無鉛高錫青銅餐具及其製作方法
2023-06-29 00:08:56 3
專利名稱：無鉛高錫青銅餐具及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種餐具及其製作方法，尤其涉及一種無鉛高錫青銅餐具及其製作方法，屬於日常用品加工領域。
背景技術：
餐具與人的健康息息相關，因為它們與食物接觸最密切。也許會有人說鍋碗瓢盆涮乾淨些不就行了，其實餐具內在的品質也很重要，選擇不好會給我們的健康帶來負面的影響。現在的餐具從材料一般分為陶瓷、搪瓷、木、竹、塑料、玻璃、鐵、鋁、銅、不鏽鋼等。陶瓷餐具的製作方法分為釉上彩、釉下彩、釉中彩，這種餐具用過一段時間後會發生圖案剝落的現象，而且釉上顏料中含有有害金屬鉛、鎘等，特別是煮酸性食物時這些有害元素容易溶解出來，有害健康；搪瓷餐具是用鐵製品燒上琺瑯製成，琺瑯質中含有矽酸鉛之類的化合物對人體有害；木製餐具易被汙染且不易清洗且浪費木材；竹製餐具易發黴；塑料餐具不僅汙染環境易造成白色汙染，而且其聚氯乙烯材料中單體去除不淨，會危害人體健康；玻璃餐具易碎；鐵製餐具易生鏽可引起噁心、嘔吐、腹瀉、心煩、食慾不佳等病症；鋁製餐具燒煮酸性和鹼性食物時，鋁會大量溶出，鋁在人體內積累過多，會加速人體衰老；銅製餐具溶解出微量銅元素，對人體是有利的；但是其生鏽後可生「銅綠」和藍礬，可使人噁心，嘔吐甚至中毒；不鏽鋼餐具的不鏽鋼材料是由鐵鉻合金再滲入鎳、鉑、鈦、鎘、錳等微量金屬元素而製成的。這些元素的化合物對人體健康也是有著不同性質，不同程度的危害。
針對上述餐具所存在的缺點，中國專利申請96116852.8提供了一種具有保健作用的餐具材料製作方法，該製作方法將30％鋅、60％電解銅、0.3％鎂、6％矽鐵、1％鉬鐵、0.7％錳鐵、2％錫及微量元素按一定順序熔煉即得餐具材料。該材料雖然較上述的餐具對人體危害有些改變，但是其含有的矽鐵、鉬鐵、錳鐵仍然易生鏽，溶出有害物質，而且會加速銅的生鏽，仍然對人體健康會有不同程度的損害作用。
發明內容
本發明的目的就是為了克服現有餐具對人體健康存在危害的技術問題，提出一種無鉛高錫青銅餐具及其製作方法，(；)使該餐具外觀華美、能發出悅耳的聲音，不僅對人體健康不存在危害作用，而且攝入人體內的銅、錫能提高人體自身免疫能力，該餐具也起到抗菌殺菌作用。
本發明的上述目的是通過以下技術方案來實現的一種無鉛高錫青銅餐具，其特徵在於該餐具基本上由以下材料按下述的重量百分比製成銅65％～85％；錫15％～35％。
本發明的餐具基本上由銅和錫材料製成，其它是人體所必須的微量元素如鋅、鐵等約佔1％。銅元素是生物體內一種極好的催化劑，在人體內的主要作用是進行氧化還原反應，在生物系統中起到獨特的催化作用；此外銅促進造血機能，維持毛髮正常結構，還是人體內電流的有效導體，當機體消化功能失調時，就會發生缺銅從而導致大腦皮質萎縮，神經原減少，內分泌失常等疾病。錫為人體的必須元素，適量的錫能明顯地產生促進生長的效應，促進蛋白質及核酸的合成，促進組織生長，使創傷癒合，並參與能量代謝，還是腎血紅素氧化酶的誘導劑；錫進入機體中形成化合物可以起到抗腫瘤的作用特別是對肺腫瘤、乳腺腫瘤和結腸腫瘤具有很好的作用；此外錫在餐具表面形成防護層不僅會防止銅生鏽、發黴，而且具有殺菌消毒作用；特別是對黴菌、真菌具有很好的效果。本發明採用錫元素和銅元素的上述重量百分比所製作的餐具除了有上述功能外，本發明的材料俗稱「鍾銅」，輕輕擊打時，會發出悅耳的聲音；此外用上述兩種材料製成的餐具外觀華美大方，富有美感。
在上述的無鉛高錫青銅餐具中，該餐具基本上所用材料的優選重量百分比為銅77％～83％；錫17％～23％。
採用上述重量百分比的材料是對本發明的進一步優化和限制。
在上述的無鉛高錫青銅餐具中，所述的銅為電解銅。銅的種類有黃銅、電解銅等；其中電解銅中銅的純度較高，其純度達到99.9％以上。
