of the magnetically permeable layer is controlled, whereby At the interface where the cookware base and the magnetic permeable layer contact, the material of the magnetic permeable layer is fitted into the cookware base in a continuous sawtooth structure, and a sawtooth structure continuous to the surface of the magnetic permeable layer is formed. The steps to have,
(2) forming a rust preventive layer on the magnetically permeable layer.
本発明において、前記透磁層を形成する方法は、空気動力スプレー法であり、コールドスプレー法とも呼ばれる。該スプレー方法により形成される透磁層は、ほとんど酸化されず、磁性粉末が、高速の空気圧により、音速の2倍に近い速度で調理器具基体に衝突するので、コーティング層が非常に高い緻密性を有する。さらに、衝撃により調理器具基体の表面に鋸歯構造が形成されるので、透磁層と調理器具基体との間に非常に強い結合力が形成される。 In the present invention, the method of forming the magnetically permeable layer is an air-powered spray method and is also called a cold spray method. The magnetically permeable layer formed by the spray method is hardly oxidized and the magnetic powder collides with the cookware substrate at a speed close to twice the speed of sound due to high-speed air pressure, so that the coating layer has a very high compactness. Have. Furthermore, the impact creates a sawtooth structure on the surface of the cookware substrate, which creates a very strong bond between the magnetically permeable layer and the cookware substrate.
本発明において、前記透磁層の形成された厚さは、0.3〜0.6ミリメートルが好ましい。前記透磁層の形成された厚さが0.3〜0.6ミリメートルに達する場合、前記透磁層の表面粗さの値が比較的小さい値に維持され、且つ連続した鋸歯状構造が形成され、錆止め層と透磁層との間に強い結合力を有することが保証される。 In the present invention, the thickness of the magnetically permeable layer is preferably 0.3 to 0.6 mm. When the formed thickness of the magnetic permeable layer reaches 0.3 to 0.6 mm, the surface roughness value of the magnetic permeable layer is maintained at a relatively small value and a continuous sawtooth structure is formed. It is ensured that the rust preventive layer and the magnetically permeable layer have a strong bonding force.
本発明において、前記調理器具基体に特定のサイズ(即ち歯先と歯底との最大高度差及び歯幅)を有する鋸歯状構造を形成するために、前記磁性粉末の粒径は、好ましくは、10〜50マイクロメートルであり、より好ましくは、10〜40マイクロメートルであり、さらに好ましくは、20〜40マイクロメートルである。前記磁性粉末は、上述の磁性の鉄合金であってもよい。 In the present invention, in order to form a sawtooth structure having a specific size (that is, the maximum height difference between the tip and the bottom and the tooth width) on the cookware substrate, the particle size of the magnetic powder is preferably It is 10 to 50 micrometers, more preferably 10 to 40 micrometers, and further preferably 20 to 40 micrometers. The magnetic powder may be the magnetic iron alloy described above.
