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刀具及刀具加工方法与流程

  日常使用的刀具,通常包括菜刀和水果刀。菜刀主要是家庭主妇用来切割肉类和蔬菜的工具,按照对食材的不同处理方式,菜刀又可以包括切刀、剁刀及剔骨刀等。水果刀主要是用于切割水果。

  现有技术中,刀具的加工方法通常包括以下步骤:(1)开料成型;(2)滚压调直;(3)热处理;(4)焊接/注塑刀柄;(5)水磨处理;(6)抛光处理;(7)清洗;(8)干燥;(9)刻印字唛;(10)开利口;(11)包装。

  然而,采用现有技术的加工方法得到刀具坯体后仅经过简单的水磨、抛光等处理,最终得到的刀具产品表面线条比较粗糙,刀具不易清洗干净,容易滋生细菌且防锈效果较差。

  本发明的目的在于提供一种刀具及刀具加工方法,以改善现有的刀具加工方法得到的刀具产品表面线条粗糙,刀具不易清洗干净,容易滋生细菌且防锈效果较差的技术问题。

  本发明提供一种刀具加工方法,包括如下步骤:对刀具坯体依次进行喷砂处理、磷化处理和清洗处理,干燥并清洁表面后喷陶瓷漆,再加热烘烤,冷却,得到刀具产品。

  具体地,喷砂处理的压强为0.2-0.8MPa,进行匀速喷料;喷砂处理所用的磨料为石英砂和/或金刚砂。

  可选地,磷化处理时将刀具坯体浸入磷化液中,时间为3-20min,温度为5-40℃;磷化处理后刀具表面形成氧化层,氧化层的厚度为0.2-7g/m2;优选地,磷化液的成分包括Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2,磷化液的pH值为1-3。

  可选地,在喷陶瓷漆前,将刀具坯体悬挂并进行气吹清洁表面;优选地,陶瓷漆的厚度为1-3μm。

  可选地,清洗处理包括冷水浸泡清洗和热水清洗,热水的温度为60-100℃。

  可选地,在喷砂处理前,对刀具坯体还进行预处理;预处理包括将刀具浸入脱脂液中去除油质,然后用清水清洗;脱脂液的pH值为9-12,处理时间为10-30min。

  可选地,本发明所述的刀具加工方法,包括如下步骤:将刀具坯体进行预处理去除油质后进行喷砂处理;在5-40℃下磷化处理3-20min,得到厚度为0.2-7g/m2的氧化层;刀具坯体用冷水浸泡清洗,再用60-100℃的热水清洗;对刀具坯体进行退磁或消磁处理并干燥后,将刀具坯体悬挂并气吹清洁表面,然后喷陶瓷漆,喷涂厚度为1-3μm;对刀具坯体在200-300℃加热烘烤30-60min,冷却后得到刀具产品。

  本发明提供的刀具加工方法,包括如下步骤:对刀具坯体依次进行喷砂处理、磷化处理和清洗处理,干燥并清洁表面后喷陶瓷漆,再加热烘烤,冷却,得到刀具产品。由此分析可知,本发明提供的刀具加工方法中,由于对刀具坯体进行了喷砂处理,因此能够有效提高涂层与刀具表面的附着力,改善刀具表面的平滑性,从而提高刀具的切削性能,喷砂处理还能够抑制刀具表面细小裂纹的扩散甚至消除细小裂纹,从而能够减小刀具的摩擦磨损;同时磷化处理能够使刀具表面形成致密的氧化层,从而使刀具表面达到更加精细的效果,还能够避免刀具容易生锈的问题,保证安全卫生;此外,对刀具表面喷陶瓷漆能够进一步保证刀具表面的平滑精细效果;由于对刀具表面喷陶瓷漆后进行了加热烘烤,因此能够有效保证刀具表面的氧化层更加坚硬且不易脱落,从而保证刀具的持久耐用。本发明通过对刀具坯体进行喷砂处理、磷化处理、喷陶瓷漆处理及加热烘烤处理,能够保证得到的刀具表面精细平滑,有效减少磨损,从而延长刀具的使用寿命,此外还能够使刀具更容易清洗,避免滋生细菌,并且保证刀具表面的氧化层坚硬牢固,有效防止生锈,安全卫生,环保耐用,切削性能优越。

  与现有的刀具相比,本发明刀具具有精细光滑的表面,容易清洗,从而能够避免滋生细菌,该刀具还能够有效防止生锈,防盐雾等外界环境腐蚀,安全卫生,环保耐用,切削性能优越。

