剃刀刀片制造工艺制造技术

一种制造剃刀刀片的过程包括下列步骤：提供一块晶粒尺寸小于２微米的多晶体陶瓷基片，机械研磨多晶体陶瓷基片的棱边，以便在其上作出削尖的刀刃，其夹角小于２０°，喷涂蚀刻刃磨的刀刃，将刀尖半径减小至小于３００埃，并作出切削刃。结果得出的刀片显示了卓越的剃削性能。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关生产剃刀刀片或类似的，具有非常锋利和寿命长的切削刃的切削刀具的过程的，同时还涉及改进的剃刀刀片。曾经作过巨大的努力在陶瓷基片上加工满意的切削刃，因为这种材料具有强度高，硬度大和耐腐蚀的理想性质，然而在使用机械刃磨工艺方面的努力却遇到许多困难，因为在机械刃磨过程中，刀刃区域经受相当大的应力作用，使得刀刃容易断裂。根据本专利技术的一个方面的内容，它提供生产剃刀刀片的过程，该过程包括几个步骤;提供晶粒尺寸小于2微米的多晶体陶瓷基片;机械地研磨多晶体陶瓷基片的一个棱边，以便在其上制成削尖的刀刃，其夹角小于20°;对削尖的刀刃进行喷涂蚀刻，使刀尖半径减小至小于300埃并形成切削刃。结果得出的刀片具有卓越的剃削性能和合适的剃削寿命。在最佳过程中，陶瓷基片是按照磨削，粗珩和用金刚石磨料进行精珩的步骤进行研磨的，最终作出刃磨的刀刃，其刀尖半径在600～1000埃范围内。最好，多晶体陶瓷基片材料是由碳化硅，氮化硅，高铝红柱石，二氧化铪，氧化钇，二氧化锆和氧化铝组成的一组材料中选择的，特别希望多晶体陶瓷基片材料是纯氧化铝和均衡地热压成型的正方的二氧化锆。最佳过程还包括下列步骤在喷涂蚀刻的切削刀刃上喷涂一层导电金属，然后在金属涂层切削刀刃上加一层粘附的聚合物涂层。在具体的实施例中，陶瓷材料为晶粒尺寸约为0.3微米的多晶体氧化铝，其厚度约为0.4毫米，弯曲强度超过340兆帕，磨削工序采用磨粒尺寸约为90微米的金刚石粒子砂轮，粗珩工序采用磨粒尺寸约为22微米的金刚石粒子砂轮，精珩工序采用1微米金刚石粒子的砂轮;紧靠着切削刃的喷涂蚀刻表面的宽度在0.01～0.3微米范围内，并且其有效夹角大大地大于机械研磨小平面的夹角;金属层的厚度小于500埃，聚合物层的厚度小于10微米。根据本专利技术的另一方面的内容，它提供了一种剃刀刀片，该刀片包括晶粒尺寸小于2微米的多晶体陶瓷基片，基片带有许多以机械方法研磨出的小平面，其宽度至少为约0.1厘米，其夹角小于20°;该刀片还包括一个喷涂蚀刻的切削刃，其刀刃尖端半径小于300埃。结果得到的刀尖半径小的多晶体刀片显示了稳定性、高强度和优秀的剃削特性。在具体的实施例中，剃刀刀片的多晶体陶瓷基片材料是从一组由碳化硅，氮化硅，高铝红柱石，二氧化铪，氧化钇，二氧化锆和氧化铝组成的材料中选择的，其晶粒尺寸小于5000埃，弯曲强度超过300兆帕;紧靠着切削刃的喷涂蚀刻表面的宽度约为0.1微米，其夹角大大地大于机械研磨小平面的夹角，该刀片还包括在切削刃上喷涂一层导电的金属，其厚度小于500埃，并且在金属涂层的切削刃上的一个粘附的聚合物涂层，其厚度小于10微米。本专利技术的其他特点和优点，在下面结合附图说明一些特殊实施例时就会看到，其中图1为根据本专利技术的，表示制造剃刀刀片的步骤顺序的流程图;图2为根据本专利技术的剃刀刀片一部分的透视图;图3为图2所示的剃刀刀片刀尖的放大示意图。多晶体氧化铝的陶瓷剃刀刀片毛坯10(晶粒尺寸约为0.3微米)的宽度约为0.6厘米，长度约为4厘米，厚度约为0.4毫米，棱边表面12将被削尖成切削刃。参看图1，为了制造如图2的透视图所示意地表示的横截面形状的刀片刀刃，毛坯10要经历一系列刀刃成形工序，包括磨削工序14，粗珩工序16，精珩工序18，喷涂蚀刻工序20，喷涂工序22和聚合物涂层工序24。刀片具有宽度约为0.3厘米的磨削小平面26，长度约为0.2厘米的粗珩小平面28及刀尖30，其由精加工小平面32所构成的夹角约为14°，刀刃半径约为460埃(刀刃半径定义为，当用扫描电子显微镜观察时，能被最终的刀尖30容纳的最大的圆的半径)。