不粘炊具的制作方法

本实用新型涉及炊具领域，具体而言，涉及一种不粘炊具。

背景技术：

目前，不粘炊具均是在锅体的内表面喷涂一层不粘涂层来实现不粘功能，但是一方面不粘涂层本身不耐磨且容易脱落；另一方面炊具的形状不科学，在铲、勺等与炊具相接触时不能分散受力，使铲、勺等与不粘涂层发生磕碰，进一步促使不粘涂层与炊具基体分离脱落。喷涂不粘涂层前的处理工艺一般是喷砂和硬质氧化，由于表面粗糙度较低，附着在表面的涂层很容易被锅铲和坚硬的食物划伤和刮掉，从而导致不粘寿命较短。也有采用热喷涂进行处理，以在表面获得更高硬度的耐磨金属涂层，但热喷涂形成的涂层表面形貌难以达到理想的参数，热喷涂涂层与基体结合力以及耐蚀性都较差，即使经过机械处理、封孔等不同工艺处理，其耐蚀性和不粘持久性仍不能抵抗家庭烹饪过程中食物调料的腐蚀和金属铲的冲击，因此为只能使用硬度较低的木铲和硅胶铲进行烹饪。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种不粘炊具，以解决现有技术中炊具的不粘涂层易脱落、使用寿命短的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种不粘炊具，包括：锅体基材，包括曲率不相同的锅底部、锅身部以及连接锅底部和锅身部的衔接部，在经过锅体基材的中心线的截面内，锅底部和衔接部在接合处的切线的夹角为θ₁₃，其中，0°≤θ₁₃≤15°，锅身部和衔接部在接合处的切线的夹角为θ₂₃，其中，0°≤θ₂₃≤15°；锅体基材的内表面形成粗化表面，粗化表面上分布有多个凸起；硬质金属涂层，沿多个凸起的结构轮廓覆盖于粗化表面上；不粘层，覆盖填充于硬质金属涂层的表面。

进一步地，在经过锅体基材的中心线的截面内，锅底部的曲率K1、锅身部的曲率K2和衔接部的曲率K3满足0≤K1＜K3＜K2≤0.02。使炊具的内表面过渡平滑，不粘层不易脱落。

进一步地，锅身部为具有单一曲率的环形曲面，或者锅身部为由多段曲率组成的环形曲面，多段曲率中各段曲率均在0至0.02之间，多段曲率中相邻两段曲率在接合处的切线夹角均在0°至15°之间。使接合处两侧所受力矩相近，不粘层不易损坏。

进一步地，衔接部在经过锅体基材的中心线的截面上的圆心角小于或者等于45°。

进一步地，锅身部在经过锅体基材的中心线的截面上的圆心角小于或者等于45°。

进一步地，在同一纵截面上，锅底部的边缘直径D1与锅身部的锅口直径D2的比值小于0.5。保证炊具有足够的深度，防止食材从炊具中溅出掉落。

进一步地，锅底部的外表面上设置有复底，复底的上表面与锅底部的外表面贴合，复底的下表面为平面。使炊具能在电磁炉、电陶炉上使用，提高不粘炊具的适应性。

进一步地，各凸起均匀分布于粗化表面上。

进一步地，多个凸起的峰高h在30μm至300μm之间，相邻两个凸起之间的峰距l在100μm至600μm之间。保证硬质金属涂层与锅体基材之间的接触面积，保证结构强度。

进一步地，硬质金属涂层的厚度d在10μm至300μm之间。保证结构强度和表面粗糙度。

应用本实用新型的技术方案，炊具包括锅体基材、硬质金属涂层和不粘层，使炊具在烹调过程中不会出现食材粘锅的情况。其中锅体基材包括锅底部、锅身部和衔接部。衔接部连接在锅底部和锅身部之间，衔接部在与锅底部和锅身部接合处的切线的夹角均在15°以内。根据对接合处的受力情况进行分析总结、并经过实验验证可知，当接合处的切线夹角θ₁₃和θ₂₃小于15°时，接合处两侧的炊具结构所受力矩的方向和大小差距较小，即采用本申请技术方案的炊具，当锅铲划过炊具的接合处时，锅体基材、硬质金属涂层和不粘层接合处两侧的部分受力均匀、易于分解吸收，避免硬质金属涂层和不粘层在使用过程中被破坏，进而导致硬质金属涂层和不粘层脱落，使炊具失去防止食材粘锅的功能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的不粘炊具的实施例的结构示意图；