  下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施方式和实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

  根据本发明的一个方面,本发明实施方式提供一种刀具加工方法,包括如下步骤:对刀具坯体依次进行喷砂处理、磷化处理和清洗处理,干燥并清洁表面后喷陶瓷漆,再加热烘烤,冷却,得到刀具产品。

  本发明实施方式提供的刀具加工方法中,包括如下步骤:对刀具坯体依次进行喷砂处理、磷化处理和清洗处理,干燥并清洁表面后喷陶瓷漆,再加热烘烤,冷却,得到刀具产品。由此分析可知,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,由于对刀具坯体进行了喷砂处理,因此能够有效提高涂层与刀具表面的附着力,改善刀具表面的平滑性,从而提高刀具的切削性能,喷砂处理还能够抑制刀具表面细小裂纹的扩散甚至消除细小裂纹,从而能够减小刀具的摩擦磨损;同时磷化处理能够使刀具表面形成致密的氧化层,从而使刀具表面达到更加精细的效果,还能够避免刀具容易生锈的问题,保证安全卫生;此外,对刀具表面喷陶瓷漆能够进一步保证刀具表面的平滑精细效果;由于对刀具表面喷陶瓷漆后进行了加热烘烤,因此能够有效保证刀具表面的氧化层更加坚硬且不易脱落,从而保证刀具的持久耐用。本发明实施方式通过对刀具坯体进行喷砂处理、磷化处理、喷陶瓷漆处理及加热烘烤处理,能够保证得到的刀具表面精细平滑,有效减少磨损,从而延长刀具的使用寿命,此外还能够使刀具容易清洗,避免滋生细菌,并且保证刀具表面的氧化层坚硬牢固,有效防止生锈,安全卫生,环保耐用,切削性能优越。

  具体地,为了有效提高后续处理时涂层与刀具坯体之间的附着力,增强刀具产品表面的平滑度,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,喷砂处理的压强为0.2-0.8MPa,进行匀速喷料;喷砂处理所用的磨料为石英砂和/或金刚砂。由于磨料为有锋利的边缘石英砂和/或金刚砂,因此能够改善刀具坯体表面粗糙度,有效抑制细小裂纹的扩散,提高刀具表面的平滑度。

  进一步地,为了提高刀具表面的精细程度,同时防止刀具生锈,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,磷化处理时将刀具坯体浸入磷化液中,时间为3-20min,磷化液的温度为5-40℃;磷化处理后刀具表面形成氧化层,氧化层的厚度为0.2-7g/m2;优选地,磷化液的成分包括Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2,磷化液的pH值为1-3。

  可选地,磷化处理的时间典型但非限制性为3min、5min、6min、8min、10min、12min、15min、18min或20min,温度为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃或40℃;优选地,磷化处理的时间为10min,温度为25℃。

  可选地,磷化液为包括Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2的酸性水溶液,溶液中游离酸度与总酸度的比值为1:(20-30),磷化液的相对密度为1.05-1.10;优选地,磷化液中游离酸度与总酸度的比值为1:25。

  可选地,磷化液中典型但非限制性还包括促进剂,促进剂可以为亚硝酸盐、氯酸盐等化合物复配得到。

  进一步地,为了便于实施喷陶瓷器的操作,同时减少杂质污染刀具表面,避免影响喷陶瓷漆的效果,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,在喷陶瓷漆前,将刀具坯体悬挂并进行气吹清洁表面;优选地,陶瓷漆的厚度为1-3μm。

  可选地,在喷陶瓷漆前,将刀具坯体悬挂在挂钩架上,进入后续流水生产线过程中用压缩空气吹除刀具表面的杂质,然后喷陶瓷漆。陶瓷漆安全无毒,符合国家安全卫生标准,还能够提高刀具产品表面的精细效果和平滑度,同时防止生锈或被腐蚀。

  可选地,陶瓷漆的厚度典型但非限制性为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm或3μm。

  进一步地,为了提高刀具产品表面的耐磨性,保证氧化层更加坚硬且不易脱落,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,对刀具坯体喷陶瓷漆后进行加热烘烤,加热烘烤的温度为200-300℃,处理时间为30-60min。

  进一步地,为了对磷化处理后的刀具坯体表面清洗干净,以便于后续加工处理,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,磷化处理后,清洗处理包括冷水浸泡清洗和热水清洗,热水的温度为60-100℃。具体地,磷化处理后,先用冷水浸泡清洗,然后用60-100℃热水进行清洗,能够有效去除刀具坯体表面的杂质,从而便于实施后续加工处理。

