專利名稱：鑷子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑷子。
背景技術(shù)：
鑷子是一種常用的輔助工具，用來準(zhǔn)確方便的夾取物體。傳統(tǒng)的鑷子通常用碳鋼、彈簧鋼、不銹鋼、塑料甚至木質(zhì)材質(zhì)制作而成。碳鋼和彈簧鋼可以提供很好的強度和彈性變形，但是在防腐特性差，例如很難滿足需要高溫蒸煮消毒的醫(yī)療使用要求。傳統(tǒng)上為了防腐進行鍍層處理，但一方面鍍層容易脫落，另一方面增加了成本，而且碳鋼和彈簧鋼很難成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑷子且成本很高。不銹鋼雖然具有良好的耐腐蝕性，但彈性變形低，而且彈性極限變形只有不到0. 5%的應(yīng)變量，因此容易發(fā)生塑性變形而降低鑷子的使用效果甚至失效。塑料雖然成本低廉并可以制備任意形狀，但鑷子的強度低，耐磨性差很容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種鑷子，該鑷子具有高彈性，高強度及易于生產(chǎn)制造，且該鑷子可具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)并具有高精度和高一致性。根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子，包括第一臂，所述第一臂的至少一部分由非晶合金制成；第二臂，所述第二臂的至少一部分由所述非晶合金制成；和連接部分，所述第一臂和所述第二臂通過所述連接部分相連，其中所述非晶合金的彈性極限應(yīng)變大于且所述非晶合金的臨界尺寸大于1毫米。根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子，具有高彈性和高強度，并且生產(chǎn)工藝簡單，可以具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時保證高的精度和一致性。在本發(fā)明一個實施例中，所述第一和第二臂均由所述非晶合金制成。在本發(fā)明一個實施例中，所述第一臂和第二臂的其余部分和所述連接部分由異質(zhì)材料形成。在本發(fā)明一個實施例中，所述異質(zhì)材料為黑色金屬、有色金屬、塑料、橡膠及木質(zhì)材質(zhì)中的一種或多種的組合。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金中含有小于10% (體積百分?jǐn)?shù))的晶態(tài)相。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金的彈性極限應(yīng)變大于1. 5%。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金的彈性模量小于130GPa。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金的屈服強度大于lOOOMPa。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金具有至少4. 5GPa的維氏硬度值。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金為具有耐酸耐堿耐腐蝕性的非晶合金。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金的化學(xué)組成為ZraCubAl。Ni具，其中M表示 Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的一種或幾種元素的組合，a、b、c、d、e表示原子百分?jǐn)?shù)，40彡a彡70，15彡b彡；35，5彡c彡15，5彡d彡15，0彡e彡5，且a+b+c+d+e =100。在本發(fā)明一個實施例中，所述非晶合金中含有2% (原子百分?jǐn)?shù))以內(nèi)的雜質(zhì)元
ο在本發(fā)明一個實施例中，至少所述第一臂和第二臂中由所述非晶合金形成的部分經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)鈍化處理。在本發(fā)明一個實施例中，所述鑷子通過鑄造成型、熱壓成型、機械加工、粘接、機械連接中的一種或多種組合制成。在本發(fā)明一個實施例中，所述鑷子為醫(yī)用鑷子。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子的示意圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的鑷子包括第一臂1，第二臂2和連接部分3。第一臂1和第二臂2通過連接部分3相連?？梢岳斫獾氖?，上述對鑷子的特征的劃分僅僅是為了描述方便，例如連接部分3也可以看作由第一臂1的一部分和第二臂2的一部分構(gòu)成，換言之，第一臂1的一端(圖1中的右端)和第二臂2的一端(圖1中的右端)相連。第一臂1的至少一部分和第二臂2的至少一部分可以由非晶合金制成，例如，第一臂1和第二臂2用于夾持物品的自由端由非晶合金支撐，所述非晶合金的彈性極限應(yīng)變大于且所述非晶合金的臨界尺寸大于1毫米。根據(jù)本發(fā)明的實施例的鑷子，第一臂1和第二臂2具有高彈性和高強度的特點，第一臂1和第二臂2用于夾持的部分沒有塑性變形，并且根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子易于生產(chǎn)制造并且可以具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，精度高，一致性好。