本発明において、前記空気動力スプレー法の実施条件は、噴射圧力が1〜5MPaであり、噴射距離が10〜50ミリメートルであり、気体の加熱温度が200〜1000℃であることを含んでもよい。一つの好ましい実施形態において、前記空気動力スプレー法の実施条件は、作動気体が窒素ガス、ヘリウムガス又は両者の混合気体であり、噴射圧力が1〜5MPaであり、気体の加熱温度が200〜1000℃であり、気体の速度が1〜2m3/minであり、粉末の搬送速度が5〜15kg/hであり、噴射距離が10〜50ミリメートルであり、消費電力が5〜25kWであり、粉末の粒度が10〜50マイクロメートルであることを含む。前記噴射圧力に関しては、具体的に、例えば、1MPa、1.5MPa、2MPa、2.1MPa、2.2MPa、2.3MPa、2.4MPa、2.5MPa、2.6MPa、2.7MPa、2.8MPa、2.9MPa、3MPa、3.1MPa、3.2MPa、3.3MPa、3.4MPa、3.5MPa、3.6MPa、3.7MPa、3.8MPa、3.9MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。好ましくは、前記噴射圧力が2〜4MPaである。本願において、圧力とは、絶対圧力を指す。前記気体の加熱温度に関しては、具体的に、例えば、200℃、300℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、1000℃、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。好ましくは、前記気体の加熱温度が500〜900℃であり、より好ましくは、600〜800℃である。前記噴射距離に関しては、具体的に、例えば、10ミリメートル、15ミリメートル、20ミリメートル、25ミリメートル、30ミリメートル、35ミリメートル、40ミリメートル、45ミリメートル、50ミリメートル、及びこれらのポイント値のうち何れか二つによって構成される範囲内の任意値であってもよい。好ましくは、前記噴射距離が20〜50ミリメートルであり、より好ましくは、30〜50ミリメートルである。 In the present invention, the conditions for carrying out the pneumatic spray method may include that the injection pressure is 1 to 5 MPa, the injection distance is 10 to 50 mm, and the heating temperature of the gas is 200 to 1000 ° C. In one preferred embodiment, the operating conditions of the air-powered spray method are that the working gas is nitrogen gas, helium gas or a mixed gas of both, the injection pressure is 1 to 5 MPa, and the heating temperature of the gas is 200 to 1000. ℃, gas velocity is 1-2 m 3 / min, powder conveying velocity is 5-15 kg / h, injection distance is 10-50 mm, power consumption is 5-25 kW, powder Particle size of 10 to 50 micrometers is included. Regarding the injection pressure, specifically, for example, 1 MPa, 1.5 MPa, 2 MPa, 2.1 MPa, 2.2 MPa, 2.3 MPa, 2.4 MPa, 2.5 MPa, 2.6 MPa, 2.7 MPa, 2. 8 MPa, 2.9 MPa, 3 MPa, 3.1 MPa, 3.2 MPa, 3.3 MPa, 3.4 MPa, 3.5 MPa, 3.6 MPa, 3.7 MPa, 3.8 MPa, 3.9 MPa, 4 MPa, 4.5 MPa, It may be an arbitrary value within a range constituted by 5 MPa and any two of these point values. Preferably, the injection pressure is 2 to 4 MPa. In the present application, pressure refers to absolute pressure. Regarding the heating temperature of the gas, specifically, for example, 200 ° C, 300 ° C, 400 ° C, 450 ° C, 500 ° C, 550 ° C, 600 ° C, 650 ° C, 700 ° C, 750 ° C, 800 ° C, 850 ° C, It may be an arbitrary value within a range constituted by 900 ° C., 1000 ° C., and any two of these point values. The heating temperature of the gas is preferably 500 to 900 ° C, more preferably 600 to 800 ° C. Regarding the injection distance, specifically, for example, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm, and any two of these point values. It may be an arbitrary value within the range constituted by. Preferably, the injection distance is 20 to 50 millimeters, more preferably 30 to 50 millimeters.
本発明において、前記調理器具を製造する方法は、調理器具基体に対してコールドスプレー(即ち空気動力スプレー)を行う前に、前記調理器具基体に対して脱油及び脱脂処理を行い、その表面の清潔性を維持するステップをさらに含んでもよい。 In the present invention, the method for manufacturing the cooking utensil includes performing deoiling and degreasing treatment on the cooking utensil substrate before cold spraying (that is, air-powered spray) to the cooking utensil substrate, The method may further include a step of maintaining cleanliness.
本発明の一つの好ましい実施形態によると、前記調理器具を製造する方法は、
(1)調理器具基体の表面に対して脱油及び脱脂処理を行い、その表面の清潔性を維持するステップと、
(2)空気動力スプレー法を採用して磁性粉末をステップ(1)により処理された調理器具基体の少なくとも一部の外表面(底部、又は底部及び側壁が好ましい)にスプレーし、調理器具基体に0.3〜0.6ミリメートルの透磁層を形成するステップと、
(3)透磁層が形成された調理器具基体に対して脱油及び脱脂処理を行った後、透磁層に錆止め保護コーティング層をスプレーするステップと、を含む。
According to one preferred embodiment of the present invention, the method of manufacturing the cookware comprises
(1) a step of degreasing and degreasing the surface of the cooking utensil substrate to maintain the cleanliness of the surface;
(2) An air-powered spray method is used to spray magnetic powder onto the outer surface (at least the bottom or bottom and side walls are preferred) of at least a portion of the cookware substrate treated in step (1), and onto the cookware substrate. Forming a magnetically permeable layer of 0.3 to 0.6 millimeters;
(3) Degreasing and degreasing the cookware substrate on which the magnetic permeable layer is formed, and then spraying a rust preventive protective coating layer on the magnetic permeable layer.