  进一步地,为了防止在后续处理过程中刀具表面吸附铁屑或其它杂质,影响刀具表面的平滑度,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,在清洗处理后可以对刀具坯体进行退磁或消磁处理。

  可选地,对刀具坯体可以使用退磁机进行退磁或消磁处理,在经过退磁处理后,刀具的磁性减退或消失,能够避免吸附其它铁磁物质,且容易清洗干净;此外,退磁或消磁处理能够降低残余应力,增加刀具产品的寿命和表面效果。

  更进一步地,为了保证喷砂的效果,本发明实施方式提供的刀具加工方法中,在喷砂处理前,对刀具坯体还可以进行预处理;预处理包括将刀具浸入脱脂液中去除油质,然后用清水清洗;脱脂液的pH值为9-12,处理时间为10-30min。

  具体地,预处理的过程包括:将刀具坯体完全浸入脱脂液中,每隔3-5min从脱脂液中提出刀具坯体并抖动几次后再将刀具坯体浸入脱脂液中,反复进行;预处理10-30分钟,然后用清水清洗刀具坯体,以备后续喷砂处理。

  可选地,脱脂液中包括脱脂粉,脱脂粉为购买的市售产品,去污能力强,水洗性好,能彻底、快速地除去刀具坯体表面的老化油污或动植物油。

  更进一步地,本发明的一种优选实施方式提供的刀具加工方法,包括如下步骤:将刀具坯体进行预处理去除油质后进行喷砂处理;在5-40℃下磷化处理3-20min,得到厚度为0.2-7g/m2的氧化层;刀具坯体用冷水浸泡清洗,再用60-100℃的热水清洗;对刀具坯体进行退磁或消磁处理并干燥后,将刀具坯体悬挂并气吹清洁表面,然后喷陶瓷漆,陶瓷漆的厚度为1-3μm;对刀具坯体在200-300℃加热烘烤30-60min,冷却后得到刀具产品。

  根据本发明的另一个方面,本发明实施方式还提供一种采用上述刀具加工方法加工得到的刀具。

  本发明实施方式提供的刀具具有精细平滑的表面,容易清洗,从而能够避免滋生细菌,该刀具还能够有效防止生锈,防盐雾等外界环境腐蚀,安全卫生,环保耐用,切削性能优越。

  对刀具坯体进行预处理:将刀具坯体浸入脱脂液中,每隔5min从脱脂液中提出刀具坯体并抖动几次后再将刀具坯体浸入脱脂液中,反复进行;预处理30min后用清水清洗刀具坯体;

  对预处理后的刀具坯体进行喷砂处理,喷砂的压强为0.2MPa,进行匀速喷料;

  将喷砂处理后的刀具坯体浸入磷化液20min,磷化液的温度为20℃,得到氧化层的厚度为6g/m2;然后用冷水浸泡清洗,再用60℃热水清洗;用退磁机进行退磁处理并干燥刀具坯体;

  将刀具坯体挂在挂钩架上,在进入后续加工过程中气吹表面清洁,然后在刀具坯体表面喷陶瓷漆,陶瓷漆的厚度为1μm,最后在200℃加热烘烤刀具坯体60min,冷却后得到刀具产品。

  对刀具坯体进行预处理:将刀具坯体浸入脱脂液中,每隔3min从脱脂液中提出刀具坯体并抖动几次后再将刀具坯体浸入脱脂液中,反复进行;预处理18min后用清水清洗刀具坯体;

  对预处理后的刀具坯体进行喷砂处理,喷砂的压强为0.8MPa,进行匀速喷料;

  将喷砂处理后的刀具坯体浸入磷化液3min,磷化液的温度为40℃,得到氧化层的厚度为1g/m2;然后用冷水浸泡清洗,再用100℃热水清洗;用退磁机进行退磁处理并干燥刀具坯体;

  将刀具坯体挂在挂钩架上,在进入后续加工过程中气吹表面清洁,然后在刀具坯体表面喷陶瓷漆,陶瓷漆的厚度为3μm,最后在300℃加热烘烤刀具坯体30min,冷却后得到刀具产品。

  对刀具坯体进行预处理:将刀具坯体浸入脱脂液中,每隔4min从脱脂液中提出刀具坯体并抖动几次后再将刀具坯体浸入脱脂液中,反复进行;预处理24min后用清水清洗刀具坯体;

  对预处理后的刀具坯体进行喷砂处理,喷砂的压强为0.5MPa,进行匀速喷料;

