对刀具刀片进行制造的方法和刀具刀片

技术领域

本发明涉及对刀具刀片进行制造的方法和刀具刀片。更具体地，本发明涉及具有硬质材料的锋利边缘的刀具刀片。

背景技术

先前存在具有由第一材料制成的刀片预制件的刀具刀片。为了获得耐用且坚硬的刀具边缘，刀片预制件的边缘是由比第一材料更坚硬的第二材料制成的。

在这种已知的刀具刀片中，第二材料是通过使用激光沉积来提供的。在激光沉积中，第二材料作为粉末被引入，该第二材料通过使用激光而被沉积到刀片预制件的边缘上。

现有技术的解决方案的挑战在于，使用粉末需要特别注意，以确保粉末最终以正确的量出现在所需的位置。如果无法实现这一点，则过量的粉末将被使用，并且可能无法实现刀具刀片所需的性能。在任何情况下，在刀片预制件的边缘上进行激光沉积都是相对缓慢的过程。

发明内容

本发明的目的是解决以上提及的缺点并且提供一种高效的制造方法和刀具刀片。该目的是通过根据独立权利要求1的方法和根据独立权利要求12的刀具刀片来实现的。

当将第二材料通过弧焊引入时，可以将第二材料准确地引入至正确的所需位置并且将第二材料准确地以所需的材料量引入。

从属权利要求中公开了本发明的优选的实施方式。

附图说明

在下文中，将参照附图且以示例的方式对本发明进行更详细地描述，在附图中：

图1示出了向边缘进行沉积，

图2示出了用于向边缘进行沉积的替代性的解决方案，

图3示出了在弧焊中所使用的棒状件，以及

图4示出了对刀具刀片的制造。

具体实施方式

图1示出了向边缘进行沉积。在图1中，已经制备了第一材料2的刀片预制件1。在下文中，以示例的方式可以设想，刀片预制件1已经被成形为至少大致地具有刀具刀片的最终形状。然而，这在所有的实施方式中并不都是必须的，这是因为在实践中还可以首先进行所示的沉积，并且然后才使经沉淀的刀片预制件成形，以获得所需的刀片形状。

在所示的示例中，刀片预制件1被布置就位，其中刀片预制件1的边缘3向上朝向弧焊工具4。弧焊工具4将第二材料5沉积在刀片预制件1的边缘3上。第二材料3比第一材料2更坚硬。在该示例中，第二材料5作为棒状件7经由弧焊工具4被给送至刀片预制件1的边缘3。就此而言，术语“棒状件”用于表示作为一般填充材料的焊丝或焊条，而与直径或其他性能无关。因此，“棒状件”可以被缠绕在卷轴上，该棒状件被从该卷轴拉出以被用于弧焊中，或者替代性地，该棒状件可以被实现为如图1和图2中以示例的方式示出的直杆的形式。

在图1中，沉积是通过在刀片预制件1与弧焊工具4之间形成弧6来进行的。更具体地，在图1中，电弧是在刀片预制件1与通过弧焊工具4给送的棒状件7的端部之间形成的。为此，刀片预制件3和棒状件7通过线缆8连接至电源9。由于电源所提供的电力，棒状件的端部融化，并且来自棒状件的第二材料5借助于电弧而被沉积在刀片预制件1的边缘3上。

另外，在图1中使用了对保护气体11进行容纳的气体源10。保护气体可以是诸如氩气的惰性气体，或者替代性地，保护气体可以是活性气体。气体11是从弧焊工具4的孔口12朝向刀片预制件1给送的，以通过保护气体11将刀片预制件的实施弧焊的位置13与周围环境隔离。

图2示出了用于对边缘进行沉积的替代性的解决方案。图2的解决方案非常类似于结合图1说明的解决方案。因此，在下文中，主要通过指出这些实施方式之间的区别来对图2的实施方式进行说明。

在图2中，弧焊是通过不同类型的弧焊工具4'来实施的。在该示例中，第二材料5的棒状件7'不用于产生如图1中的弧6。相反，图2的弧焊工具4'设置有电极14'，该电极14'经由线缆中的一个线缆连接至电源9。因此，弧6是在该电极14'与刀片预制件1之间形成的。

如图2中所示的，第二材料5的棒状件7'可以独立于弧焊工具4'被给送至刀片预制件1的边缘3。替代性地，弧焊工具4'可以设置有将棒状件7'朝向边缘3给送的给送装置，然而，在这种情况下，棒状件也不用于形成电弧。

图3中示出了在弧焊中所使用的棒状件7"。如图3中所示的棒状件7"可以用于图1和图2中所示的两种沉积解决方案中。

所示的棒状件7"是填充的棒状件，例如，该棒状件7"包括具有填充有粉末或颗粒的芯部23"的实心覆盖部22"。填充物可以包括例如合金和弧稳定剂的金属粉末或颗粒，合金和弧稳定剂中的每一者提供不同的益处，所述益处比如是使氧化降低、提供更高的冲击强度以及使最终的焊接部中的硅沉积物减少。特别地，覆盖部的材料和芯部中的材料一起形成了第二材料5。因此，由于有金属芯的棒状件，非常容易地准确提供所需的化合物，以形成第二材料。

图4示出了刀具刀片的制造。在图4中，该方法的步骤A至步骤D以截面的方式从相同的观察角度示出了刀片，使得步骤D示出了(几乎)最终完成的刀片的沿着步骤E中所示的刀片的线D-D的截面。该线D-D垂直于刀片的纵向方向L。

