一种防锈复合锅的加工工艺的制作方法

文档序号:15457813发布日期:2018-09-15 01:40

本发明锅具技术领域,尤其涉及一种防锈复合锅的加工工艺。



背景技术:

复合铁锅是人们在生活中必不可少的炊具,因其在炊具使用中能形成易于人体吸收的二价铁,补充人体所必须的铁元素,且具有良好的导热性,所以一直受到人们的青睐。为了解决铁锅易生锈的问题,现有技术中通常采用氮化氧化工艺对铁锅进行防锈处理。但该种方式下,通常需要在580-620℃的温度下进行加工,复合铁锅的铁层和复合层之间将出现分离的情况,导致锅无法使用。其次,该种处理方式为依靠化学反应实现,反应过程中容易出现有害物质或气体,进而在工作时需要配备防污染的特殊设备,不仅设备投入成本大,且容易对环境造成污染。



技术实现要素:

本发明为了克服现有技术的不足,一种锅复合层不易脱离、节能环保的防锈复合锅的加工工艺。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种防锈复合锅的加工工艺,锅具有内层体和外层体,所述内层体为铁层;该内层体上设有防锈层,该防锈层通过离子渗氮方式形成于所述内层体的内表面上;所述防锈层加工的步骤如下:

(1)内层体表面采用抛光或砂光处理,使内层体表面形成光滑表面;

(2)对锅进行超声波清洗;

(3)将锅置入真空处理设备内,进行离子渗氮处理。

本发明采用离子渗氮技术对复合铁锅表面进行氮化防锈处理,相较传统热化学氮化的方式而言,避免了化学反应的发生,直接利用氮离子对锅进行氮化处理,加工过程中不会产生有害物质或气体,避免对工作环境及大气环境造成污染,实现环保;且无需专门配备防污染的设备进行处理,进而有效降低了成本投入,降低生产成本;其次,离子氮化在高于380℃的温度下就可进行,进而避免了反应过程中锅持续处于过高的温度下,进而铁层与复合层之间不会出现分离的情况,避免对锅的结构造成影响,降低锅报废率,提高生产效果。

进一步的,所述离子渗氮处理包括以下步骤:

a.以30-50℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至300-340℃,保温1-2h;

b.控制真空处理设备内温度380-400℃,保温4-6h;

c.以20-25℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至200-250℃,保温1-2h;之后将锅出炉,自然冷却。

将绝大多数的反应实现维持在了380-400℃之间,无论复合层采用铝材、铜材、钢材等材质中的哪种,在400℃的温度下进行长时间反应,均不会出现与铁层分离的情况;从而该温度区间下,既能保证实现良好的氮化效果,又能保证复合锅的结构稳定。

进一步的,所述步骤a和b之间具有以下步骤:

S1:第一升温阶段:以40-55℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至480-520℃,保温0.6-0.8h;

S2:第一降温阶段:以25-35℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至380-400℃,保温2-3h;

S3:第二升温阶段:以35-40℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至520-540℃,保温0.8-1h;

S4:第二降温阶段:以25-35℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至380-400℃。

通过间歇升温的方式,实现锅能够在500-540℃的温度区间下进行氮化处理,该反应温度下,氮离子对于锅表面的氮化处理效果最好,可有效提高防锈层的均匀度、防锈层与锅之间的复合牢固度及氮化效率,极大程度的提高了产品的性能,提升防锈效果;其次,经过多次的升温降温处理,保证锅仅在500℃以上的区间内进行短暂停留,在提升氮化效果的同时,并不会对锅的结构造成影响,也就是说不会造成铁层与复合层之间的分离;该反应时间为经过测试后得出,停留时间应当处于1h以下;故而,本处理步骤在对应反应温度区间高于500℃时,均控制反应时间在1h以下,进而既能保证实现锅的良好氮化,实现良好的防锈功能,又能保证锅的结构稳定;

其次,降温时的速度控制的较慢,进而可使得锅在适温区间内停留的时间较长,氮化效果更为稳定;且降温后的温度维持在380℃以上,保证氮离子的稳定渗透;升温的速度控制的较快,进而缩短了升温过程的耗时,避免锅在高温区内处理反应的时间过长,保证锅的结构稳定。

进一步的,所述步骤b和c之间还具有以下步骤:

S5:第三升温阶段:以50-55℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至530-550℃,保温0.3-0.5h;

S6:第三降温阶段:以35-45℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至300-340℃,保温1-2h。

在上述操作后再进行一次升降温操作,进一步提升了氮化效果,锅防锈效果好,使用寿命长;且经过多次的升温降温后,对于锅的强度得到了极大的提升,进一步提高了锅的使用寿命。