  将喷砂处理后的刀具坯体浸入磷化液10min,磷化液的温度为25℃,得到氧化层的厚度为5g/m2;然后用冷水浸泡清洗,再用80℃热水清洗;用退磁机进行退磁处理并干燥刀具坯体;

  将刀具坯体挂在挂钩架上,在进入后续加工过程中气吹表面清洁,然后在刀具坯体表面喷陶瓷漆,陶瓷漆的厚度为2μm,最后在250℃加热烘烤刀具坯体45min,冷却后得到刀具产品。

  对刀具坯体进行预处理:将刀具坯体浸入脱脂液中,每隔5min从脱脂液中提出刀具坯体并抖动几次后再将刀具坯体浸入脱脂液中,反复进行;预处理25min后用清水清洗刀具坯体;

  对预处理后的刀具坯体进行喷砂处理,喷砂的压强为0.4MPa,进行匀速喷料;

  将喷砂处理后的刀具坯体浸入磷化液15min,磷化液的温度为12℃,得到氧化层的厚度为4g/m2;然后用冷水浸泡清洗,再用90℃热水清洗;用退磁机进行退磁处理并干燥刀具坯体;

  将刀具坯体挂在挂钩架上,在进入后续加工过程中气吹表面清洁,然后在刀具坯体表面喷陶瓷漆,陶瓷漆的厚度为1.5μm,最后在220℃加热烘烤刀具坯体50min,冷却后得到刀具产品。

  对刀具坯体进行预处理:将刀具坯体浸入脱脂液中,每隔3min从脱脂液中提出刀具坯体并抖动几次后再将刀具坯体浸入脱脂液中,反复进行;预处理15min后用清水清洗刀具坯体;

  对预处理后的刀具坯体进行喷砂处理,喷砂的压强为0.6MPa,进行匀速喷料;

  将喷砂处理后的刀具坯体浸入磷化液18min,磷化液的温度为30℃,得到氧化层的厚度为4g/m2;然后用冷水浸泡清洗,再用60℃热水清洗;用退磁机进行退磁处理并干燥刀具坯体;

  将刀具坯体挂在挂钩架上,在进入后续加工过程中气吹表面清洁,然后在刀具坯体表面喷陶瓷漆,陶瓷漆的厚度为2.5μm,最后在280℃加热烘烤刀具坯体35min,冷却后得到刀具产品。

  对上述实施例1-5得到的刀具及对比例得到的刀具进行盐雾测试,以检测刀具的抗腐蚀性能,并进行刀具表面涂层的ROHS检测,以检测四种重金属的含量(检测标准要求:铅含量<1000ppm,镉含量<100ppm,汞含量<1000ppm,六价格含量<1000ppm),结果如表1所示。

  由表1可见,采用盐雾测试的方法检测刀具的抗腐蚀性能,测试后实施例1-5得到的刀具均未出现腐蚀或生锈现象,而对比例得到的刀具出现锈斑。表明本发明加工方法得到的刀具均具有较好的防腐蚀和防锈性能,使用更加安全卫生。此外,对于重金属的检测结果表明,本发明实施例1-5得到的刀具重金属含量均达到检测标准要求,且铅含量和六价格含量均显著低于对比例的相应值,因此本发明加工方法得到的刀具更加环保,可以放心使用。

  此外,对实施例1-5得到的刀具及对比例得到的刀具检测表面粗糙度(以GB1038-1983为参照)和细菌粘附指数。细菌粘附指数以对比例刀具检测的值为单位1,各实施例刀具检测得到细菌量与对比例刀具检测的细菌量的比值作为对应该实施例的细菌粘附指数。结果如表2所示。

  由表2可以看出,与对比例的刀具相比,本发明实施例1-5方法加工得到的刀具表面粗糙度更低,即具有更加精细光洁的表面,因此能够有效减少磨损,延长刀具的使用寿命,同时刀具更容易清洗干净,本发明实施例1-5得到的刀具细菌粘附指数为0.22-0.42,均显著低于对比例刀具的细菌粘附指数,因此本发明刀具能够有效降低细菌粘附的程度,易于清洗干净,使用更加安全卫生。

  综上所述,本发明刀具加工方法能够保证得到的刀具表面精细平滑,有效减少磨损,从而延长刀具的使用寿命,此外还更容易清洗,避免滋生细菌,并且保证刀具表面坚硬牢固,有效防止生锈,安全卫生,环保耐用,切削性能优越。

  尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以做出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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