往刮脸刀片锋刃上涂敷高聚物的方法技术

一种制造在刀片的切割锋刃上具有高聚物材料涂层的刮脸刀片的方法，它包括以下步骤： ａ）提供一个其中充有非氧化性气体的腔室以及一种能放出射频能量的装置； ｂ）把高聚物材料涂敷到刀片的锋刃上； ｃ）把所说的刀片保持在所说的腔室中，使所述的射频能量源感生的热能有效地加热升高所说刀片的＊＊过的锋刃表面温度，并使所说的高聚物材料熔融。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刮脸刀片的制造方法。更具体地说，是涉及一种在刀片锋刃表面上塗佈有高聚物材料的刮脸刀片的制造方法。在先有技术中，已经知道制造带有各种塗层的刮脸刀片的方法，开发这些方法是为了使刀片不易磨损以及在大气条件下不受侵蚀，以及在贮存过程中或在刮脸过程中与各种材料(这些材料可能会使刀片的基本材料发生降解)接触时不受损害。除了保护制造刀片的材料以外，也配制了各种用于刀片锋刃上的塗料，试图消除在刮脸过程中发生的不良效应，这些放应可能导致刺激刀片用户的皮肤。具有低磨擦系数的材料常被用于这一目的。为实现上述目的，刀片锋刃的表面可用熔融方法塗佈上高聚物材料而将刀片进行处理。一般，把高聚物材料塗敷到刮脸刀片上是通过将分散在溶液中的高聚物材料喷雾到刀片上，然后在非氧化性的环境中加热刀片，使高聚物材料熔融而铺展在刀片锋刃的表面上来完成的。当刀片最后被冷却时，塗层即固化并粘附在刀片上。一般，加热刀片以产生上述熔融过程是通过红外线加热或电阻加热，使其达到200℃至400℃的温度范围来完成的。这一方法的各种示例已在Creamer等人的美国专利No.3,224,900以及Nizel的美国法定专利技术注册H640号中公开。电阻和感应加热的能量消耗很高并需长时间加热刀片，因为它加热整个刀片(包括支架或固定装置)。虽然红外线加热比电阻加热或感应加热稍为快些——加热一英尺长(12英寸)堆积起来的刀片只需40秒钟，而电阻或感应加热则需要大约20至30分钟——但它的加工窗口实际上是相当小的，因为刀片堆积后的辐射系数随着磨尖的刀片的角度而变化。此外，使塗层充分固化以便处理刀片之前所需的冷却时间仍嫌过长。本专利技术的一个目的是对先有技术中把高聚物材料的塗层塗敷到刮脸刀片的锋刃上的方法提供一种改进，即在制造方法中引入射频加热、最好是微波加热的方法。本专利技术的另一个目的是减少用来熔融和固化高聚物塗层材料的加热和冷却的时间，同时对刀片锋刃没有不利的影响。另外一个目的是生产出高聚物与基底的刀片锋刃具有良好粘接性的带塗层的刀片。本专利技术还有一个目的是通过使用微波能量来降低把高聚物材料熔融在刀片锋刃表面所需的能量。本专利技术涉及一种制造在刀片锋刃上塗佈有高聚物材料的刮脸刀片的方法，它包括以下步骤提供一个其中充有非氧化性气体的腔室以及一种能放出射频能量、最好是微波能量的装置；把一种高聚物材料、优选的是碳氟聚合物、最优选的是聚四氟乙烯塗敷到刀片的锋刃上，并把所说的刀片保持在所述腔室中，从而使所说的射频能源有效地感应加热所说刀片的塗佈过的锋刃表面的温度，并使所说的高聚物材料熔融。本专利技术的上述目的以及其它的特征将结合优选的实施方案并参照附图作更具体的描述。附图说明图1是以横向电流摸式112(TE112)操作的单一式微波谐振腔的示意图，其中刀片显示是平行于磁场(H)并垂直于电场(E)的。这里叙述的百分数和比率除非特别指明都是按重量计的。这里所用的术语“刮脸刀片的切割锋刃”包括刀片的切割点和面。申请人认识到整个刀片都可以用本文描述的方法来塗佈，但相信塗佈整个刀片对于本专利技术不是很必要的。供本专利技术中塗佈使用的刮脸刀片的准备过程与先有技术中所使用的方法类似，即先用溶剂或洗涤剂洗涤以溶解可能积聚在刀片上的油垢和灰尘，以准备好接受要固定在刀片表面上的塗层的洁净表面。刀片经洗涤后，即可放在本领域众所周知的任何类型的支架型装置中进行干燥，并用高聚物材料塗佈。许多商品刮脸刀片在钢的刀片和高聚物之间还有一层铬/铂中间层。