MX2011000574A - Hojas de afeitar. - Google Patents

Abstract

Una hoja de afeitar (10) que tiene un sustrato (11) con un borde cortante que está definido por una punta afilada (12). El sustrato tiene un espesor (21) de entre aproximadamente 1.3 y 1.6 micrómetros, medido a una distancia (20) de cuatro micrómetros desde la punta de la hoja, un espesor (23) de entre aproximadamente 2.2 y 2.7 micrómetros, medido a una distancia (22) de ocho micrómetros desde la punta de la hoja, un espesor (25) de entre aproximadamente 3.8 y 4.9 micrómetros, medido a una distancia (24) de dieciséis micrómetros desde la punta de la hoja, una relación del espesor medido a cuatro micrómetros desde la punta de la hoja al espesor medido a ocho micrómetros desde la punta de la hoja de por lo menos 0.55, y una relación del espesor medido a cuatro micrómetros desde la punta de la hoja al espesor medido a dieciséis micrómetros desde la punta de la hoja de por lo menos 0.30.

Description

HOJAS DE AFEITAR CAMPO TÉCNICO Esta invención se refiere a rasuradoras y, más particularmente, a hojas de afeitar con bordes cortantes afilados y duraderos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Generalmente, una hoja de afeitar está formada por un material de sustrato adecuado, tal como acero inoxidable, y un borde cortante formado con una configuración en forma de cuña con una punta fina que tiene un radio. Los recubrimientos duros tales como el diamante, diamante amorfo, material de carbono tipo diamante (DLC, por sus siglas en inglés), nitruros, carburos, óxidos o cerámicos se usan, frecuentemente, para mejorar la fortaleza, resistencia a la corrosión y capacidad de afeitada, mantienen la resistencia al mismo tiempo permiten usar bordes más delgados con menores fuerzas de corte. Se puede usar una capa externa de politetrafluoretileno (PTFE) para proporcionar una reducción en la fricción. Intercapas de materiales que contienen niobio o cromo pueden ayudar a la unión entre el sustrato, típicamente, acero inoxidable y cubiertas de carbono duras, tales como DLC.

Se desea mejorar la forma del sustrato de hoja de afeitar para reducir la fuerza de corte necesaria para cortar el pelo. Tal reducción en la fuerza de corte conducirá a una afeitada más cómoda.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una hoja de afeitar que comprende un sustrato. El sustrato tiene un borde cortante que está definido por una punta afilada. El sustrato tiene un espesor de entre aproximadamente 1.3 y 1.6 micrometros, medido a una distancia de cuatro micrometros desde la punta de la hoja, un espesor de entre aproximadamente 2.2 y 2.7 micrometros, medido a una distancia de ocho micrometros desde la punta de la hoja, un espesor de entre aproximadamente 3.8 y 4.9 micrometros, medido a una distancia de dieciséis micrometros desde la punta de la hoja, una relación del espesor medido a cuatro micrometros desde la punta al espesor medido a ocho micrometros desde la punta, de por lo menos 0.55; y una relación del espesor medido a cuatro micrometros desde la punta al espesor medido a dieciséis micrometros desde la punta, de por lo menos 0.30.

Preferentemente, el sustrato tiene un radio de punta de aproximadamente 125 a 300 angstrom.

La hoja de afeitar puede comprender una intercapa unida al sustrato. La intercapa comprende, preferentemente, niobio.

La hoja de afeitar puede comprender una capa de recubrimiento unida a la intercapa. La capa de recubrimiento comprende, preferentemente, un material parcialmente amorfo que contiene carbono.

La hoja de afeitar puede comprender una capa de cubierta unida a la capa de recubrimiento. La capa de cubierta comprende, preferentemente, cromo.

La hoja de afeitar puede comprender una capa externa unida a la capa de cubierta. La capa externa comprende, preferentemente, un polímero. La capa externa puede comprender politetrafluoretileno.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Aun cuando la especificación concluye con las reivindicaciones que en particular señalan y claramente reivindican el contenido que se considera como la presente invención, se cree que ésta se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción tomada en conjunto con las figuras que la acompañan.

La Figura 1 es una vista diagramática que ilustra el sustrato de una hoja.

