具有硬保護層表面的熨鬥底板的製作方法
2023-09-18 10:21:40 1
專利名稱：具有硬保護層表面的熨鬥底板的製作方法
技術領域：
本發明涉及熨鬥的底板。
為了抵禦這些可能造成溝槽的劃傷其會降低其光滑面性能，已在研究對所述熨衣表面進行硬化。
因而法國專利FR2581402描述了一種上釉鋁的熨鬥底板。但是上釉使用大量且費用高的產品材料方法。
還知道通過機械處理進行表面硬化的方法，例如通過噴丸處理，或如專利FR2803310中描述的微鋼球壓痕處理，但是這類處理對於抵禦較嚴重的劃傷可能不足夠。
另一種硬化的方法包括通過溶膠-凝膠(sol gel)的方法在所述表面設置一硬保護層，其如專利EP0640714所述。這類保護層本身很薄，非常耐磨且製造經濟。但是由於所述保護層的金屬支承是較軟的，所以它可被撞破和毀壞。
專利WO9813544描述了一種熨鬥，其鋁製底板包括含有無機聚合物(polymère inorganigue)的一抗摩擦保護層。所述抗摩擦的保護層被設置在一比鋁更硬的過渡保護層之上。但所述過渡保護層是高成本的一個因素。
所述目的是這樣實現的，通過一種熨鬥的金屬底板，在其與織物相接觸的一側表面由冷變形機械處理方法進行處理，優越之處在於，所述熨衣面還被一堅硬且抗劃傷的保護層所覆蓋。
構成所述底板的金屬通常為鋁或不鏽鋼，其相對較軟。設置在所述支承上的硬且薄的保護層不抵抗撞擊。所述保護層滲入所述金屬內，所述金屬變形並承受撞擊劃痕。按照本發明的創新方法，由於預先對所述底板進行了冷變形機械處理，所述底板抵抗因熨鬥在通過堅硬的和凸起的部位時遇到的撞擊造成的表面凹陷，這可使塗覆在所述表面上的保護層抗劃傷而不會脫落。
優選地，所述冷變形機械處理是一種微鋼球壓痕處理或噴丸處理。
所述處理不是進行簡單的表面清潔處理，而是在無顯著研磨效應的情況下在深度方向上對其修改。
鋼球或噴丸對所述金屬表面的多次撞擊因其引起的冷變形效果增大了硬度。這些密集的撞擊並不損害表面的規則性，而是使其獲得光滑如緞的形態。
塗覆在所述表面的保護層可以是一種電鍍保護層——例如鍍硬鉻，或是一種金屬的化學覆層，或是一種等離子體覆層，或是通過真空蒸汽化獲得的覆層，或其它所有能改善所述熨衣面的覆層。
在一種形式中，所述堅硬的抗劃傷保護層是鎳的化學覆層。
優選地，所述塗覆鎳的底板在幾個小時內被保持在230℃左右的溫度下。
這種低於所述底板的退火溫度的化學處理的溫度導致保護層的硬化。
在另一種形式中，所述堅硬的抗劃傷保護層是通過蒸汽態覆層方法——即所謂PVD方法——獲得的一陶瓷層。
所述PVD方法可獲得很多種類的不同覆層。除了例如鎳或鉻的簡單金屬化外，適用於熨鬥底板的知名塗覆物是鈦的氮或碳化合物，氮化鋁和鈦的氮化物，鉻或鋅的氮化物。
優選地，所述陶瓷覆層是一氮化鉻層。
所述覆層——對於應用於一熨衣面上來說足夠硬，具有非常好的抗化學劑的性質，在磨損方面，粗糙度小於氮化鈦，並具有很好的摩擦係數。
優選地，所述抗劃傷保護層是包括一無機化學結構的保護層，它通過一溶膠-凝膠的方法進行塗覆。
例如由Datec或INM或Protavic公司的專利公開的多種方法能通過溶膠-凝膠方法在一金屬件上獲得一種抗劃傷的保護層。這種經濟的方法可製造出堅硬的且粘附性好的保護層，而其結構是以一包含無機礦物粘結的網為基礎。所述保護層抗劃傷，且具有一光滑表面，可在織物上很好地滑動。所述方法一般包括一使用有機金屬前體溶液階段，一水解階段，和在所述要塗覆的表面覆蓋之後，一焙燒階段，所述焙燒階段可在相對較低的溫度下進行。
優選地，所述溶膠-凝膠方法被選定用於在所述底板上制出所述硬且抗劃傷的保護層，其採用的溫度低於所述基底(sous jacent)金屬的退火溫度，並保留了所述冷變形表面的硬度。
如果溫度太高，即接近或高於所述退火溫度，會使所述加工過的金屬內部的應力釋放，並可能致使所述底座變形。此外，太高的溫度會致使金屬紋理變粗並因消除所述冷變形的影響而減小硬度。
對於鋁製底座，根據合金的不同，所述退火溫度從325°至400℃梯級上升。為了獲得所述抗劃傷保護層，我們選擇一不需要很高焙燒溫度的方法，例如在專利US5644014中所述的方法。所述不鏽鋼底座的退火溫度更高，因而這增加了方法選擇和所得到的保護層的選擇的可能性。
優選地，構成所述底板的金屬是一種不鏽鋼或鋁合金。
所述不鏽鋼鋼板11在其熨衣表面13被一堅硬且抗劃傷的保護層14所覆蓋。
所述保護層14強力粘結在所述鋼板11的表面上，所述表面預先經受了微鋼球壓痕的機械處理，即所謂噴丸敲擊處理，類似於專利FR2803310所描述的方法，其包括向所述表面拋射主要為非研磨的微粒。
所述鋼板11的結構通過所述機械處理後在從所述表面開始至深度P——其最好在25～35微米之間——得以改變，這顯著地增加了耐磨性和硬度。