这种类型的中间层是在高聚物塗佈之前经阴极溅镀镀在刀片锋刃上的。另外，刀片材料在高聚物塗佈之前可按美国专利NO.5,142,785和5,232,568所述方法塗佈似金刚石的碳(Diamond Like Carbon，DLC)，这两项专利在此引入作为参考。高聚物材料可以是任何一种能在刀片的切割锋刃上熔融并在数次刮脸过程中保持粘附的材料。典型的高聚物材料是碳氟高聚物、基于聚硅氧烷的高聚物或它们的混合物。适合的碳氟高聚物包括那些含有主要由-CF2CF2-基团组成的碳原子链的高聚物，诸如四氟乙烯的高聚物，也包括它的共聚物，诸如它与占较小比例、例如至多5％重量的六氟丙烯形成的共聚物。这些高聚物在碳链的终端带有性质各不相同的末端基因，如众所周知那样，这些基团依赖于制造该高聚物的方法，这类高聚物通常的末端基因有-H，-COOH，-Cl，-CCl3，-CFClCF2Cl，-CH2OH，-CH3，-CF2H，…等虽然优选的高聚物的精确分子量以及分子量的分佈还不确切知道，但相信它们具有低于700,000、最优选地是具有大约25,000的平均分子量。优选的含氯高聚物是那些含有0.15至0.45％重量的氯(它们是存在于末端基因中)的高聚物。也可以使用两种或多种碳氟高聚物的混合物，前提条件是这种混合物具有上面指定的熔体和熔流速率特性，即使组成这一混合物的个别高聚物并不具有这些特性。最优选的原料是聚四氟乙烯。高聚物在一种合适的溶剂诸如水、挥发性有机溶剂诸如醇、氟利昂碳氟化合物溶剂或它们的可相互混溶的混合物中所形成的分散体，可以用任何一种适宜的、能给出尽可能均匀塗层的方法，例如浸渍或喷雾法，塗敷到刀片的切割锋刃上。喷雾塗佈是优选的工业塗佈方法。对于切割锋刃的塗佈，喷雾或雾化方法涂布是特别优选的。可使用一种静电场连同喷雾器一道使用以求增进喷敷的效率。有关静电喷雾技术的进一步的讨论，可参看1973年1月30日授权给Fish的美国专利No.3,713,873，在此引入作为参考。为使喷雾容易进行，最好预先加热分散体。预热的程度有赖于分散体的性质。一旦刀片锋刃被塗佈好，就可加热除去溶剂并熔融高聚物，使它粘附在刀片上。加热操作可导致生成烧结的、部份熔融或熔融的塗层。全部熔融的塗层是优选的，因为它能让塗层展开成连续的薄膜并更彻底地覆盖刀片的锋刃。有关熔融、部份熔融和烧结的更详尽的讨论，可参见McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology第12卷，第5版，第437页(1992)，在此引入作为参考。虽然刀片可在空气中被加热，但最好是在一种惰性气体诸如氦、氮等的气氛中、或在还原性气体诸如氢气、或这类气体的混合物的气氛中、或在真空中进行加热。加热必须充分，以使各个高聚物的颗粒至少发生烧结。最好是，加热必须充分到能使高聚物展开成基本上连续的具有适当厚度的薄膜，并使它牢固地粘附在刀片锋刃材料上。射频加热射频加热克服了所有先有的传统加热方法的不足。它打开了比红外线加热更大的加工窗口，并且由于实际被加热的只是刀片锋刃暴露的外表面，从而能快速地加热、冷却并且节省空间。任何一种能够加热刀片锋刃的射频能量都可用于本专利技术。微波(300MHz至30GHz)辐射是优选的射频源。在应用于刮脸刀片的锋刃时，典型地用波长为大约12厘米的2.45GHz频率的微波来加热在刀片锋刃上的聚四氟乙烯(PTFE)塗层。电场随时间变化从而在刀片锋刃表面感生出电流，因此只有表面浅层被充分加热至熔融并使聚四氟乙烯塗层流动。此外，由于选择性的加热，在锋刃表面被快速加热至使PTFE熔融并流动以后，刀片本体起着散热片的作用，导致比红外线加热更快的冷却。这一冷却作用可通过在微波处理之前、处理过程中和/或处理之后把本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：H·M·特兰基姆，M·S·格雷沃，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：