根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子，第一臂1和第二臂2的其余部分(例如第一臂1和第二臂2的鄰近連接部分的連接端)和連接部分3可以由異質(zhì)材料形成。由此，既可以實現(xiàn)第一臂1和第二臂2用于夾持物品的部分的高彈性和高強度，通過異質(zhì)材料制成連接部分 3及第一臂1和第二臂2的其余部分，可以降低鑷子的制作成本。需要理解的是，在本發(fā)明中的描述中，術(shù)語“異質(zhì)材料”是指與非晶合金相比具有明顯屬性(材質(zhì)和/或化學(xué)性質(zhì))差異的材料。例如，在本發(fā)明的一些實施例中，異質(zhì)材料可以為黑色金屬、有色金屬、塑料、橡膠及木質(zhì)材質(zhì)中的一種或多種的組合。可以理解的是，在生產(chǎn)過程中，構(gòu)成鑷子的第一臂1和第二臂2的非晶合金部件的尺寸大于非晶合金的臨界尺寸，因此非晶合金會出現(xiàn)晶態(tài)相。在本發(fā)明的一些實施例中，所述非晶合金中可以含有小于10% (體積百分?jǐn)?shù))的晶態(tài)相，由此生成控制要求降低，成本降低，并且不會影響鑷子的性能。優(yōu)選地，為了更加適于制造鑷子，所述非晶合金的彈性極限應(yīng)變大于1. 5%，彈性模量小于130GPa，屈服強度大于lOOOMPa，此外還可以具有至少4. 5GPa的維氏硬度值。根據(jù)本發(fā)明的鑷子可以為醫(yī)用鑷子，由此，優(yōu)選地，所述非晶合金為具有耐酸耐堿耐腐蝕性的非晶合金。根據(jù)本發(fā)明實施例，所述非晶合金的化學(xué)組成為ZraCubAl。NidMe，其中M表示Fe、 Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的一種或幾種元素的組合，a、b、c、d、e表示原子百分?jǐn)?shù)，40彡a彡70，15彡13彡35，5彡(；彡15，5彡(1彡15，0彡6彡5，且a+b+c+d+e = 100。該非晶合金可以滿足耐酸耐堿腐蝕性的要求，同時可以滿足上述彈性極限應(yīng)變、彈性模量、屈服強度和硬度的要求，由此特別適于制造根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子。根據(jù)本發(fā)明的實施例，為了有利于生產(chǎn)控制和降低生產(chǎn)成本，在非晶合金中可以含有其他雜質(zhì)元素，雜質(zhì)元素的含量小于2% (原子百分?jǐn)?shù))，例如，所述雜質(zhì)元素可以為 Si、P、Be、Mg、B、0 等元素。已知的是，鐵、鋁在稀HN03或稀H2S04中能很快溶解，但在濃HN03或濃H2S04中溶解現(xiàn)象幾乎完全停止了，碳鋼通常很容易生銹，若在鋼中加入適量的Ni、Cr，就成為不銹鋼了。金屬或合金受一些因素影響，化學(xué)穩(wěn)定性明顯增強的現(xiàn)象，稱為鈍化。由某些鈍化劑 (化學(xué)藥品)所引起的金屬鈍化現(xiàn)象，稱為化學(xué)鈍化。如濃HN03、濃H2S04、Ha03、K2Cr207、 KMn04等氧化劑都可使金屬鈍化。電化學(xué)鈍化是陽極極化時，金屬的電位發(fā)生變化而在電極表面上形成金屬氧化物或鹽類。這些物質(zhì)緊密地覆蓋在金屬表面上成為鈍化膜而導(dǎo)致金屬鈍化。本申請的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于本發(fā)明的非晶合金中通常含有鋯、鎳、鋁等易鈍化的元素，可以采用化學(xué)鈍化或電化學(xué)鈍化的方法對合金進行鈍化處理，從而可以進一步提高非晶合金鑷子的防腐性能，同時，還可以防止或大大減緩與異質(zhì)材料連接時產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。在本發(fā)明的一些實施例中，所述鑷子可以通過鑄造成型、熱壓成型、機械加工、粘接、機械連接中的一種或多種制成。下面以第一臂1和第二臂2由非晶合金制成且連接部分3由不銹鋼制成為例描述根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子通過鑄造成型的過程。首先，提供由不銹鋼材料制成的預(yù)制件作為連接部分3。 然后將連接部分3放入模具內(nèi)，將加熱到其熔點以上的非晶合金澆鑄到模具內(nèi)， 其中非晶合金熔體的成型溫度高于不銹鋼材料的熔點預(yù)定值，例如高于不銹鋼材料熔點的 15%，非晶合金熔體在進入模具型腔與不銹鋼材料接觸時即會軟化或熔化連接部分3的表面，非晶合金與不銹鋼材料之間即會發(fā)生熔焊。在本發(fā)明的描述中，成型溫度是指一種材料的熔體進入模具型腔內(nèi)與模具型腔內(nèi)的另一種材料或模具的型腔壁接觸時的溫度?？梢岳斫獾氖?，在實際應(yīng)用中，在鑷子具有復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的情況下，非晶合金熔體在進入模具內(nèi)時溫度是分布不均勻的，因此與預(yù)制件接觸時的溫度也是不同的，因此可以根據(jù)鑷子的結(jié)構(gòu)、 非晶合金熔體的初始溫度及在模具內(nèi)的溫度分布情況進行模流分析或其他的溫度測試，分析熔體在模具中的溫度分布，以便確認(rèn)模具內(nèi)各個區(qū)域或點的成型溫度。根據(jù)焊接理論，當(dāng)焊接體和被焊體均處于熔融狀態(tài)且發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時即可形成熔焊結(jié)構(gòu)，焊接體在熔融過程中需要熔化潛熱，因此需要足夠的能量。