进一步的,所述步骤a之前,需要向真空处理设备内通入氨气和渗剂。

进一步的,所述步骤S3之前需要向真空处理设备内补充通入氮气和渗剂;避免在500-540℃这一最佳反应区间内,因为氮离子含量不足而影响氮化效果,保证氮化过程中始终具有充足的氮离子,氮化效果好,形成的防锈层厚度较大,均匀度高。

进一步的,所述渗剂包括以下重量份数的组分:聚氯乙烯10-15份、无水乙醇5-10份、聚乙烯醇缩丁醛3-5份、氯化铵1-2份。

进一步的,所述内层体和外层体间设有导热层和夹层;所述导热层和外层体为铝层,所述夹层为铜层;采用多层结构的复合结构,有效增强了锅的强度,相较传统的单、双、三层复合锅而言,不易变形,使用寿命长;且通过复合的结构,达到了均匀受热的效果,并有效解决了油压过大的问题,避免了油烟的产生;同时,导热层和夹层均可实现导热功能,导热效果更好,受热更为均匀,不易产生油烟。

进一步的,所述防锈层为氮化铁层;使得铁锅具有优异的耐磨性,耐腐蚀性及耐高温性,具有很好的防锈效果,延长锅的使用寿命。

综上所述,本发明具有以下优点:1、加工过程中不会产生有害物质或气体,避免对工作环境及大气环境造成污染,实现环保;2、无需专门配备防污染的设备进行处理,进而有效降低了成本投入,降低生产成本;3、离子氮化在高于380℃的温度下就可进行,进而避免了反应过程中锅持续处于过高的温度下,铁层与复合层之间不会出现分离的情况,避免对锅的结构造成影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明锅的结构示意图。

图3为图2中A处的放大图。

图4为本发明锅另一种实施例的结构示意图。

图5为图4中A处的放大图。

图6为本发明中真空处理设备的结构示意图。

图7为图6中C处的放大图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

一种防锈复合锅的加工工艺,如图1-3所示,锅包括内层体11和外层体12,内层体11和外层体12可采用冲压、热复底等工艺加工实现复合,具有原理为现有技术,不再赘述;采用双层结构的复合结构,有效增强了锅1的强度,锅1不易变形,使用寿命长;且通过复合的结构,达到了均匀受热的效果,并有效解决了油压过大的问题,避免了油烟的产生;所述内层体11为铁层,铁层可为纯铁层或碳钢层,其中纯铁层指的是内层体11通过纯铁制成,碳钢层指的是内层体11通过碳钢制成;内层体11为铁层结构,可在烹饪过程中形成易于人们吸收的二价铁,为人体补充铁元素;进一步的,所述内层体11内表面设有防锈层13,通过防锈层13的设置,有效避免内层体被氧化生锈,避免在烹饪时铁锅产生的铁锈被带入事物而危害人们身体,锅更为健康耐用。

具体的,所述防锈层13为氮化铁层,该防锈层13通过离子渗氮方式形成于所述内层体的内表面上;其特征在于:所述防锈层加工的步骤如下:(1)内层体表面采用抛光或砂光处理,使内层体表面形成光滑表面;(2)对锅进行超声波清洗;(2)将锅置入真空处理设备内,进行离子渗氮处理。

具体的,所述离子渗氮处理包括以下步骤:a.向真空处理设备内通入氨气和渗剂,之后以30℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至300℃,保温1h;之后以40℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至480℃,保温0.6h;再以25℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至380℃,保温2h;随后向真空处理设备内补充通入氮气和渗剂,并以35℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至520℃,保温0.8h;再以25℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至380℃;控制真空处理设备内温度380℃,保温4h;之后以50℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至530℃,保温0.3h;再以35℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至300℃,保温1h;c.随后以20℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至200℃,保温1h;之后将锅出炉,使得锅自然冷却。

具体的,所述渗剂包括以下重量份数的组分:聚氯乙烯10份、无水乙醇5份、聚乙烯醇缩丁醛3份、氯化铵1份。

如图6-7所示,所述真空处理设备为真空热处理炉,该真空热处理炉的炉体2上部向外延伸形成有进气部21,该进气部上设有底部设有与该炉体相连通的进气口22;所述进气部上设有连接腔23,该连接腔23上可拆卸连接有进气管4;优选的,所述连接腔23底壁与进气管端部之间设有单向出气控制件3,该单向出气控制件优选为市面上直接购买得到的单向排气阀;通过单向出气控制件3的设置,使得气体只能由外向炉体内部输送,有效避免在补充氮气的过程中出现漏气的情况,保证真空处理设备始终处于真空状态;作为优选,所述单向出气控制件3与所述进气管5的端部之间设有密封件5,该密封件5由橡胶制成的环形件,该环形件的上表面上设有一圈凹槽51;所述进气管4端部向外延伸形成有环形的凸台41,该凸台41的外径小于所述进气管4的外径设置;当进气管与连接腔螺接时,凸台41可插入至该凹槽51内,实现与密封件之间的密封配合;密封件的侧壁与连接腔内壁为密封配合;优选的,所述凹槽51的宽度小于所述凸台41的厚度,从而当凸台41插入至凹槽51内时,密封件5将会向外涨开,进而密封件5的外壁与连接腔23的内壁之间实现紧密贴合,密封效果良好。