图2示出了图1的不粘炊具K1＝K3＝K2时的结构示意图；以及

图3示出了图1的不粘炊具的局部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、锅体基材；11、锅底部；12、锅身部；13、衔接部；20、硬质金属涂层；30、不粘层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的不粘炊具的实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的不粘炊具包括锅体基材10、硬质金属涂层20和不粘层30。其中，锅体基材10包括曲率不相同的锅底部11、锅身部12以及连接锅底部11和锅身部12的衔接部13，在经过锅体基材10的中心线的截面内，锅底部11和衔接部13在接合处的切线的夹角为θ₁₃，其中，0°≤θ₁₃≤15°，锅身部12和衔接部13在接合处的切线的夹角为θ₂₃，其中，0°≤θ₂₃≤15°。锅体基材10的内表面形成粗化表面，粗化表面上分布有多个凸起。硬质金属涂层20，沿多个凸起的结构轮廓覆盖于粗化表面上。不粘层30，覆盖填充于硬质金属涂层20的表面。

应用本实施例的技术方案，炊具包括锅体基材10、硬质金属涂层20和不粘层30，使炊具在烹调过程中不会出现食材粘锅的情况。其中锅体基材10包括锅底部11、锅身部12和衔接部13。衔接部13连接在锅底部11和锅身部12之间，衔接部13在与锅底部11和锅身部12接合处的切线的夹角均在15°以内。根据对接合处的受力情况进行分析总结、并经过实验验证可知，当接合处的切线夹角θ₁₃和θ₂₃小于15°时，接合处两侧的炊具结构所受力矩的方向和大小差距较小，即采用本申请技术方案的炊具，当锅铲划过炊具的接合处时，锅体基材10、硬质金属涂层20和不粘层30接合处两侧的部分受力均匀、易于分解吸收，避免硬质金属涂层20和不粘层30在使用过程中被破坏，进而导致硬质金属涂层20和不粘层30脱落，使炊具失去防止食材粘锅的功能。

进一步地，本实施例的不粘炊具在经过锅体基材10的中心线的截面内，如图1所示，锅底部11的曲率K1、衔接部13的曲率K3和锅身部12的曲率K2满足0≤K1＜K3＜K2≤0.02。

锅体基材10从锅体中心至锅体边缘至少包括三个曲率，且锅底部11、衔接部13和锅身部12的曲率依次递增，使炊具在相同深度上具有充分的空间，供用户进行翻炒等烹饪动作。且锅体基材10的锅底部11、衔接部13和锅身部12三部分整体曲率均在0至0.02之间，使得锅体基材10的内表面衔接流畅，使用户在做翻炒等烹饪动作时顺畅便捷。

具体地，为满足日常使用，并考虑到炒锅等炊具的日常使用场合，本实施例的不粘炊具的锅身部12的锅口直径D2在200毫米至500毫米之间。锅体基材10的深度H大于70毫米。

图2示出了图1的不粘炊具K1＝K3＝K2时的结构示意图。取最大锅口直径500毫米及最小深度70毫米，当锅底部11的曲率K1、衔接部13的曲率K3和锅身部12的曲率K2相同，即K1＝K3＝K2＝K，此时θ₁₃、θ₂₃均为0°。且K越小时，锅内表面与锅铲的滑动贴合越顺畅。此时可知，在如图2所示的截面内有：

H＝R-Rcosx＝70，Rsinx＝500/2，R为截面曲线的曲率半径。

易得R≈48.14，结合实际炊具的锅口直径和深度的对应关系，修正得R＝50，则可得对应的曲率K＝0.02。按照上述理论，当K＜0.02时，锅内表面与锅铲的滑动贴合更为顺畅。但是，但当锅体基材10中的K＜0.02时，锅口太大深度太浅，使用不方便，饭菜易溢出，不被消费者接受。而如果将锅体基材10做成分段式，则可以控制锅口尺寸D2和锅体深度尺寸H，以满足消费者的要求。

需要说明的是，本实施例的锅身部12为具有单一曲率的环形曲面。在图中未示出的其他实施例中，锅身部可以为由多段曲率组成的环形曲面，但多段曲率中各段曲率均在0至0.02之间，且保持炊具整体从锅体中心至锅体边缘的曲率依次递增，同时满足多段曲率中相邻两段曲率在接合处的切线夹角均在0°至15°之间。

当K1取0，即锅底部为平面时，锅底部与衔接部接合处的切线夹角优选为0°，即在过锅体中心线的截面中，代表锅底部的直线与代表衔接部的曲线相切，并相切于接合处，以使锅底部11与衔接部13平滑过渡。但在实际的不粘炊具的设计生产中，如图1所示，当锅底部11为平面时，锅底部11与衔接部13的接合处的的切线的夹角θ₁₃不局限于0°。根据上文的描述说明，当θ₁₃满足0°≤θ₁₃≤15°时即可有效地避免硬质金属涂层20和不粘层30从锅体基材10上脱落。