此外本發明還提供了該無鉛高錫青銅餐具的製作方法，該方法包括以下步驟A、選材，稱量選擇的材料為銅和錫，並按照銅80％；錫20％的重量百分比進行稱量；B、熔解將坩鍋的溫度加熱至150～200℃，將銅放入坩鍋中，待坩鍋的溫度至600～700℃銅熔解成半液體半固體狀態時，將錫放入坩鍋中並進行攪拌1～3分鐘，繼續加溫至800～1000℃進行保溫15～45分鐘；C、澆注將上述熔解的銅錫合金液體澆注到按餐具形狀製作的沙鑄模型中，待模型中的半成品餐具冷卻至室溫後，將其清沙；D、表面處理將上述清沙後的半成品餐具經過表面處理後即得成品。
在上述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法中，在步驟B中加溫至800～1000℃時待銅和錫完全熔解成液體後進行除渣，除渣後進行保溫。本發明採用的除渣方法是當加溫至800～1000℃時待銅和錫完全熔解成液體時在坩鍋中加入玻璃瓶優選採用啤酒瓶進行除渣，其除渣的具體過程為用鉗子夾著瓶子放入坩堝中，讓其在高溫中熔解。
在上述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法中，在步驟B中保溫過程在保溫爐中進行。本發明的保溫過程是熔解過程的關鍵步驟，如果保溫溫度或保溫時間不當，材料銅和錫未充分熔解或熔解的時間過長，製作出來的餐具品質都較差。
在上述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法中，在步驟C中澆注的過程是首先採用膠水將砂輪粉從沙鑄模型口部位置到沙鑄模型中底部位置粘上，進水口放置於沙鑄模型口部兩端，且要對稱，合金液體順著沙鑄模型口部往底部流，水路寬度為3～4釐米之間，沙鑄模型的澆冒口要高於產品的高度2～5釐米，而人體所必須的微量元素如鋅、鐵、鎂等元素必須存放於水路系統，當銅錫合金液體流經水路時，會將這些微量元素直接帶入產品中。
在上述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法中，在步驟C中清沙後半成品進行拋丸，拋丸後將半成品在150℃～200℃的條件下烘烤8～15個小時。對半成品進行烘烤主要是為了消除其應力。
在上述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法中，在步驟D中表面處理的過程為將清沙後的半成品在車床上進行機加工處理，然後進行表面拋光處理，拋光處理後放入超聲波清洗機中清洗1～5分鐘後在室溫下晾乾即得成品。
因此本發明具有以下優點1、本發明的無鉛高錫青銅餐具不含鉛元素不僅對人體的健康沒有危害作用，而且能補充人體內必需的銅、錫元素，能提高人體自身免疫能力，此外錫在餐具表面形成防護層不僅會防止銅生鏽、發黴，起到殺菌抗菌作用；2、本發明的無鉛高錫青銅餐具由於採用銅和錫元素作為材料，輕輕擊打，會發出悅耳的聲音，能提高市場競爭能力；3、本發明的無鉛高錫青銅餐具的製作方法製作工藝簡單，成本較低適合大規模的生產和應用；4、本發明的製作方法製作的無鉛高錫青銅餐具外觀華麗、美觀；既可以用來當餐具，又可以作為室內擺設，具有很好的收藏價值。
圖1是本發明無鉛高錫青銅餐具製作方法的工藝流程圖。
