專利名稱：對炊具物品進(jìn)行表面處理的方法和如此處理的物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對至少部分地由鋁或鋁合金制成的炊具物品進(jìn)行處理和涂覆的方法、以及涉及如此涂覆的物品。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的不粘炊具常常是由鋁或鋁合金制成。盡管便宜并且易于形成所需的形狀，但該材料較軟、多孔并且易于沾污?，F(xiàn)有方式是，在烹飪表面的鋁表面上涂覆有不粘涂層化合物，而在外部的鋁表面上涂覆有搪瓷或硅聚酯漆。除了提供裝飾性的外表和不粘的便利之外，這些涂覆層可以防止食物與鋁表面相互作用，這種相互作用可能改變食物的味道和顏色。由于不粘內(nèi)層是軟的并且將要磨損，鍋的使用壽命有限。
在鋁制炊具的情況下，由于鋁是如此軟的材料，已知并且日益流行的是使這種物品表面經(jīng)受陽極化處理或者硬質(zhì)陽極化處理工藝。在這種工藝中，鋁表面起電解槽中的陽極的作用，使得該表面被暴露到在陽極處釋放的非?；钚缘难踔胁⑴c活性氧起反應(yīng)以形成氧化鋁層。硬質(zhì)陽極化處理需要電解槽的溫度降低。這種陽極化處理或者硬質(zhì)陽極化處理工藝導(dǎo)致一個(gè)更加硬的表面，它不易受到刮擦或其它危害的影響。申請人的EP0424072A描述了一種用于硬質(zhì)陽極化處理的技術(shù)，該申請的內(nèi)容在此作為參考文獻(xiàn)引入。
盡管硬質(zhì)陽極化處理技術(shù)使表面大大地硬化以致于它幾乎是不銹鋼硬度的兩倍，而且可以防止鋁與食物的相互作用，但存在的問題是，硬質(zhì)陽極化處理的表面非常粗糙和硬，以致于它容易磨損其它表面，諸如操作面、爐面、擱架、廚房用具等，硬質(zhì)陽極化處理的表面與這些表面接觸，該表面上很快將出現(xiàn)痕跡或被損壞。此外，食物能夠滲透到硬的多孔表面中，使該表面容易生銹。
另一個(gè)問題是，硬質(zhì)陽極化處理的表面不能在洗碗機(jī)中安全地被洗，因?yàn)楦叩乃疁睾蛷?qiáng)堿性的洗滌劑不利地影響硬質(zhì)陽極化處理的表面。
盡管能夠?qū)τ操|(zhì)陽極化處理的表面簡單地涂覆搪瓷是理想的，但與多孔的氧化鋁表面的粘附作用較差。
本發(fā)明尋求克服這些缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明在于提供一種對由鋁或鋁合金制成的炊具物品進(jìn)行表面處理的方法，該方法包括如下步驟a)將第一搪瓷涂層涂覆到物品的外部；b)對物品的內(nèi)部進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理；以及c)將第二搪瓷涂層涂覆到第一涂層上。
該方法形成一種炊具物品，它具有高質(zhì)量、高光澤搪瓷涂層外表面、和硬質(zhì)陽極化處理的內(nèi)部，如果需要，硬質(zhì)陽極化處理的內(nèi)部能夠涂覆不粘材料。
分兩步涂覆搪瓷是必要的，因?yàn)楸M管不是立即呈現(xiàn)，但發(fā)明人通過測試發(fā)現(xiàn)，在硬質(zhì)陽極化處理過程中陽極酸侵蝕和腐蝕搪瓷表面。當(dāng)鍋被涂覆不粘涂層，尤其是通過烘焙工序涂覆不粘涂層時(shí)，搪瓷表面顯示大大降低的表面光澤。這個(gè)問題通過兩步涂覆工序可以被克服。
搪瓷也可被涂覆成瓷泥釉(porcelain slip)，它在一個(gè)升高的溫度固化，優(yōu)選地在一個(gè)足以至少部分地重新熔化第一搪瓷涂層表面的溫度固化。這形成了一個(gè)搪瓷涂層，其中，第二搪瓷涂層緊密地與第一搪瓷涂層結(jié)合，形成一個(gè)單一的復(fù)合涂層。
第一搪瓷涂層涂覆成一個(gè)厚度在25到35微米的層，而第二搪瓷涂層涂覆成一個(gè)厚度在30到35微米的層。第一和第二搪瓷涂層的固化溫度在540℃到555℃的范圍內(nèi)，而固化時(shí)間在1到1.5分鐘的范圍內(nèi)。
陽極化處理時(shí)間優(yōu)選地最少到大約20分鐘或更少。
