本發(fā)明專利技術(shù)披露了一種具有鉻表面涂層的不銹鋼水槽（８）。在一個特別優(yōu)選的方式中，通過不均勻的方式電鍍形成所述層，以使磨損嚴重的區(qū)域自動地適應(yīng)額外厚的鉻。所述層改善了耐污性能和耐刮擦性能，使其大大地超出傳統(tǒng)的與鉻完全混合的不銹鋼自身的性能。本發(fā)明專利技術(shù)還披露了施涂所述層的方法以及不同涂刷層的效果。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及具有改善的耐刮擦性能和耐污性能的不銹鋼水槽。
技術(shù)介紹
消費者通常希望他們的廚房水槽在其整個使用壽命期間看上去“和新的一樣”。但是，這樣的水槽的盆表面通常已經(jīng)經(jīng)歷過與尖銳的器皿和重容器、特定的硬陶瓷餐具、刺激性化學物質(zhì)的接觸以及劇烈的洗滌過程。例如，消費者經(jīng)常用摩擦性能極好的鋼絲洗滌塊洗滌水槽。另外，不小心將尖銳的刻刀掉入這樣的盆中或與盆的上邊緣發(fā)生碰撞。再者，在水槽中洗滌杯子和碟子的過程中，當不小心在水槽表面上拖曳陶瓷咖啡馬克杯和餐盤時，經(jīng)常會對軟性的水槽表面造成刮擦。最容易受到刮擦(并且在某些情況下會受到污染)的傳統(tǒng)水槽材料包括塑料(例如熱成型的丙烯酸)和特定的不銹鋼。因此，相比于由上述其他材料制成的水槽，更常選擇的是搪瓷鑄鐵。但是，在搪瓷鑄鐵水槽和不銹鋼水槽或塑料水槽之間存在相當大的成本差。一種使傳統(tǒng)不銹鋼水槽表面上的刮擦在視覺上不引人注目的方法包括預先毛化水槽盆的表面(例如，參見WO 2006064883)。這種隱藏“顯眼的”刮擦的構(gòu)思使刮痕不易被察覺。但是，這樣的方法也限制了具有美感的設(shè)計方案。另外可選的方法是改變不銹鋼自身的化學成分。在鋼鐵中加入特定的添加劑，可以稍微調(diào)節(jié)鋼的硬度。但是，這種方法具有局限性，而且如果過分添加，則對生產(chǎn)過程或性能特征產(chǎn)生不利的影響。還嘗試了在水槽上涂覆具有保護作用的表面涂層。在某些情況下，這可能對水槽的外觀產(chǎn)生負面影響。另外，這可能增加成本，而改善的程度不足以證明成本增加是合理的。例如，東陶公司已經(jīng)提出采用分散在陶瓷二氧化硅層中的氟化聚合物微珠 (microscopic beads)保護水槽。但是，這種涂層容易受到特定來源的刮擦。作為另一個實例，美國專利申請公開20050154112描述了基于溶膠-凝膠處理的、 且包含硅和鋯作為主要成膜組分的涂層。盡管二氧化硅和二氧化鋯是非常堅硬的材料，但是當這種層較薄時，使用不銹鋼刀仍然能夠很容易地在覆有這種溶膠_凝膠材料的不銹鋼水槽表面刮出刮痕/使其凹陷，而較厚的涂層則容易開裂。其他人已經(jīng)嘗試使用硅酸鹽涂層(例如，參見EP1854908)。如果所述硅酸鹽層太薄，則使用不銹鋼刀容易在表面刮出痕跡。當超過一定的厚度時，如果采用常規(guī)方式處理，涂層會開裂或褪色。另外還有人已經(jīng)嘗試使氮化鈦涂層沉積于不銹鋼水槽上。這種方法是非常昂貴又耗時的。在美國專利1511555中，描述了在電鍍過程中使金屬鉻沉積在鋼鐵上以形成器具。但是，并未建議將這些教導應(yīng)用于水槽領(lǐng)域，更不用說建議如何優(yōu)化涂層的厚度以適應(yīng)沿水槽不同部位處的磨損變化。美國專利2950839教導在不銹鋼面包烤模上鍍中等厚度的鉻層，然后對所述鉻層進行處理以在所述鉻層的外表面上形成氧化物。該專利的焦點在于如何輕松地從烤模上移走食品，以及改善表面的外觀。 美國專利3730489教導在與貯槽相連的不銹鋼振動板上使用鉻層?？紤]與所述抖動板的功能相關(guān)的各種因素，設(shè)置鉻層的厚度。在任何情況下，所述貯槽本身不設(shè)置涂層?，F(xiàn)有技術(shù)中還建議不銹鋼本身包含大量化學式形式的鉻，然后使用這種鉻鐵制成廚房水槽。但是，這些水槽正是那些需要大幅改善耐刮擦和耐污性能的水槽。另外，還存在各種教導和建議將鉻涂層(finishes)應(yīng)用在特定的金屬產(chǎn)品上以改善裝飾面(例如汽車保險杠)。但是，特別是最近，已經(jīng)有人建議應(yīng)該將鉻涂層的使用降至最少或者避免由于在某些過程中對用于生成所述涂層的典型試劑中的一種試劑進行處理時所產(chǎn)生的環(huán)境問題。因此，存在改善不銹鋼水槽的抵抗性能的需求，而不犧牲水槽的其他理想性能和特征或?qū)λ鄣闹苽洚a(chǎn)生不利的影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