作为优选,所述连接腔23的底壁、侧壁上均间隔均匀的设置有多个环槽231,这些环槽231在安装时能够容纳胶水,从而使得单向出气控制件3、密封件5均能够与连接槽231实现良好的粘接,不易出现泄漏点;进而通过多处的密封配合,实现了进气管与进气部之间的良好密封,两者间不易出现泄漏,密封效果良好,始终保持真空处理设备处于真空状态;所述真空处理设备的内部结构及工作原理为现有技术,不再赘述。

进一步的,所述内层体11的厚度为0.2-5mm,优选的内层体11厚度为0.3-3mm,在该范围内,所述内层体11拥有更好的耐高温性,具有更好的恒温效果;所述外层体12的厚度为0.2-7mm,优选的外层体12厚度为0.3-5mm,在该范围内,所述外层体12拥有更好的耐高温性与导热性。

于其他实施例中,如图4-5所示,锅也可设置为多层结构,具体的,锅处内、外层之外,还包括导热层14和夹层15,所述导热层14和夹层15设于外层体12和内层体11之间;所述导热层14为铝层,铝层为纯铝层或铝合金层,所述纯铝层指的是导热层14和外层体12通过纯铝制成,铝合金层指的是导热层14和外层体12通过铝合金制成;采用多层结构的复合结构,有效增强了锅1的强度,锅1不易变形,使用寿命长;且通过复合的结构,达到了均匀受热的效果,并有效解决了油压过大的问题,避免了油烟的产生。

实施例2

一种防锈复合锅的加工工艺,锅的结构与实施例1相同,不再赘述;具体的,所述防锈层13为氮化铁层,该防锈层13通过离子渗氮方式形成于所述内层体的内表面上;其特征在于:所述防锈层加工的步骤如下:(1)内层体表面采用抛光或砂光处理,使内层体表面形成光滑表面;(2)对锅进行超声波清洗;(2)将锅置入真空处理设备内,进行离子渗氮处理。

具体的,所述离子渗氮处理包括以下步骤:a.向真空处理设备内通入氨气和渗剂,之后以50℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至340℃,保温2h;之后以55℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至520℃,保温0.8h;再以35℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至400℃,保温3h;随后向真空处理设备内补充通入氮气和渗剂,并以40℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至540℃,保温1h;再以35℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至400℃;控制真空处理设备内温度400℃,保温6h;之后以55℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至550℃,保温0.5h;再以45℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至340℃,保温2h;c.随后以25℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至250℃,保温2h;之后将锅出炉,使得锅自然冷却。

具体的,所述渗剂包括以下重量份数的组分:聚氯乙烯15份、无水乙醇10份、聚乙烯醇缩丁醛5份、氯化铵2份。

所述真空处理设备的结构与实施例1相同,不再赘述。

实施例3

一种防锈复合锅的加工工艺,锅的结构与实施例1相同,不再赘述;具体的,所述防锈层13为氮化铁层,该防锈层13通过离子渗氮方式形成于所述内层体的内表面上;其特征在于:所述防锈层加工的步骤如下:(1)内层体表面采用抛光或砂光处理,使内层体表面形成光滑表面;(2)对锅进行超声波清洗;(2)将锅置入真空处理设备内,进行离子渗氮处理。

具体的,所述离子渗氮处理包括以下步骤:a.向真空处理设备内通入氨气和渗剂,之后以45℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至340℃,保温2h;之后以50℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至520℃,保温0.8h;再以25℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至380℃,保温3h;随后向真空处理设备内补充通入氮气和渗剂,并以40℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至530℃,保温1h;再以30℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至400℃;控制真空处理设备内温度400℃,保温6h;之后以55℃/h的速度将真空处理设备内温度升温至540℃,保温0.3h;再以35℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至340℃,保温1h;c.随后以25℃/h的速度将真空处理设备内温度降低至250℃,保温1.5h;之后将锅出炉,使得锅自然冷却。

具体的,所述渗剂包括以下重量份数的组分:聚氯乙烯12份、无水乙醇8份、聚乙烯醇缩丁醛5份、氯化铵2份。

所述真空处理设备的结构与实施例1相同,不再赘述。

显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

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