專利名稱：縫紉機用零件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及縫紉機用零件，特別是適合于刀、梭子等擺動部分或可移動部分的縫紉機用零件。
一般說來，縫紉機是由多種多樣的縫紉機零件構成的，而切布刀、切線刀、梭子等高速擺動或移動的縫紉機零件則為眾所周知。
這類現有的縫紉機切布刀或切線刀，由金屬材料，如SKH、SKS等工具鋼，形成預定的形狀，并具有切斷線或布所需的刃尖。而現有的縫紉機梭子則由所要求的金屬材料形成，并具有梭殼和梭芯。
然而，近年來隨著縫紉機的高速化和自動化，上述現有的縫紉機零件出現了耐用性降低，不能保持性能長期穩(wěn)定的問題。
下面以切布刀和梭子為例具體地說明縫紉機零件的這類問題。
過去的縫紉機零件切布刀，是用如前所述的金屬材料，例如SKH、SKS等工具鋼制成預定形狀的。近年來，隨著縫紉機的高速化和自動化，運轉速度提高，刃尖在短時間內即磨損，耐久性差。
為了解決這個問題，提出了在切布刀的金屬材料表面上形成陶瓷(ZrO2)包覆層或TiN包覆層的方案。
然而，在金屬材料表面形成有陶瓷(ZrO2)包覆層的切布刀，雖因其包覆層硬度高而具有優(yōu)良的耐磨性，比金屬材料制的切布刀耐久性好，但由于包覆層脆，刃尖的包覆層常因切斷布料等時的沖擊而折損，因此可靠性差，不能長期保持穩(wěn)定的品質。另外由于陶瓷材料的價格非常高，因此增加了經濟上的負擔。
如圖6所示，在金屬材料2的表面上形成有TiN包覆層3的縫紉機零件1的切布刀1a，雖因包覆層的3的硬度高，耐磨性好，故其耐久性比圖中未示的金屬材料2制成的切布刀有所提高，但卻有刃尖4的TiN包覆層略呈鈍角，鋒利度差的問題。另外，現有的在金屬材料表面形成有TiN包覆層3的切布刀1a，由于反復高速切布，刃尖4溫度上升，會產生熱腐蝕，使包覆層品質劣化，不能長期保持穩(wěn)定的品質。
另一方面，過去的縫紉機零件梭子是由前述金屬材料制成的，近年來隨著縫紉機的高速化和自動化引起的無給油狀態(tài)下運轉速度的提高，產生了短時間內即磨損，耐久性差的問題。
為了解決這個問題，提出了在梭子的金屬材料表面上形成硬質鍍鉻包覆層或者在金屬材料表面上形成與切布刀1a一樣的TiN包覆層3的方案。
然而，金屬材料表面上形成有硬質鍍鉻包覆層的梭子，包覆層的硬度并不怎么高，而硬質鍍鉻層在銳角邊緣部位的附著周到性(鍍層的附著)不好，與金屬材料制的梭子相比，耐久性的提高并不多。
金屬材料表面形成有TiN包覆層的梭子，雖然包覆層3的硬度高，耐磨性好，耐久性比金屬材料制的梭子有所提高，但是摩擦系數高達0.7-0.8，摩擦阻力大，構成梭子的梭芯和梭殼的擺動部位因高速擺動而發(fā)熱加劇，溫度上升，產生熱腐蝕，使包覆層3的品質劣化，不能使處于無潤滑狀態(tài)的梭子長期保持穩(wěn)定的質量。
鑒于這些問題，本發(fā)明的目的在于提供耐久性優(yōu)良，能長期保持穩(wěn)定性能的縫紉機零件。
為了達到上述目的，本發(fā)明的縫紉機零件的特征是在制成預定形狀的金屬材料的表面上覆以CrN包覆層。該包覆層的厚度為1-30微米(μm)。
上述本發(fā)明的縫紉機零件，由于用CrN包覆層覆蓋制成預定形狀的金屬材料的表面，因此不僅表面硬度提高，耐久性顯著改善，而且能防止熱腐蝕。
下面，借助圖示的實施例對本發(fā)明加以說明。


圖1是表示將本發(fā)明的縫紉機零件用于切布刀的第一實施例的主要部分的放大剖面圖。
圖2是表示將本發(fā)明的縫紉機零件用于梭子的第二實施例的梭殼的立體圖。
圖3是表示梭殼之一部分的剖面圖。
圖4是表示將本發(fā)明的縫紉機零件用于擺梭的第二實施例梭芯的立體圖。
圖5是表示梭芯之一部分的剖面圖。
圖6是表示現有的縫紉機切布刀的主要部分的放大的剖面圖。
如圖1所示，該實施例的作為縫紉機零件5的切布刀5a，是通過用能制成預定形狀的工具鋼(SKH，SKS)等合適的金屬材料6形成基體部分，在該由金屬材料6制成的基體部分的表面上形成CrN包覆層7(以下稱CrN層)并有所需的刃尖8而構成的。
CrN層也可以只在刃尖部分形成，尤其不受本實施例之構成的限制。
下面說明本實施例的切布刀5a的制造方法。
首先，用壓力成形、切削加工、磨削加工等合適的加工方法將工具鋼(SKH、SKS)等合適的金屬材料6制成預定的形狀。