在另一方面，本發(fā)明在于提供一種由鋁或鋁合金制造炊具物品的方法，該方法包括如下步驟i)提供一個(gè)盤形扁平金屬坯料；ii)通過沖壓成所需形狀來形成物品；iii)將厚度為25到35微米的第一瓷泥釉涂層涂覆到物品外部，并在一個(gè)升高的溫度固化以形成硬搪瓷；iv)對內(nèi)表面進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理；v)涂覆一個(gè)厚度在30到35微米的第二瓷泥釉涂層，并且固化以形成硬搪瓷；以及vi)將不粘涂層涂覆到物品的硬質(zhì)陽極化處理的內(nèi)部。
本發(fā)明也在于提供根據(jù)上述方法制成的炊具物品。
在還另外一方面，本發(fā)明在于提供由鋁或鋁合金制成的炊具物品，它具有搪瓷外部涂層和覆蓋在不粘涂層中的內(nèi)部硬質(zhì)陽極化處理表面。搪瓷總厚度在60到70微米的范圍內(nèi)。
如此涂覆的炊具物品可以安全地放入洗碗機(jī)中，而沒有損壞的危險(xiǎn)。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合示例通過以下的詳細(xì)描述來說明本發(fā)明的實(shí)施例。
以一個(gè)鋁或鋁合金的扁平圓形坯料作為開始，坯料被沖壓作標(biāo)記以壓印出一個(gè)標(biāo)識(shí)或其它裝飾性標(biāo)記，并且被沖壓以在將形成鍋底的區(qū)域上產(chǎn)生螺旋槽圖案。這些步驟可以在單一壓制過程中同時(shí)進(jìn)行，也可以在不同壓制過程中依次進(jìn)行。
隨后在一個(gè)螺旋壓制機(jī)或類似裝置中將扁平盤沖壓成炊具物品的所需形狀，在螺旋壓制機(jī)中物品的側(cè)壁通過一個(gè)沖模相對底部被向上拉制。
不是隨后立即對所形成的物品進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理，而是物品首先被涂覆搪瓷。在涂覆之前，如現(xiàn)有技術(shù)中所采用的方式，通過化學(xué)或電化學(xué)侵蝕對物品進(jìn)行清洗侵蝕。搪瓷隨后被涂覆到鍋體外壁和底部上。搪瓷化合物是現(xiàn)有的，它包括玻璃料、彩色顏料、球磨機(jī)添加物料和水，它們在球磨機(jī)中混合并被研磨通常為12-14小時(shí)的連續(xù)期間。搪瓷被涂覆成一種混合物，其通過福特杯#3測定的比粘度為23-25秒，其厚度大約為25-35微米，更優(yōu)選地是30-35微米，并且在輸送爐中固化。在輸送爐中，物品通過預(yù)熱段、焙燒段、保溫段、最后是冷卻段，通常需要20分鐘通過爐子。固化開始于焙燒段，最終固化是在保溫段中。采用540-555℃的固化金屬溫度，固化時(shí)間是1到1.5分鐘。
外部涂覆的物品隨后經(jīng)受硬質(zhì)陽極化處理。首先，內(nèi)表面被噴砂以形成粗糙表面并浸入熱(65-70℃)的中性非侵蝕清洗液中，隨后用水清洗兩次。陽極電解液是一種酸，通常是濃度為每升120到180克游離酸的硫酸，更優(yōu)選地是其濃度為每升150克游離酸。酸性溶液溫度保持在0-5℃的范圍內(nèi)，大約20分鐘的較短的陽極化處理時(shí)間，盡管如果第一搪瓷涂層的厚度趨向于范圍的上端并且通過對酸濃度的合適控制，可以采用長達(dá)40分鐘的更長時(shí)間。所形成的陽極化處理的膜通常在25-30微米厚的范圍內(nèi)。陽極化處理的物品在自來水中清洗，隨后用去離子水清洗，然后吹干。
第二搪瓷涂層隨后被涂覆到物品外部。采用相同的搪瓷組分和粘度，并且厚度也是在25-35微米的范圍內(nèi)，或更優(yōu)選地是在30-35微米范圍內(nèi)。在固化之前，鍋可被絲網(wǎng)印制任何所需圖案。新涂覆的物品通過被加熱的通道，該通道包括加熱裝置，諸如LPG火炬或紅外加熱裝置，以實(shí)現(xiàn)快速的表面干燥，這產(chǎn)生干燥的外涂層或表層。鍋底隨后能夠進(jìn)行絲網(wǎng)印制。物品隨后被傳送到輸送爐，以便在足以重新熔化至少部分第一涂層表面的溫度固化，從而使第一和第二涂層緊密結(jié)合。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，540-555℃的金屬溫度和1到1.5分鐘的固化時(shí)間是足夠的。
外部涂層殼隨后在其內(nèi)部被涂覆不粘材料。如現(xiàn)有技術(shù)一樣，可以涂覆多種不粘涂層，通常需要涂覆底層、聚四氟乙烯(PTFE)中間層和PTFE頂層。