在磨削工序14中，为了加工夹角约为9°，长度约为0.3厘米的磨削小平面26，刀片毛坯以270厘米/分的移动速度进给，通过金刚石砂轮(金刚石磨粒的尺寸约为90微米)油流量为1.8升/分，砂轮以1100转/分放置，切入刀片的棱边，安装角度为4.5°(刀片10的平面与砂轮切线之间的角度，刀片在该处与砂轮接触)，刃磨的横向进给量为0.4毫米(由砂轮引起的刀片夹头的挠曲)，弹簧力约为1.4公斤。然后，磨削的小平面26在粗珩阶段16再用金刚石砂轮打光滑以作出粗珩的小平面28，其夹角为9°，宽度约为0.2厘米。在粗珩阶段，砂轮的金刚石磨粒尺寸约为22微米，以1100转/分的速度回转，切入刀片，油的流量为1.8升/分，安装角度为4.7°，刃磨横向进给量为0.5毫米，弹簧力约为1.4公斤，刀片以360厘米/分的移动速度进给。粗珩的刀片刃边12，在步骤18处还要经历精珩工序，此时刀片刃边要研磨得出精珩小平面32，其夹角约为14°，宽度约为1厘米。在精珩阶段，砂轮的金刚石磨粒尺寸约为1微米，以1130转/分的速度旋转，安装角度偏离刀片8°，刃磨横向进给量为0.2毫米，弹簧力约为1公斤，刀片以170厘米/分的移动速度进给。刃磨过的刀片再放入亚甲基氯中去除油脂，并在氟制昂中进行超声波溶剂清洗、去除油脂和不带磨粒的刀片放入喷涂腔中，刀片中间产品的轴线平行于阴极的法线，距离等于基片至靶子的距离，约为7厘米。喷涂腔抽真空至压力等于或小于2×10-6乇，并加入氩，以得到10毫乇的喷涂气体压力。采用13.56兆赫的射频电源以建立具有200瓦射频前向功率的稳定等离子体，同时蚀刻持续时间约为2.5分，以便将刀尖30的半径减小至约200埃，并增大由表面34组成的，紧靠着刀尖30的夹角，如图3所示意地表示那样。喷涂蚀刻表面34的长度约为0.08微米。在喷涂蚀刻工序20之后，使用配套的网络选择器将喷涂装置从蚀刻状态切换至喷镀状态;在400瓦和10毫乇压力下点燃等离子体，预先喷涂铬-铂靶子5分钟，在刀片与靶子之间有基片屏蔽板，在预先喷涂完成后，除去基片屏蔽板，释放出的铬和铂原子沉淀在刃磨过的刀片刀刃上，从而形成了一层稳定的金属层36，其厚度约为300埃。根据美国专利3518110号的说明，在刀片的刀刃上要再加一层聚四氟乙烯调聚物涂层38。这个过程包括在氩环境中加热刀片和在刀片的切削刃上加一粘附的，固体PTFE涂层。图3表示了最后得出的刀片刃边的示意图(放大约50000倍)。改良(喷涂蚀刻)的刀尖30′的半径约为200埃(比陶瓷晶体的晶粒尺寸小得多，该晶粒示意地用40表示)，构成改良刀尖30′的喷涂蚀刻表示34的夹角大于40°。刀片显示了卓越的剃削性能和合适的剃削寿命。虽然说明了本专利技术的具体实施例，但对于技术熟练的人们而言，很明显可有各种不同的改进方案，因此本专利技术不仅局限于已说明的实施例，和它的细节，只要在本专利技术的精神和范围内，完全可以偏离这些实施例。权利要求1.一种制造剃刀刀片的过程，它包括下列步骤提供一个多晶体陶瓷基片，其晶粒尺寸小于2微米；机械研磨所述多晶体陶瓷基片的一个棱边以便在其上作出削尖的刀刃，其夹角小于20°；喷涂蚀刻所述削尖的刀刃以作出切削刃，其刀尖半径小于300埃。2.根据权利要求1所述的过程，其中所述多晶体陶瓷基片按照磨削、粗珩和精珩的步骤，用金刚石磨料顺序进行机械研磨，并且机械研磨所述多晶体陶瓷基片的刃边的步骤，在基片上形成一刃磨过的刀刃，其刀尖半径在600～1000埃范围内。3.根据权利要求1所述的过程，其中所述多晶体陶瓷基片材料是从由碳化硅，氮化硅，高铝红柱石，二氧化铪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造剃刀刀片的过程，它包括下列步骤：提供一个多晶体陶瓷基片，其晶粒尺寸小于２微米；机械研磨所述多晶体陶瓷基片的一个棱边以便在其上作出削尖的刀刃，其夹角小于２０°；喷涂蚀刻所述削尖的刀刃以作出切削刃，其刀尖半径小于３００埃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡罗里M科莱默，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]