本申請的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于非晶合金具有高的化學(xué)活性，當(dāng)非晶合金熔體溫度高于不銹鋼材料熔點預(yù)定值時，即提供不銹鋼材料的熔化潛熱并與不銹鋼材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成穩(wěn)定的熔焊區(qū)。最后，以大于非晶合金的臨界冷卻速率冷卻結(jié)合后的不銹鋼與非晶合金，從而得到鑷子。然而，可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的鑷子并不限于通過鑄造成型制造。例如，可以用非晶合金制造第一臂1和第二臂2，然后用塑料、橡膠或木材制成連接部分，最后將第一臂1和第二臂2與連接部分粘結(jié)或機械連接在一起。根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子，與傳統(tǒng)鑷子相比，第一臂1和第二臂2具有更大彈性變形，而且不會發(fā)生塑性變形，已知的是，鑷子通過第一臂1和第二臂2的相對運動并利用材質(zhì)的彈性變形夾取物體，如果第一臂1和第二臂2承受過大載荷超過材質(zhì)的彈性極限應(yīng)變第一臂1和第二臂2會出現(xiàn)永久性塑性變形，即不可恢復(fù)變形，此時第一臂1和第二臂2由于不能復(fù)位而會降低鑷子夾取物體的功能或?qū)е鹿δ苁В鶕?jù)本發(fā)明的鑷子提高了第一臂1和第二臂2的彈性變形和屈服強度，從而提高了鑷子的使用壽命，表1示出了傳統(tǒng)鑷子的材質(zhì)與根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子材質(zhì)的性能對比。表 權(quán)利要求
1.一種鑷子，其特征在于，包括第一臂，所述第一臂的至少一部分由非晶合金制成；第二臂，所述第二臂的至少一部分由所述非晶合金制成；和連接部分，所述第一臂和所述第二臂通過所述連接部分相連，其中所述非晶合金的彈性極限應(yīng)變大于且所述非晶合金的臨界尺寸大于1毫米。
2.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述第一和第二臂均由所述非晶合金制成。
3.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述第一臂和第二臂的其余部分和所述連接部分由異質(zhì)材料形成。
4.如權(quán)利要求3所述的鑷子，其特征在于，所述異質(zhì)材料為黑色金屬、有色金屬、塑料、 橡膠及木質(zhì)材質(zhì)中的一種或多種的組合。
5.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述非晶合金中含有以體積百分?jǐn)?shù)計小于 10%的晶態(tài)相。
6.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述非晶合金的彈性極限應(yīng)變大于1.5%。
7.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述非晶合金的彈性模量小于130GPa。
8.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述非晶合金的屈服強度大于lOOOMPa。
9.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述非晶合金具有至少4.5GPa的維氏硬度值。
10.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述非晶合金為具有耐酸耐堿耐腐蝕性的非晶合金。
11.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述非晶合金的化學(xué)組成為 &aCubAl。NidMe，其中M表示Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的一種或幾種元素的組合，a、b、c、d、e為原子百分?jǐn)?shù)，40彡a彡70，15彡b彡35,5 ^ c彡15,5 ^ d彡15， (Xed a+b+c+d+e = 100。
12.如權(quán)利要求11所述的非晶合金，其特征在于，所述非晶合金中含有以原子百分?jǐn)?shù)計2%以內(nèi)的雜質(zhì)元素。
13.如權(quán)利要求1所示的鑷子，其特征在于，至少所述第一臂和第二臂中由所述非晶合金形成的部分經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)鈍化處理。
14.如權(quán)利要求1所述的鑷子，其特征在于，所述鑷子通過鑄造成型、熱壓成型、機械加工、粘接、機械連接中的一種或多種組合制成。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項所述的鑷子，其特征在于，所述鑷子為醫(yī)用鑷子。
全文摘要
一種鑷子，包括第一臂，所述第一臂的至少一部分由非晶合金制成；第二臂，所述第二臂的至少一部分由所述非晶合金制成；和連接部分，所述第一臂和所述第二臂通過所述連接部分相連，其中所述非晶合金的彈性極限應(yīng)變大于1％且所述非晶合金的臨界尺寸大于1毫米。根據(jù)本發(fā)明實施例的鑷子，具有高彈性和高強度，并且生產(chǎn)工藝簡單，可以具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時保證高的精度和一致性。
文檔編號B25B9/02GK102430991SQ20111026619
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者宮清, 張法亮, 李志海 申請人:比亞迪股份有限公司