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
実施例1〜6
調理器具基体の表面に対して脱油及び脱脂処理を行い、その表面の清潔性を維持する。空気動力スプレー法を採用して磁性粉末を調理器具基体の底部にスプレーして透磁層を形成する。透磁層が形成された調理器具基体に対して脱油及び脱脂処理を行った後、透磁層に錆止め保護コーティング層をスプレーする。ここで、空気動力スプレー過程における実施条件及び磁性粉末は、表1に示すとおりである。「GB/T 15749−1995 定量金属組織の手動測定方法」を参照して透磁層と調理器具基体との間の接触界面に形成された鋸歯状構造の歯幅(△L1)、及び歯先と歯底との最大高度差(△H1)、並びに錆止め層と透磁層との間の接触界面に形成された鋸歯状構造の歯幅(△L2)、及び歯先と歯底との最大高度差(△H2)を検出する。「GB/T 8642−2002 ホットスプレーの引っ張り結合強度の試験」に規定された方法に従って、透磁層と調理器具基体との間の結合力を検出し、「GB/T 9286塗料及びワニスの塗膜のクロスカット試験」に規定された方法に従って、錆止め層と透磁層との間の結合力を検出する。検出結果は、表2に示すとおりである。
Examples 1-6
Degreasing and degreasing treatment is performed on the surface of the cookware substrate to maintain the cleanliness of the surface. An air-powered spray method is used to spray magnetic powder onto the bottom of the cookware substrate to form a magnetically permeable layer. After degreasing and degreasing the cookware substrate on which the magnetic permeable layer is formed, a rust preventive protective coating layer is sprayed on the magnetic permeable layer. Here, the operating conditions and the magnetic powder in the air power spraying process are as shown in Table 1. Tooth width of the sawtooth structure formed at the contact interface between the reference to magnetic free layer and cookware substrate to "GB / T 1574 9 -1995 manual measurement method of quantitative metallographic" (△ L1), and teeth The maximum height difference (ΔH1) between the tip and the root, the tooth width (ΔL2) of the sawtooth structure formed at the contact interface between the rust preventive layer and the magnetic permeable layer, and the difference between the tip and the root The maximum altitude difference (ΔH2) is detected. The bond force between the magnetically permeable layer and the cookware substrate was detected according to the method specified in "GB / T 8642-2002 Hot Spray Tensile Bond Strength Test" to determine the "GB / T 9286 paint and varnish application". The binding force between the rust preventive layer and the magnetically permeable layer is detected according to the method specified in "Cross-Cut Test of Membrane". The detection results are as shown in Table 2.
比較例1
実施例6の方法に従って調理器具を製造するが、相違点は、透磁層を形成するスプレープロセスにおいてホットスプレーの方法を採用して実施することである。「GB/T 8642−2002 ホットスプレーの引っ張り結合強度の試験」に規定された方法に従って、透磁層と調理器具基体との間の結合力を検出し、「GB/T 9286 塗料及びワニスの塗膜のクロスカット試験」に規定された方法に従って、錆止め層と透磁層との間の結合力を検出する。検出結果は、表2に示すとおりである。
Comparative Example 1
The cookware is manufactured according to the method of Example 6, except that the method of hot spraying is adopted in the spraying process for forming the magnetic permeable layer. The bond strength between the magnetically permeable layer and the cookware substrate was detected according to the method specified in "GB / T 8642-2002 Hot Spray Tensile Bond Strength Test" to determine "GB / T 9286 paint and varnish application". The binding force between the rust preventive layer and the magnetically permeable layer is detected according to the method specified in "Cross-Cut Test of Membrane". The detection results are as shown in Table 2.