優選地，所述被保護層14覆蓋的鋼板11的表面具有通過垂直壓迫所述表面造成的變形紋理。在單位體積內所述金屬位錯(dislocation)的數量比所述鋼板11芯部的金屬位錯的數量高出40％。
優選地，所述鋼板11的表面的維氏硬度值比所述鋼板11芯部的維氏硬度值高25％。
根據本發明的第一個實施例，所述保護層14具有以無機物為基礎的結構——其包括鏈狀化學鍵，所述無機物例如為矽、鋯、鈦、鋁之類的金屬，這類金屬可主要同氧反應製造。
所述保護層的製造最好符合專利US5644014的描述。實際上能由這些方法製造的保護層具有適用於一熨鬥的有利性質。尤其是在機械方面比其所覆蓋的金屬有更好的抵抗劃傷性能。抗粘性使所述熨鬥在織物上容易滑動。
此外，其加熱溫度相對低，約為90～350℃，最佳為180℃左右，這可避免所述鋼板11退火因為退火——將釋放被加工過的金屬內部應力，因而能保留其金屬紋理和冷變形性能以及所述構件的形狀。
因此，所述保護層14可很薄，例如厚度小於10微米。在所述保護層上的撞擊被傳遞到冷變形金屬來抵禦。因而所述保護層不變形且不破裂。
此外，所獲得的所述保護層是透明的，因而保留了所述不鏽鋼鋼板帶來的金屬外形。
根據本發明的另一種實施方式——其特別適於與所述鋼板11的外部冷變形相結合，所述保護層是由「物理蒸汽塗覆」方法——即所謂PVD法——來塗覆氮化鉻。所述氮化鉻具有三倍於不鏽鋼的硬度。經過機械硬化後，所述熨鬥被放置在一個低壓腔中。由一或多個導體材料靶——最好是鉻——的電子槍產生的離子，以電離氣體的形式傳送到所述底板的表面，並在其表面冷凝。在所述過程中，所述離子可與所述腔中的稀薄氣體——最好是氮——反應結合，以便在所述底板上優選形成一非常堅硬的氮化鉻。所述方法不會引起加熱，不會破壞所述底板的冷變形。
也可將所述冷變形的底板用另一種純金屬或合金覆層PVD來覆蓋，但優選在陶瓷合成材料中選擇——例如氮化鉻、氮化鈦、氮化鋯、氮化鋯和氮化鋁、含氮碳化鈦(carbo nitrure de titane)，它們的硬度接近或大於氮化鉻的硬度。
氮化層非常硬，所以其厚度為1～5微米就足以給所述底板非常好的抗劃傷性能了。所述層由一冷變形金屬支承，因而在由於所述熨鬥撞到一衣服的拉鏈或鈕扣產生的點狀應力的情況下不會造成損傷。
通過這種方法獲得的熨鬥的底板熨衣面非常光滑且不容易劃傷。
權利要求
1.熨鬥的金屬底板，其通過一冷變形機械處理方法來處理與織物相接觸一側的表面(13)，其特徵在於，由所述機械處理方法處理過的所述熨衣表面(13)被一堅硬且抗劃傷的保護層(14)所覆蓋。
2.如權利要求1所述的底板，其特徵在於所述機械處理是一種微鋼球壓痕處理或非研磨的噴丸處理。
3.如權利要求2所述的底板，其特徵在於由所述保護層(14)覆蓋的金屬表面具有通過垂直壓迫所述表面形成的變形紋理，其在單位體積內的金屬位錯數量比所述金屬(11)芯部的金屬位錯的數量高40％。
4.如權利要求2所述的底板，其特徵在於所述金屬表面通過機械處理方法在25微米至35微米的厚度(P)上得以改變。
5.如權利要求1所述的底板，其特徵在於所述堅硬的抗劃傷保護層(14)通過一溶膠-凝膠的方法來塗覆。
6.如權利要求5所述的底板，其特徵在於在所述底板(1)上的堅硬的抗劃傷的保護層(14)通過一溶膠-凝膠的方法來獲得，其採用的溫度小於所述基底金屬的退火溫度，這會保留所述冷變形過的表面的硬度和形態。
7.如權利要求6所述的底板，其特徵在於所述保護層(14)的厚度小於10微米。
8.如權利要求6所述的底板，其特徵在於所述保護層(14)是透明的。
9.如權利要求1所述的底板，其特徵在於所述堅硬的抗劃傷保護層(14)是一種含鎳的化學覆層。
10.如權利要求9所述的底板，其特徵在於所述覆蓋了鎳的底板在溫度低於退火溫度下進行化學處理。
11.如權利要求1所述的底板，其特徵在於所述堅硬的抗劃傷保護層是一種陶瓷層，其通過蒸汽態的覆層方法——即所謂PVD方法——來得到。
12.如權利要求11所述的底板，其特徵在於所述陶瓷層是一種氮化鉻層。
13.如上述權利要求中任何一個所述的底板，其特徵在於構成所述底板(1)的金屬(11)是一種不鏽鋼。
14.如上述權利要求中任何一個所述的底板，其特徵在於構成所述底板(1)的金屬(11)是一種鋁合金。
全文摘要
本發明涉及一種熨鬥的金屬底板，其通過一冷變形機械處理方法來處理與所述織物相接觸一側的表面(13)，優越之處還在於，所述熨衣表面(13)還被一堅硬的且抗劃傷的保護層(14)所覆蓋。
文檔編號D06F75/00GK1443893SQ0312002
公開日2003年9月24日 申請日期2003年3月11日 優先權日2002年3月13日
發明者安德烈亞·盧卡斯, 馬蒂亞斯·哈恩 申請人:羅恩特沃克股份有限公司