在本專利技術(shù)的一個方面中，提供了一種衛(wèi)生潔具(plumbing fixture)，所述衛(wèi)生潔具具有至少有一個盆、從所述盆的上部向外延伸的邊緣以及至少一個從所述盆的下部向下延伸的出口。所述盆含有金屬基層，外露的鉻層位于所述基層的上面。所述外露的鉻層的第一部分與所述邊緣和所述盆側(cè)壁的頂部之間的匯合處相鄰， 且具有大于20微米的第一厚度。所述外露的鉻層的第二部分形成所述盆向上的面板的一部分，且具有大于20微米的第二厚度。所述外露的鉻層的第三部分與所述盆側(cè)壁的底部和所述盆底面之間的匯合處相鄰，且具有第三厚度(大于1微米且小于所述第一和第二厚度)。如上設(shè)置厚度，從而通過較厚的鉻層保護接近最高磨損點的水槽，而在其他磨損較少的部位不需要這樣的厚度。這通過高效的、可自動化的和可靠的方式實現(xiàn)，并且比僅僅基于金屬基層本身包含鉻，大大改善了抵抗性能。例如，在所述上部邊緣與所述盆上壁的連接處的厚度甚至可以超過50微米，在所述盆底面的厚度可能為20至40微米，并且所述盆側(cè)壁和底面(受到磨損和刮擦的風險低得多)的匯合處的厚度可能為1至15微米。優(yōu)選所述衛(wèi)生潔具為水槽(例如廚房雙盆水槽)，但是也可以是其他盆類型的衛(wèi)生潔具，例如洗衣槽。特別優(yōu)選所述金屬基層由不銹鋼制成，并且鉻層包含至少90% (優(yōu)選至少95%，例如100% )的鉻。和所述基層有關(guān)的術(shù)語“不銹鋼，，通常意指已經(jīng)添加了其他添加劑的鐵/碳基材料。典型的合金添加劑包括鎳(例如4% -40% )和鉻(例如12% -20% )。由鉻(約18% ) 和鎳(約8%)的組合制得亞穩(wěn)態(tài)的奧氏體不銹鋼。這類不銹鋼具有良好的沖壓成型性能。鉻層可以直接緊靠于金屬基層，并且安裝后，在人們所能看到的朝上的潔具部分上涂鉻，但是不需要涂覆任意一個相反的底表面。優(yōu)選地，在基底部分已經(jīng)形成其水槽/邊緣/盆形后，使所述外露的鉻層沉積在所述基底部分上，盡管可以先在所述基層的平板上涂覆鉻，然后形成盆的形狀，但是后者的方法在成型步驟中有損壞鉻涂層的風險。還優(yōu)選采用電鍍(a/k/a電沉積)方法涂覆所述外露的鉻層。在該方法中，伴隨著離子(帶電荷的粒子)穿過溶液運動，電流穿過溶液通電。引導電流進入溶液的引線為電極。發(fā)生氧化化學反應(yīng)的電極是陽極，發(fā)生還原化學反應(yīng)的電極是陰極。在電解池中， 其中的電流來自于外部電源例如電池或整流器，陽極是正電極，陰極是負電極。朝陽極運動或遷移的離子為負離子并且?guī)в胸撾姾?，朝陰極遷移的離子為正離子并且?guī)в姓姾?。例如，穿過溶液運動的電荷能夠從鉻的氧化物中移走氧，從而允許游離鉻沉積在待涂覆的表面上。為了改善電鍍金屬的粘附性能，可以存在一個或者多個清洗或者表面準備步驟。 例如，在將所述基層放入電鍍池之前，人們可以采用用手擦拭、溶劑去污、乳液清洗、堿液噴洗或化學拋光法中的一種或多種方法。還可以使用蝕刻，盡管其清洗特性并不是主要的。蝕刻會使表面“變粗糙”，以使鉻更好地粘附在基底金屬上。例如，使用鉻酸溶液的蝕刻時間可以為約25秒。外露的鉻層可以包含少量的氧化物和金屬雜質(zhì)。例如，鐵、銅、鎳、鋅和其它金屬雜質(zhì)可能進入所述池，或者使工藝發(fā)生改變或者與鉻共沉積。鉻沉積物還可以包含有機金屬。沿外露的鉻層，本專利技術(shù)所述的衛(wèi)生潔具的維氏硬度可以達到600或更高，因此，即便受到莫氏硬度為6、負荷為IOOg的十字鎬(pick)攻擊，也能夠避免所述鉻層被劃傷。最優(yōu)選地，在涂覆所述鉻層之前，所述基層至少已經(jīng)被部分涂刷以形成涂刷表面。在本專利技術(shù)的另一個方面中，提供了一種制造廚房水槽的方法，所述水槽具有至少一個盆、從所述盆的上部向外延伸的邊緣以及至少一個從所述盆的下部向下延伸的出口。 制得本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
１．一種衛(wèi)生潔具，包括：至少一個盆；從所述盆的上部向外延伸的邊緣；以及至少一個從所述盆的下部向下延伸的出口；其中所述盆具有位于金屬基層，外露的鉻層位于所述基層的上面；其中所述外露的鉻層的第一部分與所述邊緣和所述盆側(cè)壁頂部之間的匯合處相鄰，且具有大于１０微米的第一厚度；其中所述外露的鉻層的第二部分形成所述盆向上的面板的一部分，且具有大于２０微米的第二厚度；以及其中所述外露的鉻層的第三部分與所述盆側(cè)壁的底部和所述盆底面之間的匯合處相鄰，且具有大于１微米且小于第一和第二厚度的第三厚度。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：內(nèi)森·F·托爾托雷拉，
申請(專利權(quán))人：科勒公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US
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