上記の表2のデータから分かるように、本発明に係る方法に従って製造した調理器具において、透磁層と調理器具基体、及び錆止め層と透磁層との間には、何れも強い結合力を有する。 As can be seen from the data in Table 2 above, in the cookware manufactured according to the method of the present invention, a strong bonding force is exerted between the magnetic permeability layer and the cookware base, and between the rust preventive layer and the magnetic permeability layer. Have.
以上、図面に合わせて本発明の好ましい実施形態を詳しく説明したが、本発明は、上記実施形態の具体的な詳細に限定されない。本発明の技術的思想の範囲内に、本発明の技術案に対して複数種の簡単な変形を行うことができ、これらの簡単な変形は何れも本発明の保護範囲に属する。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the specific details of the above embodiments. Within the scope of the technical idea of the present invention, a plurality of simple modifications can be made to the technical solution of the present invention, and all these simple modifications are within the protection scope of the present invention.
なお、上記具体的な実施形態において説明される具体的な各技術的特徴は、矛盾しない限り、任意の好適な方式により組み合わせることができる。必要のない重複を避けるために、本発明は、各種の組み合わせ可能な方式について別途説明しない。 Note that the specific technical features described in the specific embodiments can be combined in any suitable manner as long as there is no contradiction. In order to avoid unnecessary duplication, the present invention does not separately describe various combinable schemes.
また、本発明の各種の異なる実施形態の間でも、任意の組み合わせを行うことができ、本発明の思想に反しない限り、同じく本発明に開示される内容とみなされるべきである。 Further, arbitrary combinations can be made between various different embodiments of the present invention, and should be regarded as the contents disclosed in the present invention as long as they do not violate the concept of the present invention.
1:調理器具基体
2:透磁層
3:錆止め層
1: Cookware substrate 2: Magnetic permeability layer 3: Rust prevention layer
Claims (12)
前記調理器具は、調理器具基体1と、前記調理器具基体1の少なくとも一部の外表面に、コールドスプレー法により形成される透磁層2と、前記透磁層2の前記調理器具基体1と接触する界面の反対側の表面に形成される錆止め層3とを含み、
前記調理器具基体1と前記透磁層2とが接触する界面において、前記透磁層2の材料が第1の連続した鋸歯状構造で前記調理器具基体1に嵌め込まれ、
前記透磁層2と前記錆止め層3とが接触する界面において、前記錆止め層3の材料が第2の連続した鋸歯状構造で前記透磁層2に嵌め込まれ、
前記透磁層2の厚さは0.3〜0.6ミリメートルであり、
前記第1の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さは、前記第2の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さより大きい、
ことを特徴とする調理器具。 A cookware for electromagnetic heating,
The cookware and cookware substrate 1, at least a portion of the outer surface of the cookware substrate 1, a magnetic free layer 2 that will be formed by the cold spray method, and the cookware substrate 1 of the magnetic free layer 2 A rust preventive layer 3 formed on the surface opposite to the contacting interface,
At the interface where the cookware base 1 and the magnetic permeable layer 2 contact, the material of the magnetic permeable layer 2 is fitted into the cookware basic body 1 in a first continuous sawtooth structure.
At the interface where the magnetic permeable layer 2 and the rust preventive layer 3 are in contact, the material of the rust preventive layer 3 is fitted into the magnetic permeable layer 2 in a second continuous sawtooth structure ,
The magnetic permeable layer 2 has a thickness of 0.3 to 0.6 mm,
The roughness formed by the first continuous sawtooth structure is greater than the roughness formed by the second continuous sawtooth structure,
Cooking utensils characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の調理器具。 A maximum height difference between a tooth top and a root in the first continuous sawtooth structure is larger than a maximum height difference between a tip and a bottom in the second continuous sawtooth structure,
The cooking utensil according to claim 1, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の調理器具。 In the first continuous sawtooth structure, the maximum height difference between the tip and the bottom is 10 to 80 μm, and the tooth width is 10 to 80 μm.