所形成的炊具物品具有高質(zhì)量和高光澤搪瓷的外部，而內(nèi)部具有涂覆不粘涂層的硬質(zhì)陽極化處理的表面，從而使物品具有兩種涂層的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種對由鋁或鋁合金制成的炊具物品進(jìn)行表面處理的方法，該方法包括如下步驟a)將第一搪瓷涂層涂覆到物品的外部；b)對物品的內(nèi)部進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理；以及c)將第二搪瓷涂層涂覆到第一涂層上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，搪瓷涂覆成在一個(gè)升高的溫度固化的瓷泥釉。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，第二搪瓷涂層在一個(gè)足以至少部分地重新熔化第一搪瓷涂層表面的溫度固化。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一搪瓷涂層涂覆成一個(gè)厚度在25到35微米范圍內(nèi)的層。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二搪瓷涂層涂覆成一個(gè)厚度在30到35微米范圍內(nèi)的層。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二搪瓷涂層采用紅外加熱裝置進(jìn)行快速干燥以干燥搪瓷表面，接著將圖案絲網(wǎng)印制在干燥表面上。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一搪瓷涂層被加熱以便在540-555℃范圍內(nèi)的溫度固化。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述固化進(jìn)行了1到1.5分鐘。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b)，物品內(nèi)部經(jīng)受了少于20分鐘的陽極化處理。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，物品硬質(zhì)陽極化處理的內(nèi)部涂覆有不粘涂層。
11.一種由鋁或鋁合金制造炊具物品的方法，該方法包括如下步驟i)提供一個(gè)盤形扁平金屬坯料；ii)通過沖壓成所需形狀來形成物品；iii)將厚度為25到35微米的第一瓷泥釉涂層涂覆到物品外部，并在一個(gè)升高的溫度固化以形成硬搪瓷；iv)對內(nèi)表面進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理；v)涂覆一個(gè)厚度在30到35微米的第二瓷泥釉涂層，并且固化以形成硬搪瓷；以及vi)將不粘涂層涂覆到物品的硬質(zhì)陽極化處理的內(nèi)部。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述方法制成的炊具物品。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述方法制成的炊具物品。
14.一種由鋁或鋁合金制成的炊具物品，具有搪瓷外部涂層、以及覆蓋在不粘涂層中的內(nèi)部硬質(zhì)陽極化處理的表面。
15.如權(quán)利要求14所述的炊具物品，其特征在于，搪瓷涂層的總厚度在60到70微米的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種對由鋁或鋁合金制成的炊具物品進(jìn)行表面處理的方法，該方法包括如下步驟將第一搪瓷涂層涂覆到物品的外部；對物品的內(nèi)部進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理；以及將第二搪瓷涂層涂覆到第一涂層上。
文檔編號(hào)A47J36/02GK1407134SQ0210096
公開日2003年4月2日 申請日期2002年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月12日
發(fā)明者鄭建穗 申請人:美亞制造廠有限公司