上文从炊具的整体机构的角度防止不粘层从炊具中脱落，下面从炊具成型的角度提高锅体基材10、硬质金属涂层20和不粘层30之间的结构强度，防止不粘层从炊具中脱落。

图3示出了图1的不粘炊具的局部结构示意图。首先对锅体基材的内表面进行粗化处理，形成具有多个凸起的粗化表面。如图3所示，各凸起均匀分布于粗化表面上。具体地，多个凸起的峰高h在30μm至300μm之间，相邻两个凸起之间的峰距l在100μm至600μm之间。

当h小于30μm时，一方面工艺较难实现，另外一方面波峰之间所填充的涂料较少，不粘层容易在烹调过程中脱落，无法保证不粘炊具的使用寿命；当h大于300μm时，对不粘层的使用寿命无明显增加，反而增加了成产成本。同理，当l小于100μm时，波峰之间所填充的涂料较少，不粘层容易在烹调过程中脱落，无法保证不粘炊具的使用寿命；当l大于600μm时，间距太大，容易导致锅铲直接与波峰之间的不粘层接触，刮划伤波峰之间的不粘层。

优选地，锅体基材可为铝合金基材，铸铝基材，合金钢基材，铸铁基材，不锈钢基材等。具体地粗化处理的方式可选喷砂、喷丸、砂光、模压、刻蚀或车削等。

然后再粗化表面上热喷涂形成硬质金属涂层，使硬质金属涂层沿凸起的结构轮廓分布在粗化表面上。这样硬质金属涂层会自然形成凸起，如图3所示，使硬质金属涂层20的内表面形成粗糙表面。具体地，硬质金属涂层20的厚度d在10μm至300μm之间。

若硬质金属涂层20的厚度d小于10μm，工艺上较难实现；若硬质金属涂层20的厚度d大于300μm，较厚的硬质合金层容易填满基材的粗化表面，导致硬质金属涂层20粗糙表面上的凸起不均匀或尺寸不够甚至无法形成粗糙表面，导致不粘层无法牢固地附着在硬质金属涂层20上，降低炊具的使用效果和成品率。

硬质金属涂层的材质可以为纯金属、合金或金属陶瓷等。如纯钛、钛合金、纯铝、铝合金、铜、铜合金、铁、铁合金、镍、镍合金等。

最后在硬质金属涂层的表面覆盖填充不粘层，如图3所示，凸起增加了锅体基材10、硬质金属涂层20和不粘层30之间的接触面积，提高了结构强度。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，衔接部13在经过锅体基材10的中心线的截面上的圆心角小于或者等于45°。锅身部12在经过锅体基材10的中心线的截面上的圆心角小于或者等于45°。当圆心角大于45°时，锅铲在超过45°的部分翻炒使，锅铲对不粘层法向方向上的力会大于切向方向上的力，容易对不粘层造成破坏。同理，对于由多段曲率组成的锅身部，每段曲率的圆心角都应小于或者等于45°。

进一步地，本实施例的锅体基材10在同一纵截面上，锅底部11的边缘直径D1与锅身部12的锅口直径D2的比值小于0.5。当锅底部11的边缘直径D1与锅身部12的锅口直径D2的比值超过0.5时，上述0≤K1＜K3＜K2≤0.02的条件将使锅底非常靠近锅口；当比值小于0.5时，锅身部12和衔接部13有足够的空间以0≤K1＜K3＜K2≤0.02的条件过渡，同时保证炊具具有足够的深度，防止在翻炒过程中食材从炊具中掉出。

为使本实施例的不粘炊具能够在多种加热平台上使用，提高其适应性，本实施例的不粘炊具的锅底部11的外表面上设置有复底，复底的上表面与锅底部11的外表面贴合，复底的下表面为平面。复底将锅底部11的外表面修整为平面，使炊具可以在电磁炉、电陶炉等加热平台上使用。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

炊具包括锅体基材、硬质金属涂层和不粘层，使炊具在烹调过程中不会出现食材粘锅的情况。其中锅体基材包括锅底部、锅身部和衔接部。衔接部连接在锅底部和锅身部之间，衔接部在与锅底部和锅身部接合处的切线的夹角均在15°以内。根据对接合处的受力情况进行分析总结、并经过实验验证可知，当接合处的切线夹角θ₁₃和θ₂₃小于15°时，接合处两侧的炊具结构所受力矩的方向和大小差距较小，即采用本申请技术方案的炊具，当锅铲划过炊具的接合处时，锅体基材、硬质金属涂层和不粘层接合处两侧的部分受力均匀、易于分解吸收，避免硬质金属涂层和不粘层在使用过程中被破坏，进而导致硬质金属涂层和不粘层脱落，使炊具失去防止食材粘锅的功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。