The cooking utensil according to claim 1 or 2, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の調理器具。 In the second continuous sawtooth structure, the maximum height difference between the tip and the bottom is 5 to 15 μm, and the tooth width is 10 to 30 μm.
The cooking utensil according to any one of claims 1 to 3, which is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の調理器具。 The magnetic permeable layer 2 has a thickness of 0.1 to 0.6 mm,
The cooking utensil according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の調理器具。 The magnetic permeable layer 2 and the rust preventive layer 3 are formed on the bottom of the cookware base 1, or on the bottom of the cookware base 1 and sidewalls adjacent to the bottom.
The cooking utensil according to any one of claims 1 to 5, characterized in that.
好ましくは、前記磁性の鉄合金は、Fe−C合金、Fe−Si合金及びFe−Mn合金のうち少なくとも一つであり、且つ前記磁性の鉄合金におけるFeの含有量が95重量%以上である、
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の調理器具。 The magnetic permeable layer 2 is formed of a magnetic iron alloy,
Preferably, the magnetic iron alloy is at least one of Fe—C alloy, Fe—Si alloy, and Fe—Mn alloy, and the content of Fe in the magnetic iron alloy is 95% by weight or more. ,
The cooking utensil according to any one of claims 1 to 6, characterized in that
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の調理器具。 The material of the cooking utensil base 1 is a non-magnetic material or a material with low magnetic permeability, preferably an aluminum alloy or 304 stainless steel,
The cooking utensil according to any one of claims 1 to 7, characterized in that.
(1)調理器具基体の表面に対して脱油及び脱脂処理を行うステップと、
(2)コールドスプレー法により、磁性粉末を前記調理器具基体の少なくとも一部の外表面にスプレーして透磁層を形成し、前記透磁層の形成される厚さを制御することにより、前記調理器具基体と前記透磁層とが接触する界面において、前記透磁層の材料が第1の連続した鋸歯状構造で前記調理器具基体に嵌め込まれ、且つ前記透磁層の表面に第2の連続した鋸歯状構造を有するようにするステップと、
(3)前記透磁層が形成された前記調理器具基体に対して脱油及び脱脂処理を行った後、前記透磁層に錆止め層を形成するステップと、を含み、
前記透磁層の厚さは0.3〜0.6ミリメートルであり、
前記第1の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さは、前記第2の連続した鋸歯状構造によって形成される粗さより大きい、
ことを特徴とする方法。 A method for manufacturing the cooking utensil according to any one of claims 1 to 8, wherein the method comprises:
(1) Degreasing and degreasing the surface of the cookware base;
(2) The magnetic powder is sprayed onto at least a part of the outer surface of the cookware substrate by a cold spray method to form a magnetic permeable layer, and the thickness of the magnetic permeable layer is controlled, thereby At the interface where the cookware substrate and the magnetically permeable layer contact, the material of the magnetically permeable layer is fitted into the cookware substrate in a first continuous serrated structure and a second magnetic layer is provided on the surface of the magnetically permeable layer . Providing a continuous sawtooth structure,
(3) After the magnetic free layer oil removal and degreasing process to the cookware substrate which is formed, see contains and forming a rust layer on the permeable magnetosensitive layer,
The magnetic permeability layer has a thickness of 0.3 to 0.6 mm,
The roughness formed by the first continuous sawtooth structure is greater than the roughness formed by the second continuous sawtooth structure,
A method characterized by the following.
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 The thickness of the magnetically permeable layer is 0.1 to 0.6 mm,
10. The method of claim 9, wherein:
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 The particle size of the magnetic powder is 10 to 50 micrometers,
The method according to claim 9 or 10, characterized in that:
ことを特徴とする請求項9〜11の何れか1項に記載の方法。 The cold spray method is performed under the following conditions: an injection pressure of 1 to 5 MPa, an injection distance of 10 to 50 mm, and a gas heating temperature of 200 to 1000 ° C.
The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that
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