在步骤A中，刀片预制件1是通过将刀片预制件1与第一材料的材料片材分开来制备的。该步骤可以涉及通过例如冲压而从材料片材中切下刀片预制件，边缘3的形状由于冲压被轻微破坏(边缘3不是完全平滑或平面的)。

在步骤B中，第二材料5被沉积在刀片预制件1的边缘3上。该沉积是通过例如图1或图2中所示的弧焊来实施的。

在一些实施方案中，弧焊可以用于仅在单个沉积步骤B中将足够厚的第二材料5的层沉积在边缘3上。然而，可以设想，在图3的示例中，第二材料5的第二层需要在如步骤C中所示的随后的第二沉积步骤中进行沉积。在实践中，在许多实施方案中可能需要甚至更大数量的沉积步骤，以在边缘3上获得足够厚的第二材料5的层。

在步骤D中，对刀片预制件1进行刃磨，以获得锋利的切割边缘。在所示的示例中，刃磨被执行成使得：在完成的刀片中，刀具刀片的由第一材料2制成的相反的第一表面部分15从刀具刀片的后边缘16朝向刀具刀片的锋利边缘17延伸，并且该第一表面部分15在朝向锋利边缘17的方向上彼此接近。刀具刀片的由第二材料5制成的相反的第二表面部分18朝向刀具刀片的锋利边缘17延伸，并且该第二表面部分18在朝向锋利边缘17的方向上彼此接近。在第二材料5中设置有从第一表面部分15至第二表面部分18的过渡部19，在该过渡部19中，刀具刀片的相反侧部上的第一表面部分15和第二表面部分18彼此形成一角度。在实践中，第二表面部分15和第二表面部分18在与刀具刀片的纵向方面L垂直的方向上可以是平坦表面，如图3的步骤D中所示。通过在比第一材料2更坚硬的第二材料5中具有过渡部19的这种解决方案，刀具刀片可以获得优异性能。

刀片的尺寸可以根据刀具刀片的预期用途而改变。例如，一种非常适于厨房刀具的替代方案是，刀具刀片的相反的第二表面部分18在锋利边缘17处形成25°至35°的角度。在这种情况下，刀片的厚度在过渡部19处可以是约0.3mm。

在所示的示例中，对于步骤D而言，以示例的方式假定在刀片预制件的两个侧部上对刀片预制件进行刃磨。然而，这仅是举例说明。例如，在一些实施方案中，仅对刀片的一个侧部进行刃磨便足以获得日式刃磨。在这种情况下，从第一表面部分15至第二表面部分18的过渡部19可以在刀片的仅一个侧部上被设置在第二材料5中，并且在刀片的相反侧部(非刃磨的侧部)上，第一表面部分15可以平滑地继续延伸而作为第二表面部分18，并且在第一表面部分与第二表面部分之间没有任何角度。

在步骤E中，诸如具有沉积的第二材料5的刀片预制件1的后端部的部分20被引入到模具21中，从而对该部分20进行注射模制，以制造附接至刀片预制件1的手柄。在注射模制期间，熔融塑料材料可以被引入模具的腔中。

在实践中，存在有将手柄设置到刀片预制件的后端部的多种替代方案。第一替代方案是，在步骤E中将例如木质或塑料材料的手柄例如通过铆接附接至部分20。在这种情况下，手柄可以包括两个分开的手柄部分，这两个分开的手柄部分被布置在部分20的相反的侧部上，此后将铆接件布置成突出穿过手柄部分和部分20两者，使得部分20被夹置在手柄部分之间。

第二替代方案是，将例如木质或塑料材料的手柄制造成包括槽。在这种情况下，刀片预制件的部分20可以被引入到该槽中，在该槽中该部分20通过摩擦附接至手柄。

第三替代方案是，制造可以通过焊接而附接至刀片预制件的部分20的材料的手柄。在这种情况下，手柄可以包括例如塑料材料的两个手柄部分，该手柄部分被布置在部分20的相反侧部上，使得该手柄部分通过部分20中的开口或沿着部分20的外部边缘彼此接触。这便于通过焊接将手柄部分在接触点处彼此附接。

在步骤F中，具有手柄24的最终完成的刀具、比如厨房刀具已经被从模具中移除。

上述方法的步骤对于制造例如用于厨房刀具的刀片是优异的。所使用的材料可以变化，并且另外，可以使用比图4中所示的制造步骤更多的制造步骤。

如果意在对具有例如钢质刀片的刀具进行制造，刀片预制件可以是从不锈钢卷中切割的，在这种情况下，不锈钢是第一材料3。在这种情况下，第二材料5可以包含铬-镍-铁的合金，从而确保非常坚硬的边缘。在图4的沉积步骤C之后，在对刀片预制件进行刃磨的步骤D之前可以对刀片预制件进行热处理。在这种情况下，例如，可以在真空炉中以约1080℃的温度实施热处理50分钟。随后，可以对刀片预制件进行约250℃的回火3小时。

当通过热处理最终完成硬化时，在图4的步骤D中对刀片预制件进行刃磨，从而去除毛刺，并且最后在步骤E中设置手柄，如前所述。

如果旨在对具有钛质刀片的刀具进行制造，则刀片预制件可以是从钛的片材中切割出来的，在这种情况下，钛是第一材料3。在这种情况下，第二材料5可以包含铝-碳-钛的合金，从而提供优异的耐磨损的边缘。在钛质刀片的情况下，热处理不是必须的，而制造过程可以在弧焊之后继续进行，如结合图4所说明的。

应当理解的是，以上描述和附图仅旨在对本发明进行例示。对本领域技术人员来说将是明显的是，可以在不脱离本发明的范围的情况下对本发明进行改变和修改。