La Figura 2 es una vista diagramática que ilustra una hoja de afeitar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a la Figura 1 , se muestra una hoja de afeitar 10. La hoja de afeitar 10 incluye una porción del cuerpo o sustrato 1 1 de acero inoxidable con un borde afilado en forma de cuña que tiene una punta 12. Preferentemente, la punta 12 tiene un radio de aproximadamente 125 a 300 angstrom con facetas 14 y 16 que divergen desde la punta 12. El sustrato 1 1 tiene un espesor 21 de entre aproximadamente 1 .3 y 1 .6 micrometros, medido a una distancia 20 de cuatro micrometros desde la punta de la hoja 12. El sustrato 1 1 tiene un espesor 23 de entre aproximadamente 2.2 y 2.7 micrometros, medido a una distancia 22 de ocho micrometros desde la punta de la hoja 12. El sustrato 1 1 tiene un espesor 25 de entre aproximadamente 3.8 y 4.9 micrometros, medido a una distancia 24 de dieciséis micrometros desde la punta de la hoja 12.

El sustrato 11 tiene una relación del espesor 21 medido a cuatro micrómetros desde la punta 12 al espesor 23 medido a ocho micrómetros desde la punta 12 de por lo menos 0.55. El sustrato 11 tiene una relación del espesor 21 medido a cuatro micrómetros desde la punta 12 al espesor 25 medido a dieciséis micrómetros desde la punta 12 de por lo menos 0.30.

Los espesores y relaciones de los espesores proporcionan un marco para la afeitada mejorada. Los espesores y relaciones de espesor proporcionan un balance entre la resistencia del borde y la baja fuerza de corte o filo. Un sustrato con relaciones más pequeñas tendrá una resistencia inadecuada que conducirá a la falla final del borde. Un sustrato con espesores más grandes tendrá una fuerza de corte más alta que conducirá a un arrastre y jalado aumentados y a una aumentada incomodidad para el usuario durante la afeitada.

Un material de sustrato 1 1 que puede facilitar la producción de 5 un borde afilado adecuadamente es un acero inoxidable martensítico con carburos más pequeños distribuidos de forma más fina, pero con similar porcentaje en peso general de carbono. Un sustrato de carburo fino proporciona sustratos más duros y más quebradizos después del , endurecimiento, y hace posible la elaboración de un borde más delgado y más 10 fuerte. Un ejemplo de tal material de sustrato es un acero inoxidable martensítico con un tamaño promedio de carburo más fino, con una densidad de carburo de por lo menos aproximadamente 200 carburos por micrometro cuadrado, con mayor preferencia, por lo menos aproximadamente 300 i ' carburos por micrometro cuadrado y, con la máxima preferencia, por lo menos 15 aproximadamente 400 carburos o más por 100 micrómetros cuadrados, tal como se determina mediante sección transversal óptica microscópica.

, Con respecto a la Figura 2, se muestra una primera hoja terminada 10 que incluye sustrato 1 1 , intercapa 34, capa de recubrimiento duro 36, capa de cubierta 38, y capa exterior 40. El sustrato 1 1 está 20 elaborado, típicamente, de acero inoxidable, aunque pueden emplearse otros materiales. Un ejemplo de una hoja de afeitar que tiene sustrato, intercapa, capa de recubrimiento duro, capa de cubierta y capa exterior se describe en la patente de los EE. UU. núm. 6,684,513.

La intercapa 34 se usa para facilitar la cohesión de la capa de recubrimiento duro 36 al sustrato 1 1. Son ejemplos de material de intercapa apropiado los materiales que contienen niobio, titanio y cromo. Una intercapa particular está elaborada de niobio de un grosor mayor que aproximadamente 100 angstrom y, preferentemente, menor que aproximadamente 500 angstrom. La intercapa puede tener un espesor de aproximadamente 150 angstrom a aproximadamente 350 angstrom. La patente PCT núm. 92/03330 describe el uso de una capa intermedia de niobio.