具體實施例方式以下使本發明的具體實施例，並結合附圖對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例實施例1製作無鉛高錫青銅湯碗選擇電解銅和精錫作為製作無鉛高錫青銅湯碗材料，並按照電解銅80％；精錫20％的重量百分比進行稱量；在坩鍋底放入木炭、稻草灰等物質將坩鍋的溫度加熱至200℃，將重量百分比為80％電解銅放入坩鍋中，待坩鍋的的溫度至700℃時，電解銅熔解成半液體半固體狀態，將重量百分比為20％的精錫放入坩鍋中並進行攪拌1～2分鐘，繼續加溫至1000℃，在坩鍋用鉗子夾著2～3個啤酒瓶輕輕滑入坩堝中，讓其在高溫中熔解用於除渣；採用電爐中的保溫爐對坩鍋在1000℃的條件下進行保溫15分鐘；在按無鉛高錫青銅湯碗形狀製作的沙鑄模型的澆注過程是，採用502膠水將砂輪粉從沙鑄模型口部位置到沙鑄模型中底部位置粘上，進水口放置於沙鑄模型口部兩端，且要對稱，合金液體順著沙鑄模型口部往底部流，水路寬度為3～4釐米之間，沙鑄模型的澆冒口要高於產品的高度2～5釐米，而人體所必須的微量元素如鋅、鐵、鎂等元素必須存放於水路系統，當銅錫合金液體流經水路時，會將這些微量元素直接帶入產品中；然後將上述熔解的銅錫合金澆注到沙鑄模具中，待模具中的湯碗半成品冷卻至室溫將湯碗半產品表面的細沙清除；細沙清除後將半成品放在拋丸器上進行拋丸，進一步的清除半成品表面殘留的細沙以及去除氧化皮，將拋丸後的半成品放入烤箱中，在溫度200℃的條件下烘烤8小時，使其應力消失；將上述經過烘烤後的湯碗半成品放在工具機上進行機加工，機加工結束後放在拋光機中拋光，最後放入超聲波清洗機中清洗1分鐘後，即得外觀精美的無鉛高錫青銅湯碗；其製作工藝流程圖如圖1所示。
實施例2製作無鉛高錫青銅飯碗選擇電解銅和精錫作為製作無鉛高錫青銅飯碗材料，並按照電解銅70％；精錫30％的重量百分比進行稱量；在坩鍋底放入木炭、稻草灰等物質將坩鍋的溫度加熱至180℃，將電解銅放入坩鍋中，待坩鍋的的溫度至650℃電解銅熔解成半液體半固體狀態時，將精錫放入坩鍋中並進行攪拌1～2分鐘，繼續加溫至950℃，用鉗子夾著2～3個啤酒瓶輕輕滑入坩堝中，讓其在高溫中熔解用於除渣；採用電爐中的保溫爐對坩鍋在950℃的條件下進行保溫30分鐘；在按無鉛高錫青銅飯碗形狀製作的沙鑄模型的澆注過程是，採用502膠水將砂輪粉從沙鑄模型口部位置到沙鑄模型中底部位置粘上，進水口放置於沙鑄模型口部兩端，且要對稱，合金液體順著沙鑄模型口部往底部流，水路寬度為3～4釐米之間，沙鑄模型澆冒口要高於產品的高度2～5釐米，而人體所必須的微量元素如鋅、鐵、鎂等元素必須存放於水路系統，當銅錫合金液體流經水路時，會將這些微量元素直接帶入產品中，然後將上述熔解的銅錫合金澆注到沙鑄模具中，待模具中的飯碗半成品冷卻至室溫將飯碗半產品表面的細沙清除；細沙清楚後將半成品放在拋丸器上進行拋丸，進一步的清除半成品表面殘留的細沙以及去除氧化皮，將拋丸後的半成品放入烤箱中，在溫度180的條件下烘烤10小時，使其應力消失；將上述經過烘烤後的飯碗半成品放在工具機上進行機加工，機加工結束後放在拋光機中拋光，最後放入超聲波清洗機中清洗2分鐘，即得外觀精美的無鉛高錫青銅飯碗；其製作工藝流程圖如圖1所示。
實施例3製作無鉛高錫青銅碗蓋選擇電解銅和精錫作為製作無鉛高錫青銅碗蓋材料，並按照電解銅77％；精錫23％的重量百分比進行稱量；在坩鍋底放入木炭、稻草灰等物質將坩鍋的溫度加熱至170℃，將電解銅放入坩鍋中，待坩鍋的的溫度至650℃電解銅熔解成半液體半固體狀態時，將重量百分比為23％的精錫放入坩鍋中並進行攪拌1～2分鐘，繼續加溫至900℃，用鉗子夾著2～3個啤酒瓶輕輕滑入坩堝中，讓其在高溫中熔解用於除渣；採用電爐中的保溫爐對坩鍋在900℃的條件下進行保溫30分鐘；在按無鉛高錫青銅碗蓋形狀製作的沙鑄模型的澆注過程是，採用502膠水將砂輪粉從沙鑄模型口部位置到沙鑄模型中底部位置粘上，進水口放置於沙鑄模型口部兩端，且要對稱，合金液體順著沙鑄模型口部往底部流，水路寬度為3～4釐米之間，沙鑄模型澆冒口要高於產品的高度2～5釐米，而人體所必須的微量元素如鋅、鐵、鎂等元素必須存放於水路系統，當銅錫合金液體流經水路時，會將這些微量元素直接帶入產品中；然後將上述熔解的銅錫合金澆注到沙鑄模具中，待模具中的碗蓋半成品冷卻至室溫將碗蓋半產品表面的細沙清除；細沙清除後將半成品放在拋丸器上進行拋丸，進一步的清除半成品表面殘留的細沙以及去除氧化皮，將拋丸後的半成品放入烤箱中，在溫度160的條件下烘烤12小時，使其應力消失；將上述經過烘烤後的碗蓋半成品放在工具機上進行機加工，機加工結束後放在拋光機中拋光，最後放入超聲波清洗機中清洗3分鐘，即得外觀精美的無鉛高錫青銅碗蓋；其製作工藝流程圖如圖1所示。
