[发明专利]等离子不粘锅及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于厨房用具领域，尤其是涉及一种等离子不粘锅及其制造方法。

背景技术

锅是厨房常用的烹饪工具。为了方便清洗和烧制菜肴，越来越多的人使用不粘锅，但现有的不粘锅存在诸多缺陷，如目前压铸锅体需进行多次压铸，才能成型，费时费力，工作效率低；又如中国专利CN102871529公开了一种具有硬质表面的铝合金不粘锅及其加工工艺，其操作过程为成型→精车→氧化→喷涂→烧结，其精车操作只对锅体进行简单的清洗，无法彻底清除制造过程中携带的油污和毛刺，虽然现有技术中虽有部分除油、清洗操作，但其由于步骤不合理及配置液体效果不佳等原因均无法达到很好的去油和去毛刺的效果，影响锅体后期的使用效果和安全；且其制膜过程的温度较高，氧化之后就进行喷漆和烧结操作，影响制膜的速度和制成膜体的使用效果。

再者，现有铝合金不粘锅存在诸多缺陷，如由于铝合金基材较软，在铝合金上喷涂一层更软的不粘涂层。在实际使用中，由于涂层和基材都较软,难以抵抗磨损,抗刮耐磨性能极差；后经过改良，增加了铝合金硬质氧化技术，氧化膜硬度达到400HV（裸铝硬度为250HV），适当提高了基材硬度，提高整体的抗刮耐磨性能。但相对来说，硬质氧化硬度相对于我们家庭日常使用的铁铲，炒田螺等较硬物质时，还是难以抵挡。通过实验方法，硬质氧化涂层炊具，用铁铲炒田螺，15分钟后就可视明显划伤。而后行业内有人员就尝试在铝基材上通过等离子技术喷涂一层陶瓷涂层来提高硬度，因为等离子陶瓷涂层具有硬度极高（硬度达到1800HV）和高耐腐蚀效果；但该工艺存在两个致命问题，一是等离子陶瓷氧化物层太脆，结合到铝基材上存在脆性强，用铁铲撞击容易崩裂；二是等离子层与不粘涂层结合力太差，等离子层非常致密，与PTFE涂层根本无法有效结合，涂层喷上去后使用寿命反而更短。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种耐刮耐磨的等离子不粘锅及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种等离子不粘锅，包括锅体和涂覆于锅体的不粘涂层，所述不粘涂层与锅体之间设有等离子层，该等离子层包括涂覆于锅体表面的MCrALY层和涂覆于所述MCrALY层外的混合物层，该混合物层由MCrALY颗粒和金属氧化物颗粒构成。MCrALY层的韧性较好，粘接力强，与基材之间易结合，且结合后的牢固度高，很好地充当了一个缓冲的作用，为后续涂覆混合物层做好基础；而混合物层融合了MCrALY颗粒和金属氧化物颗粒，具有更强的硬度和脆性，大大提升了锅体表面的硬度和耐磨性能；通过MCrALY层的缓冲作用，混合物层在保证高硬度和脆度的情况下，与MCrALY层实现牢固可靠的持久粘接。

进一步的，所述MCrALY层和混合物层之间还设有缓冲层，该缓冲层由70-80%的MCrALY和20-30%的金属氧化物颗粒混合而成。缓冲层的设置，产生更缓慢的过渡和缓冲作用，更加有利于提高各涂层之间的粘接力和持久性，进一步提高了整个等离子涂层的硬度和厚度，将锅体整体的耐磨性和硬度调试到最佳状态。

作为优选，所述混合物层由40-50%的MCrALY颗粒和50-60%的金属氧化物颗粒混合而成；该比例搭配形成的等离子涂层，兼具了最佳表面硬度和最佳附着力。50-60%金属氧化物在表层，起到了主要硬度支撑作用，硬度达到1800-2000HV；若含量低于50%，覆盖率不够，硬度不够；含量高于60%，则会出现局部堆积，导致过脆。经大量实验验证，该范围下的MCrALY和金属氧化物的混合为最佳分布。

本发明还公开了一种等离子不粘锅的制造方法，其包括如下步骤：

（1）成型；

（2）除油：除去锅体表面的油污和氧化皮并吹干；

（3）热覆底；

（4）清洗锅体，吹干；

（5）喷砂：用20#与46#混合的棕刚玉对锅体表面进行喷砂处理，使锅体表面粗糙度达到Ra=7.0-10.0μm；该粗糙度可以使30-60μm等离子涂层具有最佳的附着力;

（6）预热，将锅体加热到220-280℃；该温度下预热，使得铝基材软化，软化后的基材与等离子层更好地粘结、融合在一起，相比稳态下的基材，软化后的基材具有更好的融合性和吸附性；

（7）喷涂等离子层：用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将粉末状的MCrALY颗粒加热到熔融或半熔融状态，并以150m/s的速度喷向锅体表面而形成附着牢固的MCrALY层; 然后将粉末状的MCrALY颗粒和金属氧化物颗粒的混合物加热到熔融或半熔融状态，并以150m/s的速度喷向锅体表面而形成附着于MCrALY层外的混合物层；