La capa de recubrimiento duro 36 proporciona resistencia mejorada, resistencia a la corrosión y capacidad de afeitada, y puede estar elaborada de materiales que contienen carbono fino, micro o nanocristalino (por ejemplo, diamante, diamante amorfo o DLC), nitruros (por ejemplo, nitruro de boro, nitruro de niobio, nitruro de cromo, nitruro de zirconio, o nitruro de titanio), carburos (por ejemplo, carburo de silicio), óxidos (por ejemplo, alúmina, zirconia) u otros materiales cerámicos (que incluyen nanocapas o nanocompuestos). Los materiales que contienen carbono pueden ser tratados con otros elementos, tales como tungsteno, titanio, plata o cromo, mediante la inclusión de estos aditivos, por ejemplo, en el objetivo durante la aplicación mediante metalizado al vacío. Los materiales también pueden incorporar hidrógeno, por ej., DLC hidrogenado. Preferentemente, la capa de recubrimiento 36 está hecha de diamante, diamante amorfo o DLC. Una modalidad particular incluye DLC menor que aproximadamente 3,000 angstrom, preferentemente, de aproximadamente 500 angstrom a aproximadamente 1 ,500 angstrom. Las capas de DLC y los métodos de depósito se describen en la patente de los EE.UU. núm. 5,232,568. Como se describe en el "Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing", "la DLC es un material de carbono amorfo que exhibe muchas de las propiedades deseables del diamante pero no tiene la estructura cristalina del diamante".

La capa de cubierta 38 se usa para reducir el redondeo de la punta del borde con recubrimiento duro y para facilitar la unión de la capa externa al recubrimiento duro, mientras que mantiene los beneficios de ambos. La capa de cubierta 38 está elaborada, preferentemente, de un material que contiene cromo, por ejemplo, cromo o aleaciones de cromo o compuestos de cromo que son compatibles con politetrafluoretileno, por ejemplo, CrPt. Una capa de cubierta particular es cromo de aproximadamente 100 a 200 angstrom de espesor. La capa de cubierta puede tener un espesor de aproximadamente 50 angstrom a aproximadamente 500 angstrom, preferentemente, de aproximadamente 100 angstrom a aproximadamente 300 angstrom. La hoja de afeitar 10 tiene un borde cortante que tiene menos redondeo con las repetidas afeitadas de lo que tendría sin la capa de cubierta.

La capa exterior 40 se usa para proporcionar una fricción reducida. La capa exterior 40 puede ser una composición polimérica o una composición polimérica modificada. La composición polimérica puede ser polifluorocarbono. Un polifluorocarbono adecuado es el politetrafluoretileno, algunas veces mencionado como un telómero. Un material de politetrafluoroetileno especial es Krytox LW 1200 disponible de DuPont. Este material es un lubricante seco estable y no inflamable que consiste de pequeñas partículas que producen dispersiones estables. Se provee como una dispersión acuosa de 20 % de sólidos en peso y puede aplicarse por inmersión, rociado o cepillado y puede después de eso secarse al aire o ser recubierto por fundición. La capa es de preferencia menor que 5,000 angstrom y podría ser de 1 ,500 angstrom a 4,000 angstrom y puede ser tan delgada como 100 angstrom, siempre que se mantenga un recubrimiento continuo. Siempre que se logre un recubrimiento continuo, la reducción del grosor del recubrimiento de telómero puede proporcionar mejores resultados de primera afeitada. Las patentes de los EE. UU. núm. 5,263,256 y 5,985,459, que se incorporan en la presente descripción como referencia, describen técnicas que se pueden usar para reducir el grosor de una capa de telómero aplicada.

La hoja de afeitar 10 está hecha, generalmente, de conformidad con los procesos descritos en las patentes antes citadas. Una modalidad particular incluye una intercapa de niobio 34, capa de recubrimiento duro DLC 36, capa de cubierta de cromo 38, y capa de cubierta externa de politetrafluoretileno Krytox LW1200 40. La capa de cubierta de cromo 38 se deposita con un mínimo de 100 angstrom y un máximo de 500 angstrom. Se deposita mediante metalizado al vacío usando una desviación de CC (más negativo que -50 voltios y, preferentemente, más negativo que -200 voltios) y una presión de argón de aproximadamente 2 mTorr. Se cree que la desviación negativa aumentada promueve un esfuerzo por compresión (lo opuesto al esfuerzo por tensión), en la capa de cubierta de cromo, lo que se cree que promueve la resistencia mejorada al redondeo de la punta mientras se mantiene un buen desempeño de afeitada. La hoja de afeitar .10 tiene, preferentemente, un radio de punta de aproximadamente 200 a 400 angstrom, medido mediante SEM después de la aplicación de la capa de cubierta 38 y antes de añadir la capa exterior 40.