實施例4製作無鉛高錫青銅湯勺選擇電解銅和精錫作為製作無鉛高錫青銅湯勺材料，並按照電解銅83％；精錫17％的重量百分比進行稱量；在坩鍋底放入木炭、稻草灰等物質將坩鍋的溫度加熱至160℃，將電解銅放入坩鍋中，待坩鍋的的溫度至600℃電解銅熔解成半液體半固體狀態時，將精錫放入坩鍋中並進行攪拌1～2分鐘，繼續加溫至850℃，用鉗子夾著2～3個啤酒瓶輕輕滑入坩堝中，讓其在高溫中熔解用於除渣；採用電爐中的保溫爐對坩鍋在850℃的條件下進行保溫40分鐘；在按無鉛高錫青銅碗蓋形狀製作的沙鑄模型的澆注系統中，採用502膠水將砂輪粉從口部位置到中底部位置粘上，進水口放置於口部兩端，且要對稱，合金液體順著口部往底部流，水路寬度為3～4釐米之間，澆冒口要高於產品的高度2～5釐米，而人體所必須的微量元素如鋅、鐵、鎂等元素必須存放於水路系統，當銅錫合金液體流經水路時，會將這些微量元素直接帶入產品中；然後將上述熔解的銅錫合金澆注到沙鑄模具中，待模具中的湯勺半成品冷卻至室溫將湯勺半產品表面的細沙清除；細沙清除後將半成品放在拋丸器上進行拋丸，進一步的清除半成品表面殘留的細沙以及去除氧化皮，將拋丸後的半成品放入烤箱中，在溫度150的條件下烘烤12小時，使其應力消失；將上述經過烘烤後的湯勺半成品放在工具機上進行機加工，機加工結束後放在拋光機中拋光，最後放入超聲波清洗機中清洗4分鐘，即得外觀精美的無鉛高錫青銅湯勺；其製作工藝流程圖如圖1所示。
實施例5製作無鉛高錫青銅筷子選擇電解銅和精錫作為製作無鉛高錫青銅筷子材料，並按照電解銅85％；精錫15％的重量百分比進行稱量；在坩鍋底放入木炭、稻草灰等物質將坩鍋的溫度加熱至150℃，將佔重量百分比為83％電解銅放入坩鍋中，待坩鍋的的溫度至650℃電解銅熔解成半液體半固體狀態時，將佔重量百分比為17％的精錫放入坩鍋中並進行攪拌1～2分鐘，繼續加溫至800℃，用鉗子夾著2～3個啤酒瓶輕輕滑入坩堝中，讓其在高溫中熔解用於除渣；採用電爐中的保溫爐對坩鍋在800℃的條件下進行保溫45分鐘；在按無鉛高錫青銅筷子形狀製作的沙鑄模型的澆注過程是，採用502膠水將砂輪粉從沙鑄模型口部位置到沙鑄模型中底部位置粘上，進水口放置於沙鑄模型口部兩端，且要對稱，合金液體順著沙鑄模型口部往底部流，水路寬度為3-4釐米之間，沙鑄模型澆冒口要高於產品的高度2～5釐米，而人體所必須的微量元素如鋅、鐵、鎂等元素必須存放於水路系統，當銅錫合金液體流經水路時，會將這些微量元素直接帶入產品中；然後將上述熔解的銅錫合金澆注到沙鑄模具中，待模具中的筷子半成品冷卻至室溫將筷子半產品表面的細沙清除；細沙清除後將半成品放在拋丸器上進行拋丸，進一步的清除半成品表面殘留的細沙以及去除氧化皮，將拋丸後的半成品放入烤箱中，在溫度150的條件下烘烤15小時，使其應力消失；將上述經過烘烤後的筷子半成品放在工具機上進行機加工，機加工結束後放在拋光機中拋光，最後放入超聲波清洗機中清洗5分鐘，即得外觀精美的無鉛高錫青銅筷子；其製作工藝流程圖如圖1所示。
將上述製作的無鉛高錫青銅餐具和現有餐具在感官上進行比較，所比較的結果如表1所示表1幾種餐具的感官比較
*感官評定為10人評定小組評定結果從表1可以看出本發明的無鉛高錫青銅餐具外觀華美、大方；感官效果較好，輕輕擊打，可發出悅耳的聲音。