然后，通過在被制成一定形狀的金屬材料6的表面上用空心陰極形成CrN薄膜層7，制成切布刀5a。
本實施例的CrN層7的厚度為0.5-40微米(μm)，最好是1-30微米(μm)，這樣能夠獲得足夠的耐久性。
于是在上述金屬材料6的至少是刃尖8上，形成了與圖中未示出的現有的陶瓷(ZrO2)包覆層(以下稱陶瓷層)同樣的硬度約為HV2000(Hv1800-Hv2200)的非常硬的CrN層7。
下面說明上述構成的本實施例的作用。
本實施例的切布刀5a的刃尖8上所形成的CrN層7的硬度(約Hv2000)，比過去的切布刀1的刃尖4上所形成的TiN包覆層3(以下稱TiN層)的硬度(約Hv1600)高得多，而且CrN層7的摩擦系數(0.6-0.7)比過去的切布1的刃尖上形成的TiN層3的摩擦系數(0.7-0.8)低，能可靠地提高耐磨損性和耐久性。這一事實比切斷布料的耐久性試驗的結果更能說明問題。該試驗結果表明，用本實施例的切布刀5a切斷布的耐久性是圖中未示出的過去的金屬材料制成的切布刀的10倍以上，是過去的有TiN層3的切布刀1的3倍以上。這些切斷布料的耐久性試驗是在同一條件下進行的。
而且，在金屬材料6表面所形成的CrN層7由于沒有圖中未示出的過去的切布刀的陶瓷層那樣的脆性，因此能可靠地防止刃尖部位的CrN層因切斷布料時等的沖擊而折損。
另外，如圖1所示，本實施例的切布刀5a的刃尖8上所形成的CrN層7呈銳角形狀，與過去的有TiN層3的切布刀1的刃尖4(圖6)相比能可靠地提高切布的鋒利度。這一事實比試驗結果更能說明問題。該試驗結果表明，用切斷負荷值表示的本實施例的切布刀5a的初期鋒利度與過去的切布刀1的鋒利度之比為1/2.5左右(鋒利度負荷比)的低數值。
我們認為，如圖1所示，本實施例的切布刀5的刃尖8上所形成的CrN層7之所以能形成銳角形狀，是因為形成CrN層7的Cr的原子間的距離(2.49埃)與形成金屬材料6的Fe的原子間的距離(2.48埃)大致相同，并且CrN與Fe的X射線衍射圖譜也大致相同，因此，CrN在Fe上的結晶成長性良好，CrN層7能沿著刃尖8的延長線成長。
上述CrN層的氧化溫度高于TiN層的氧化溫度，確實能提高耐熱腐蝕性。
也就是說，本實施例的切布刀5a，由于是在金屬材料6的表面上形成CrN層7而構成的，因此鋒利度好，能可靠地提高耐久性，并能長期保持穩(wěn)定的質量。
再者，CrN層7由于結晶成長性好，因此在金屬材料6的銳角邊緣部(圖中未示)的附著周到性顯著提高，而且膜層的厚度可以自由調節(jié)。
如圖2至圖5所示，作為第二實施例的縫紉機零件5的由梭殼9和梭芯10構成的梭子5b與前述第一實施例的切布刀5a一樣，是由被制成預定形狀的合適的金屬材料6形成基體部分，再在該由金屬材料6形成的基體部分的表面上形成CrN層7(圖3，圖5)而構成的，該梭子5b的制法與前述第一實施例的切布刀5a的制法相同。
這樣構成的本實施例的梭子5b，具有與前述實施例之切布刀5a同樣的效果，不僅CrN層7的摩擦系數低于過去的TiN層3的摩擦系數，能減少梭芯10和梭殼9的無給油狀態(tài)下高速擺動時的摩擦阻力，降低噪聲，而且能抑制發(fā)熱，可靠地提高耐久性，長期保持穩(wěn)定的質量。
本發(fā)明的縫紉機用零件5可以用于圖中未示的切線刀、針、壓腳、滾輪、小腳輪等擺動零件或可移動零件。
另外，通過用CrN層代替滾針軸承也可以達到減低噪聲的目的。
本發(fā)明不限于上述實施例，為適應需要，可以進行各種變更。
權利要求
1.縫紉機用零件，其特征在于用CrN包覆層覆蓋形成預定形狀的金屬材料的表面。
2.權利要求1所述的縫紉機用零件，其特征是所述包覆層的厚度為1-30μm。
3.權利要求1所述的縫紉機用零件，其特征是所述的金屬材料的被包覆部分是擺動部分。
4.權利要求1或3所述的縫紉機用零件，其特征是所述的金屬材料的被包覆部分具有尖銳的形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種縫紉機零件，這種縫紉機零件是通過在形成預定形狀的金屬材料6的表面覆蓋CrN包覆層而構成的。本發(fā)明的縫紉機零件耐久性好，能長時間地保持穩(wěn)定的性能。
文檔編號D05B65/00GK1127809SQ95102669
公開日1996年7月31日 申請日期1995年1月28日 優(yōu)先權日1995年1月28日
發(fā)明者神藤典一, 應性寶 申請人:重機公司