El perfil de sustrato de la hoja de afeitar de la presente invención proporciona una mejora en el filo de la hoja. El filo de la hoja puede ser cuantificado al medir la fuerza de corte, la que se correlaciona con el filo. La fuerza de corte se mide mediante la prueba de cortador de fieltro de lana, la cual mide las fuerzas de corte de la hoja al medir la fuerza requerida por cada hoja para cortar a través de un fieltro de lana. La fuerza de corte de cada hoja se determina al medir la fuerza requerida por cada hoja para cortar a través del fieltro de lana. Cada hoja se desplaza 5 veces a través del cortador de fieltro de lana y la fuerza de cada corte se mide en un registro. El más bajo de los 5 cortes se define como la fuerza de corte.

La hoja 10 terminada tiene una fuerza de corte menor que aproximadamente 1.10 Ibs, preferentemente menor que aproximadamente 1.05 Ibs. Esto se considera en la presente como una hoja relativamente filosa.

Las dimensiones y los valores expuestos en la presente no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra forma, cada una de esas dimensiones significará tanto el valor mencionado como también un rango funcionalmente equivalente que comprenda ese valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "40 mm" se entenderá como "aproximadamente 40 mm".

Todos los documentos citados en la descripción detallada de la invención se incorporan, en parte relevante, como referencia en la presente; la mención de cualquier documento no deberá interpretarse como una admisión de que éste corresponde a una industria precedente con respecto a la presente invención. Hasta el punto en que cualquier significado o definición de un término en este documento escrito contradiga cualquier otro significado o definición del mismo término en un documento incorporado como referencia, deberá regir el significado o la definición asignado a ese término en este documento escrito.

Si bien se han ilustrado y descrito modalidades particulares de la presente invención, será evidente para aquellos con experiencia en la industria que se pueden hacer varios cambios y modificaciones sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Se ha pretendido, por consiguiente, cubrir en las reivindicaciones anexas todos los cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la invención.

Claims (12)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Una hoja de afeitar que comprende: un sustrato con un borde cortante que está definido por una punta afilada, el sustrato tiene un espesor de entre 1.3 y 1.6 micrómetros, medido a una distancia de cuatro micrómetros desde- la punta de la hoja, un espesor de entre 2.2 y 2.7 micrómetros, medido a una distancia de ocho micrómetros desde la punta de la hoja, un espesor de entre 3.8 y 4.9 micrómetros, medido a una distancia de dieciséis micrómetros desde la punta de la hoja, una relación del espesor medido a cuatro micrómetros al espesor medido a ocho micrómetros, de por lo menos 0.55, y una relación del espesor medido a cuatro micrómetros al espesor medido a dieciséis micrómetros, de por lo menos 0.30.

2. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el sustrato es un acero inoxidable martensítico que tiene una densidad de carburo de por lo menos 200 carburos o más por 100 micrómetros cuadrados, tal como se determina mediante sección transversal óptica microscópica.

3. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el sustrato tiene un radio de punta de 125 a 300 angstrom.

4. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque además comprende una intercapa unida al sustrato.

5. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque la intercapa comprende niobio.

6. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque además comprende una capa de recubrimiento unida a la intercapa.

7. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque la capa de recubrimiento comprende un material amorfo que contiene carbono.

8. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque además comprende una capa de cubierta unida a la capa de recubrimiento.

9. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque la capa de cubierta comprende cromo.

10. La hoja de afeitar de conformidad cón la reivindicación 7, caracterizada porque además comprende una capa exterior unida a la capa de cubierta.

1 1. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque la capa exterior comprende un polímero.

12. La hoja de afeitar de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque la capa exterior comprende politetrafluoretileno.