本發明中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
儘管對本發明已作出了詳細的說明並引證了一些具體實例，但是對本領域熟練技術人員來說，只要不離開本發明的精神和範圍可作各種變化或修正是顯然的。
權利要求
1.一種無鉛高錫青銅餐具，其特徵在於該餐具基本上由以下材料按下述的重量百分比製成銅65％～85％；錫15％～35％。
2.根據權利要求1所述的無鉛高錫青銅餐具，其特徵在於，所述的餐具基本上所用材料的重量百分比為銅77％～83％；錫17％～23％。
3.根據權利要求1或2所述的無鉛高錫青銅餐具，其特徵在於所述的銅為電解銅。
4.一種無鉛高錫青銅餐具的製作方法，該方法包括以下步驟A、選材，稱量選擇的材料為銅和錫，並按照銅80％；錫20％的重量百分比進行稱量；B、熔解將坩鍋的溫度加熱至150～200℃，將銅放入坩鍋中，待坩鍋的溫度至600～700℃銅熔解成半液體半固體狀態時，將錫放入坩鍋中並進行攪拌1～3分鐘，繼續加溫至800～1000℃進行保溫15～45分鐘；C、澆注將上述熔解的銅錫合金液體澆注到按餐具形狀製作的沙鑄模型中，待模型中的半成品餐具冷卻至室溫後，將其清沙；D、表面處理將上述清沙後的半成品餐具經過表面處理後即得成品。
5.根據權利要求4所述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法，其特徵在於，所述的步驟B中加溫至800～1000℃時待銅和錫完全熔解成液體後進行除渣，除渣後進行保溫。
6.根據權利要求4或5所述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法，其特徵在於，所述的步驟B中保溫過程在保溫爐中進行。
7.根據權利要求4所述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法，其特徵在於，所述的步驟C中澆注的過程是首先採用膠水將砂輪粉從沙鑄模型口部位置到沙鑄模型中底部位置粘上，進水口放置於沙鑄模型口部兩端，且要對稱，合金液體順著沙鑄模型口部往底部流，水路寬度為3～4釐米之間，沙鑄模型的澆冒口要高於產品的高度2～5釐米，而人體所必須的微量元素如鋅、鐵、鎂等元素必須存放於水路系統，當銅錫合金液體流經水路時，會將這些微量元素直接帶入產品中。
8.根據權利要求4所述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法，其特徵在於，所述的步驟C中清沙後半成品進行拋丸，拋丸後將半成品在150℃～200℃的條件下烘烤8～15個小時。
9.根據權利要求4所述的無鉛高錫青銅餐具的製作方法，其特徵在於，所述的步驟D中表面處理的過程為將清沙後的半成品在車床上進行機加工處理，然後進行表面拋光處理，拋光處理後放入超聲波清洗機中清洗1～5分鐘後在室溫下晾乾即得成品。
全文摘要
本發明提供了一種無鉛高錫青銅餐具及其製作方法，屬於日常用品加工領域。它解決了現有的餐具對人體健康會有不同程度的損害的問題。本無鉛高錫青銅餐具基本上由佔重量百分比為 65％～85％銅和佔重量百分比為15％～35％錫製成。此外本發明還提供了該無鉛高錫青銅餐具的製作方法，該方法包括以下步驟A.選材，稱量、B.熔解、C.澆注、D.表面處理後得到成品。使用該方法製作的餐具外觀華美，能發出悅耳的聲音，不僅對人體健康不存在危害作用，而且攝入人體內的銅、錫能提高人體自身免疫能力，該餐具也起到抗菌殺菌作用。
文檔編號C22F1/08GK1924050SQ20061003022
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月21日 優先權日2006年8月21日
發明者周強 申請人:玉環華諾金屬製品有限公司